Прямоточный циклон Советский патент 1993 года по МПК B04C3/00 

Изобретение относится к устройствам для очистки газов от аэрозолей и может быть использовано в химической и пищевой промышленности для очистки газа после сушилок, мельниц и смесителей, а также к горнодобывающей промышленности для очистки вентиляционного воздуха.

Цель изобретения - повышение эффективности сепарации частиц, взвешенных в потоке газа, с одновременным уменьшением гидравлического сопротивления аппарата.

На чертеже представлен предлагаемый циклон.

Прямоточный циклон содержит корпус, состоящий из двух частей: цилиндрической

1 и сопла Лаваля 2. На входе в цилиндрическую часть 1 установлен неподви.жно закрепленный завихритель пртока 3. Сужающаяся (конфузорная) часть сопла Лаваля выполнена со спиралевидными прорезями 4, которые направлены под углом 90° к суммарному вектору скорости. Спиралевидные прорези 4 герметично изолируются от окружающей среды промежуточным пы- лесборником 5. Расширяющаяся (диффу- зорная) часть сопла Лаваля герметично соединена с основным пылесборником б. В конце раешйрйющейся части сопла Лаваля коаксиально оси аппарата установлен цилиндрический выпускной патрубок 7. При этом обеспечивается радиальный зазор между стенкой расширяющейся части сопла Лаваля 2 и выпускным патрубком 7. В вы пу- скном патрубке 7 неподвижно закреплен спрямляющий аппарат 8. На расстоянии 2dKp от критического сечения сопла Лаваля

2 (сечение с минимальным диаметром dKp) на оси аппарата расположен генератор возмущений, выполненный, в виде небольшой круглой, пластины 9, неподвижно закрепленной на штыре 10, жестко соединенном со Спрямляющим аппаратом 8.

Прямоточный циклон работает следую- щим образом.

Пылегазовый поток через завихритель 3, где он закручивается, поступает в цилиндрическую часть 1 корпуса. Здесь происходит частичное разделение двухфазного потока. При дальнейшем движении потока в сужающейся части сопла Лаваля 2 за счет сохранения момента количества движения происходит резкое увеличение вращательной составляющей скорости, при этом возрастают центробежные и инерционные силы, способствующие проникновению твердых частиц в промежуточный пылес- борникБ. При такой конструкции проточной части инерционные силы, возникающие при изменении направления потока в сужающейся части сопла Лаваля 2, воздействуют

на большее число частиц, т.к. их концентрация в периферийной зоне увеличена. Кроме того, прорези 4, расположенные перпендикулярно направлению движения потока, ис5 ключа ют: проскок частицза счет вторичного уноса и обеспечивают наиболее полное удаление отсепариррва иных частиц.

Далее закрученный поток поступает в : расширяющуюся часть соплаЛаваля 2, где на

0 расстоя нии 2 dKp от критического сечения сопла расположен генератор возмущений, который создает на оси вихря точку торможения. Данная точка торможения приводит к образованию в приосевой области расширяющейся

5 части сопла Лаваля 2 так называемого пузыря, ограниченного поверхностью, на которой окружная и осевая скорости равны нулю. Образование такой зоны течения приводит .к искривлению линий тока пылегазового пото0 ка вследствие отжатия потока к стенкам расширяющейся части српла и разрушению вихря, т.е, уменьшению закрутки. Это, с одной стороны, приводит к повышению эффективности очистки за счёт исключения

5- проскока частиц по оси аппарата и вывода наиболее мелкодисперсной фазы к стенкам расширяющейся части сопла Лаваля 2, где движется пылегазовый концентрат ранее от- сёпарировэнных за счет центробежных сил

0 частиц, а, с другой стороны, приводит к уменьшению гидравлического сопротивления за счет уменьшения потерь выхода вследствие разрушения вихря.

Жесткое соединение пластины 9 со

5 спрямляющим аппаратом 8 при помощи штыря 10 позволяет обеспечить фиксированное положение пузыря и тем самым обеспечить устойчивую работу Циклона, т.е. исключить выбросы пыли из системы (пы0 левые удары).

Обогащенный пылевой концентрат через радиальный зазор между выпускным патрубком 7 и расширяющейся частью сопла Лаваля 2 поступает в основной пылес5 борник б, а очищенный газ через выпускной патрубок 7 и спрямляющий аппарат 8, в котором происходит окончательное выравнивание скорости потока, поступает к потребителю.

0 ф орму л а и зобрете н и я

1. Прямоточный циклон, содержащий корпус, завихритель, установленный в цилиндрической входной части корпуса, пыле- отврдные отверстия, выполненные в стенке

5 средней части корпуса, осевой патрубок от- врда очищенного газа, промежуточный пы- песбррник, выполненный в виде кольцевой камеры, охватывающей пылеотводныё отверстия, основной пылесборнйк, располо- женный в торцевой выходной части корпуса,

о т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью2. Циклон по п. 1, от л ичаю щи и с я повышения эффективности сепарации,тем, что он снабжен расположенным в пат- средняя часть корпуса выполнена в формерубке отвода очищенного газа спрямителем сопла Лаваля, а пылеотводные отверстияпотока, к которому прикреплен осевой выполнены в виде наклонных прорезей.5 штырь с круглой пластиной на конце, высту- расположенных перпендикулярно к сум-пающим в дйффузорную часть сопла Л аваля марному вектору скорости потока в конфу-на расстояние от критического сечения со- зорной части сопла Лаваля,пла, равное двум его диаметрам.

Использование; для очистки газов от аэрозолей в химической и пищевой отраслях промышленности, для очистки газов после сушилок, мельниц и смесителей, а также в горнодобывающей промышленности для 2 очистки вентиляционного воздуха. Сущность изобретения: корпус циклона выполнен в виде цилиндрической части 1 и сопла Лавадя 2, промежуточный пылесборник 5 охватывает конфузорную часть сопла Лава- ля, в которой под углом 90° к суммарному вектору скорости потока выполнены наклонные прорези 4. Диффузорная часть сопла Л аваля герметично соединена с основным пылесборником 6, В торцовой выходной части корпуса установлен осевой патрубок 7, в котором неподвижно закреплен спрямитель потока 8. К нему присоединен штырь 10 с круглой пластиной 9 на его конце, выступающем в диффузорную часть сопла Лаваля на расстояние от критического сечения сопла, равное двум его диаметрам. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л G