Циклон Советский патент 1980 года по МПК B04C5/13 

Изобретение относится к технике очистки газов промьшленных выбросов и аспирации. Циклон может быТь использован в горно-металлургической промышленности и других отраслях народного хозяйства. . Известен циклон для очистки потока газа от взвешенных частиц, включающий цилиндро-конический корпус, тангенциальный входной патрубок в . цилиндрической части корпуса, пнлеотводящий патрубок в конической части и выхлопную трубу, сужающийся конец которой расположен внутри кор- . пуса f}Недостатком известного циклона яв ляется высокое аэродинамическое со-противление, значительная часть кото рого связана с потерей энёрг 1И на ин тенсивное вращательное движение газа в выхлопной трубе. С целью уменьшения энергетических потерь за счет снижения аэродинамического сопротивления частичным уст ранением вращения потока газа в выхлопной трубе, предложено конец выхлопной трубы выполнить с увеличивакяцимся углом сужения. Сущность изобретенияиллюстрируется чертежом. Циклон состоит из цилиндроконического корпуса 1, тангенциального входного патрубка 2 в цилиндрической части корпуса, .выхлопной трубы 3, сужающийся конец которой расположен . внутри корпуса и. выполнен с увеличивающимся углом сужения, и пылеотводяшего патрубка 4, расположённого в. конической части корпуса. Циклон работает следующим образом. Очищаемый газ через входной патрубок 2 подается в цилиндрическую часть корпуса 1 циклона по касательной, вследствие чего закручивается вместе с частицами, взeшeнны «и в газе. Под действием центробежных сил, вызванных вращением среды, частицы прижимаются к стенкам циклона и дви1 гиотся по нисходящей спирали в сторону пылеотводящего патрубка 4. Очищенный газ вихреобразно возвращается в центральную зону корпуса и уходит через выхлопную трубу 3. , Известно, что минимальный коэффициент сопротивления при движении

закрученного потока обеспечивает диффузор, у которого центральный угол расширения равен углу закрутки потока, тангенс которого равен отношению окружной скорости к осевой, так как радиальная скорость по сравнению с осевой и тангенциальной мала 2, з .

Угол закрутки потока может зависеть, в частности, от формы диффузора. Для того, чтобы окружная скоpoicTb в выхлопной трубе затухала, необходимо чтобы этот угол при движении notoKa вдоль трубы уменьшался, что и обеспечивает выиолнейие конца выхлопной трубы с увеличиваиадимся углом сужения. Минимальное сопротивление достигается равенством угла сужения углу закрутки потока в каждом сечении. Внутренний диаметр выхлопно трубы выбирают по производительности циклона.

Лабораторные испытания, проведенйые во Всесоюзном институте охранытруда ВЦСПС показали, что в результате выполнения выхлопной трубы в виде сконструироаанного по этому принципу диффузора, аэродинамическое сопротивление циклона снижается на 30-40% по Сравнению с аналогичным циклоном,где зрахлопная труба выполнена в виде цилиндра.

При этом эффективность пылеулавливания повышается на 1-1,5%.

Повышение эффективности объясняется тем, что снижение крутки в стоке винтового потока снижает приток таза из удаленных от него слоев 4.

Стоком для винтового потока в циклоне является выхлопная труба, а удаШнные от нее слои -воздуха прилегают К внутренним стенкам цилиндроконического Корпуса и поэтому обогаЩсоотся пылью в процессе работы циклона ..

Уменьшение притока газа из этих слоев к вьиглопной трубе уменьшает унос вместе с ним уже отсепарированной пыли.

Экономическая эффективность при максимальном использовании изобретения выражается в снижении затрат электроэнергии на циклонный процесс.

Кроме того, изобретение не требует затрат на изготовление дополнителных устройств для снижения аэродинамического сопротивления циклона.

Одновременное повышение эффективности пылеулавливания увеличивает суммарный технико-экономический эффект.

Формула изобретения

Циклон для очистки потока газа от взвешенных частиц, содержащий цилиндро-конический корпус, тангенциальный входной патрубок в цилиндрической части корпуса, пылеотводящий патрубок в конической части и выхлопную трубу, сужающийся конец которой расположен внутри корпуса, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергетических потерь за счет снижения аэродинамического сопротивления частичным устранением вращения потока газа в выхлопной трубе, конец выхлопной трубы выполнен с увеличивающимся углом сужения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Алиев Г.М.А. Пылеулавливание

в производстве огнеупоров. Металлургия, , 1971, с.33-34, рис.14.

2.Дейч М.Е., Зарянкин А.Е. Гидродинамика диффузоров и выхлопных патрубков трубомашин. М., Энергия, 1970, с. 322-3.27.

3.Губин М.Ф. Некоторые пути дальнейшего повышения КПД отсасывакадих гидротурбин. Труды МИСИ, вып.16,М.-Л 1956.

4.Васильев О.Ф. Механика винтовых и циркуляционных потдков, М.-Л., 1958, с.30.