Пылеуловитель Советский патент 1992 года по МПК B04C5/187 

Изобретение относится к химической, машиностроительной и другим областям народного хозяйства, где возникает необходимость улавливания пыли, упругой и хрупкой стружки.

, Сущность изобретения заключается в изменении площади живого сечения секций жалюзийного разделителя с целью выбора оптимальной скорости движения пылевоз- душной смеси внутри пылеуловителя и скорости прохождения чистого воздуха через лопасти жалюзийного разделителя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является циклон, состоящий из цилиндроконического корпуса, входного тангенциального патрубка, осевой выхлопной трубы, на вхсде которой установлен инерционный отделитель.

Недостатком данного циклона является то, что при выходе пыли из пылеуловителя через пылевыпускной патрубок существует

во-первых: подсос воздуха, а во-вторых: по центру пылеуловителя из бункера оборудуется вторичный вихрь, который захват -1 зает с собой уже отделенную и собранную пыль, которая снова участвует в процессе пылео- чистки в аппарате, т.к. образуется зона повышенного давления. Целью данного изобретения является повышение эффективности улавливания пыли.

Поставленная цель достигается тем, что в пылеуловителе, содержащем цилиндроконический циклон с инерционным отделителем и присоединенный к его пылевыпускному отверстию герметичный цилиндроконический бункер согласно изобретению, циклон и бункер выполнены со следующими соотношениями размеров: D/Di 1,11-1,15 и H/Hi 2,4-2.5, где: D - диаметр цилиндра, циклона; Н - высота корпуса циклона; DI -диаметр цилиндрической части бункера; Hi - высота бункера, а диаметр пылевыпускного патрубка аппарасо

с

VJ

ч|

VI о

Os СП

та равен диаметру пылевыпускного отверстия бункера.

Сущность изобретения заключается в выравнивании давления внутри аппарата, уменьшению вторичного восходящего вихря в нем.

Сравнение технических решений с прототипом позволило установить их соответствие критерию новизна.

При изучении других технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа не были найдены и поэтому обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие существенные отличия.

Изобретение будет понято из чертежа и описания.

На чертеже показан общий вид пылеуловителя, вид спереди.

Пылеуловитель состоит из циклона 1, состоящего из цилиндрической 2 и конической 3 частей, входного тангенциального патрубка 4, расположенного в верхней части корпуса 1 и осевого воздухоотводящего патрубка 5, переходящего в инерционный отделитель 6 с жалюзями 7. В нижней части конической части 3 корпуса 1 аппарата по его оси расположен пылевыпускной патрубок 8, осуществляющий вывод отделившейся пыли в герметический бункер 9, состоящий из цилиндрической 10 и конической 11 частей и имеющий пылевыпускной патрубок 12, расположенный по его оси. Отношение диаметра цилиндрической части 2 корпуса 1 циклона D к диаметру цилиндрической 10 части бункера 9 DI составляет 1,11-1,15, а отношение высот Н цилиндрической части корпуса Н к высоте бункера Hi составляет 2,4-2,5.

Диаметр пылевыпускного отверстия 8 циклона равен диаметру.пылевыпускного патрубка 12 бункера 9.

Пылеуловитель работает следующим образом:

Ввод запыленного воздуха производится через патрубок 4 тангенциально внутрь корпуса 1 циклона. При движении пылевоз- душной смеси внутри корпуса 1 сначала вдоль его цилиндрической 2, а затем конической 3 частей крупные частицы пыли из- вестным образом отделяются (под действием центробежных сил) и выводятся из аппарата через пылевыпусккой патрубок 8. Окончательная очистка воздуха происходит при прохождении пылевоздушной смеси через инерционный отделитель б к воздухоотводящему патрубку 5.

Отделенная в аппарате пыль выводится из аппарата через пылевыпускной патрубок

8 в бункер 9. Так как пыль транспортируется к бункеру небольшим количеством воздуха, то входя в бункер 9 опять же пылевоздушная смесь продолжает совершать вращательное

движение внутри его корпуса, сначала вдоль его цилиндрической части 10, а затем конической части 11 к пылевыпускному отверстию 12 с клапаном, предотвращающим подсос воздуха (на чертеже не показан).

Имея бункер такой формы, мы не меняем направление движения потока, а только успокаиваем его, позволяя за счет затухания скорости воздуха отделить твердые частицы.

В обычном случае в циклоне в корпусе его 1 существует первичный вихрь сверху вниз от входного патрубка 4 до пылевыпускного патрубка 8, а из бункера идет восходящий вихрь снизу вверх вдоль оси аппарата,

с радиусом меньшим радиуса первичного вихря и с меньшей скоростью. Входящий поток циклона представляет собой ядро вихря, в котором скорость убывает в направлении от периферии, к центру; на оси вихря

скорость равна нулю. В выхлопной трубе вихревой характер сращения сохраняется. Благодаря этому кинетическая энергия осевой части потока меньше, чем периферийной. Практически часто оказывается, что

полная энергия осевых слоев меньше энергии воздуха в пространстве, в которое истекает газ. Вследствие этого внутренняя полость истекающего потока оказывается заполненной наружным воздухом, образующим обратный вихрь.

Если истечение происходит непосредственно в атмосферу, то частицы газа разле- таются, как только прекращается ограничивающее влияние стенок выхлопной трубы, по прямолинейным лучам, касательным к их прежним траекториям,

Из изложенного следует, что истечение газа из циклона осуществляется не по всему сечению выхлопной трубы, а по ее кольцевой наружной поверхности. Очень важным, является и то, что заполнения нижней части конуса осевшей пылью (в случае отсутствия бункера) до уровня, где радиальные составляющие скорости потока уже способны размывать осадок, осаждение прекращается. В связи с этим для обеспечения бесперебойной работы циклоны должны дополнительно снабжаться герметичными бункерами определенной формы, что и предлагается

5 автором.

Нами на экспериментальном стенде Львовского политехнического института на стандартной кварцевой пыли проведены испытания 3 типов бункеров, отличающихся

формой бункера: 1 цилиндроконический, 2 - прямоугольный, 3 - конический.

Преимущества предлагаемой формы бункера очевидны.

Из опыта исследования и эксплуатации циклонов хорошо видно, что в их нижней части устанавливается пониженное давление, при недостаточной герметизации пы- левыпускного тракта происходит очень интенсивный подсос воздуха, сводящий на нет эффект сепарации. В предлагаемом выполнении бункера под влиянием совместного действия его и циклона в нем устанавливается такое давление, при котором подсос через пылевыпускное отверстие 8 невозможен.

Пусть по тем или иным причинам разряжение в циклоне и бункере различно, тогда там, где разряжение больше, чем разряжение в бункере, начнется подсос газа, и убыль газа в бункере будет восполняться через другие элементы, и, таким образом, в разделах установится циркуляция газа в очищенный газ, что вызвано; в основном, неравномерностью распределения скоростей и давлений. В бункере конической формы меньше интенсивность циркуляции, что благотворно влияет на коагуляцию мелкодисперсных частей, в нем более или менее постоянная скорость радиального стока.

Но конический бункер сразу же сужает поток, поэтому для уменьшения радиальных скоростей движения потока с целью выделения из него частиц пыли, поэтому нами предложена цилиндроконическая форма бункера с определенным соотношением его радиусов и высот. Эти размеры выбраны в зависимости от диаметра и высоты самого аппарата.

Нами проведены испытания пылеуловителя с производительностью 1000-3500 м3/ч с различными типоразмерами бункера. Пыль - кварцевый песок. Данные испытаний приведены в табл.2.

Таким образом, соотношение D/Di 1,11-1,15 позволяют получить максимальную эффективность очистки воздуха от пыли, что объясняется выбором оптимального размера движения потока в аппарате и бункере с минимальной турбулизацией потока.

В табл.3 приведены данные по определению оптимального отношения высоты

корпуса 1 аппарата Н к высоте бункера 9 Hi - для кварцевой пыли размером 32 мкм.

Максимальную эффективность улавли5 вания пыли мы получили при отношении

H/Hi 2,4-2,5, что объясняется опять же

. успокоением потока, снижением скорости

его движения, а тем самым увеличением пылевыделением.

0 Для выравнивания потоков внутри аппарата очень важное значение имеет диаметр пылевыпускного отверстия 8 корпуса 1.

Нами были испытаны 3 варианта соот5 ношения диаметров пылевыпускных патрубков корпуса 1 и бункера 9, т.е. отношение диаметра патрубка 8 - di, и патрубка 12 - dz.

Данные приведены в табл.4.

0 Преимущество отношения диаметров патрубков 8 и 12 равное 1 (т.е. di da) очевидны. Испытания проводились в аппарате с соотношением диаметров корпуса и бункера равным 1,11-1,15 и соотношением их

5 высот равным 2,4-2,5.

Предложенный пылеуловитель был испытан на том же экспериментальном стенде Львовского политехнического института в сравнении с пылеудовителем-прототипом

0 (пол. решение на авт.свид. СССР № 3987628 от 15.09.83 г.) и показал эффективность улавливания стандартной кварцевой пыли с медиальным диаметром 32 мкм на 2-4%, а с размером 50 мкм на 3-5% выше.

5 Формула изобретения

1, Пылеуловитель, содержащий цилиндроконический циклон с инерционным отделителем и присоединенный к его пылевыпускному отверстию герметичный

0 цилиндроконический бункер с пылевыпуск- ным патрубком, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания, циклон и бункер выполнены со следующими соотношениями размеров:

5 D/Di 1,11-1/15 и H/Hi 2,4-2,5, где D - диаметр цилиндрической части циклона; Н - высота корпуса циклона, DI - диаметр цилиндрической части бункера; Hi - высота бункера.

0 2. Пылеуловитель по п,1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что диаметр пылевыпускного патрубка бункера равен диаметру пылевыпускного отверстия циклона.

Таблица 1

Использование: для очистки воздуха от пыли в любой отрасли народного хозяйства. Сущность изобретения: в пылеуловителе содержащем цилиндроконический циклон с инерционным отделителем к пылевыпуск- ному отверстию которого присоединен герметичный цилиндроконический бункер. Соотношение диаметра цилиндрической части циклона к диаметру цилиндрической части бункер а составляет 1,11-1,15, а соотношение высоты корпуса циклона и высоты бункера составляет 2,4-2,5. Диаметр пылевыпускного отверстия циклона равен диаметру пылевыпускного патрубка бункера. 1 з.п. ф-лы, 1 ил

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4