Пылеуловитель Советский патент 1980 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к области горной промьпиленности и может применяться для пылеулавливания при бурении скважин. Известна пылеулавливающая установ ка, применяемая при бурении скважин, состоящая из циклона, вентилятора, шламоотделителя, форсунок, обтекателя, внутренней трубы и разделительно го кольца, установленного между циклоном и обтекателем 1. Известная пылеулавливающая устано ка громоздка и малоэффективна. Наиболее близким по технической сущности решением к данному изобретению является пылеуловитель центробежного типа, состоящий из наружного цилиндра, внутреннего цилиндра (аксиальный выход), крышки, перекрывающей кольцевую полость между цилиндрами, и входного патрубка (2). Недостатком известного пылеуловителя является то, что в нем происходит изменение дисперсного состава ПЕлли в сторону значительного увеличе ния ее .мелкодисперсных функций, при этом повьпиается содержание мелкодисперсной пыли в пылевоздущном потоке на выходе пылеуловителя, поэтому эффективность пылеулавливания при применении данного пылеуловителя низка. Целью изобретения является повышение эффективности пылеулавливания за счет последовательного отсечения крупнодисперсных слоев пьллевоздущного потока и снижения степени разрушения крупных частиц. Это достигается тем, что пылеуловитель снабжен перегородкой, выполненной с окнами и установленной под крышкой в полости между наружными и внутренними цилиндрами, и лопатками, образующими криволинейные каналы в полости между перегородкой и- крыщкой, сообщающие эту полость с полостью под перегородкой посредством окон в перегородке, при этом цилиндры установлены эксцентрично, а входной патрубок выполнен криволинейным. На фиг. 1 показан пылеуловитель, продольный разрез; ка фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2. Пылеуловитель состоит из наружного цилиндра 1, внутреннего цилиндра 2 (аксиальный выход). Эти цилиндры расположены эксцентрично с эксцентриситетом е . Межцилиндровая полость сверху закрыта крышкой 3 и ниже крышки перекрыта перегородкой 4, Между крышкой 3 и перегородкой 4 образуется кольцевая полость 5 переменного сечения, в месте наибольшего ее сечения повс;оединен входной патру бок 6 (тангенциальный вход), имеющий кривизну наружной боковой стенки радиуса R. В полости 5 концентрично внутреннему цилиндру 2 последователь но от входного патрубка 6 к месту с меньшим сечением полости 5 установ лены лопатки 7,8 и 9 с радиусами их кривизны R2, RJ и К.; последовательн уменьшающимися по их длине, образующие в полости 5 каналы 10,11,12. Меж ду наиболее узким сечением полости S и внутренней стенкой 13 входного патрубка 6 имеется криволинейный канал 14. Каналы 10,11,12 и 14 сообщают полость 5 с периферийной частью кольцевой попости 15 под перегородкой 4 через окна 16 и 17, выполненны в перегородке 4. , Устройство работает следующим образом. Очищаемый пылевозд тиный поток, п ступивший во входной криволинейный патрубок 6 пылеуловителя приобретае криволинейное движение в горизонтал ной плоскости. Твердые частицы и пр , де всего крупные под действием цент робежных сил устремляются на внешнюю бок ,;вую стенку входного патрубка 6 . и гонятся потоком по этой стенке. Кривизна этой стенки соответствует кривизне наружного цилиндра 1 с диаметром Оц 2К, для которого допу тимы расход пылевозд пиного потока и концентрация пыли в нем, какой имеется во входном патрубке б. Лопатка 7 отсекает периферийную и самую концентрированную по пыли часть пот ка, которая по криволинейному каналу 10 направляется вниз по перифери полости 15. Остальная часть потока из входного патрубка 6 поступает в полость 5 уже с меньшим расходом и меньшей концентрацией пыли. Лопатка 7 для этой ,,цасти потока служит внешней стенкой, на внутреннюю поверхность которой оседают под действием центр бежных сил твердые частицы. Кривизн лопатки 7 соответствует кривизне наружного цилиндра 2 с диаметром Ои(2 2R5, длякоторого допустимы ра ход потока и концентрация пыли в нем, который имеется на участке лопатки 7 в полости 5. Эффективность пылеулавливания на этом участке выш чем на предыдущем за счет увеличения кривизны внешней стенки. Далее лопатка 8 отсекает новую пе риферийную наиболее концентрированную часть пылевоздушного потока, которая по каналу 11 направляется вниз по периферии полости 15. В оставшемся в полости 5 потоке пыль ос дает на внутреннюю сторону лопатки с большей интенсивностью за счет увеличения кривизны этой лопатки, что вновь noBbBtiasT эффективность пылеулавливания, которая соответствует циклону с диаметром 2Rj. Затем лопатка 9 отсекает периферийную наиболее концентрированную часть потока, которая по каналу 12 направляется вниз по периферии полости 15. Для оставшегося потока в полости 5 лопатка 9 является наружной стенкой, на которую осаждается пыль с наибольшей интенсивностью по сравнению с другими лопатками за счет наибольшей ее кривизны. Кривизна этой лопатки соответствует кривизне наружного цилиндра циклона с наименьшим диаметром Diii 2R4.. Оставшийся в полости 5 поток, увлекая пыль, пройдя наиболее узкую часть полости 15, направляется по каналу 14 вниз в полость 15. Таким образом, пылевоздушный поток, поступивший во входной патрубок пылеуловителя принудительно посредством лопаток 7,8 и 9 и каналов 10, 11,12 и 14 рассредоточен по периферии полости 15 и направлен вниз, В полости 15 происходит падение скорости потока за счет его расширения и изменение направления на противоположное во внутренний цилиндр (аксиальный выход). Это способствует лучшему выпадению твердых частиц в пылесборник. Последовательное отсечение самых крупнодисперсных слоев пылевоздушного потока резко сокращает длину пути трения твердых частиц о стенки пылеуловителя, что приводит к значительному снижению степени разрушения KpynHfcix частиц, т.е. к уменьшению, степени изменения дисперсного состава пыли в сторону увеличения мелких фракций. Это также позволяет по мере уменьшения расхода пылевоздушного потока в полости и концентрации пыли в нем увеличивать угловое ускорение потока за счет увеличения кривизны наружных стенок. Эти две особенности в работе данного пылеуловителя позволяют повысить эффективность его пылеулавливания по сравнению с циклоном. Формула изобретения Пылеуловитель, включающий наружный цилиндр, внутренний цилиндр, крышку, перекрывающую кольцевую полость между цилиндрами, и входной патрубок, о тличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания за счет последовательного отсечения крупнодисперсных слоев пылевоздушного потока и снижения степени разрушения крупных частиц, он снабжен перегородкой, выполненной с окнами и установленной под крышкой в полости между наружным и внутренним цилиндрами, а также лопатками, расположеиными в полости между крышкой и перегородкой и образующими криволинейные каналы, сообщающие эту полость с полостью под перегородкой посредством окон в перегородке, при этом цилиндры установлены эксцентрично, а входной патрубок выполнен криволинейным,,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 358518, кл. Е 21 f 5/00, 1970.

2,Кутузов Б,Н. и Михеев И.Г.

Пневмотранспортные и обеспыливающие системы буровых станков на карьеМ., 1970, с. 167.

рах

1

1Д