Устройство для отделения пыли Советский патент 1981 года по МПК B04C3/00 

Изобретение относится к очистке газов и, в частности к пылеулавливакидим устройствам, и может быть использовано для улавливания тверды материалов в системах аспирации и пневмотранспорта, Известны центробежные пьтеотдели телн - циклоны, выполненные в виде металлического цилиндра, заканчивающегося к низу конусом. Пыльный воздух подводится в верхнюю часть цилиндра по касательной, вследствие чего он движется внутри цилиндричес кой части по спирали. Под действием центробежной силы частицы пыли приж маются А стенкам циклона. Скапливаясь на стенках, частицы постепенно падают в конусообразную часть, откуда через специальное отверстие ссьтаются в бункер. Воздух, продолжа винтообразное движение, выходит через выхлопную трубу, расположенную в центре циклона Недостатком данной конструкции является дополнительное сопротИвление, возникающее при изменении направления движения потока, что приводит к дополнительному расходу злектро энергии, а также низкая степень очистки газов от мелкой пыли. Известно также устройство для очистки газа от мелких частичек пыли, ш 1полненное в виде цилиндрического корпуса, в одном конце которого расположен входной патрубок, плавно соединя |рщийся с каналом, вЕЛтолненным в форме улитки. Внутри улитки.по оси корпуса установлен цилиндрический стакан. По оси стакана установлен обтекатель, который занимает центральную часть от дна улитки до вершины стакана и имеет эллиптическое донышко, выступающее из стакана. По образованному этими элементами каналу снизу вверх идет, вращаясь, первый поток воздуха, -в котором частички пыли под действием центробежных сип

отбрасываются наружу к корпусу, Возле другого конца корпуса расположен входной патрубок, с которым тангенциально сообщается вторая улитка. В корпусе концентрично установлен второй цилиндрический стакан который снизу выступает из второй улитки. По оси корпуса установлен выходной патрубок для чистого газа, который проходит через второй, стакан 2}.

Однако в этом устройстве необходимо специально подавать для удале1Ш частиц пыли чистый воздух, что требует дополнительного энергооборудования и увеличения расхода электрэнергии. Кроме того, устройство предназначено в основном для улавливани {срупных частиц пыли, так как больша часть мелкой фракции уносится с удаляемым воздухом. Вследствие этого снижается эффективность очистки загрязненных газов. Еще одним недостатком является металлоемкость аппарата и значительное наличие внутренних деталей, что снижает сро службы аппарата вследствие истираемости и подвержения их коррозии.

Известно сепарационное устройств содержащее цилиндрическую вихревую камеру, улиточный ввод очищаемого воздух,, торцовой стенкой соединенный с вихревой камерой, осевую трубку для вывода очищенного воздуха с противоположного конца камеры и боковой патрубок для отвода сепарата. Устройство просто по конструкции и обладает невысоким гидравлическим сопротивлением 3.

Недостаток известного устройства - низкая эффективность сепарации поскольку улиточньв ввод исполь. зуется только для закручивания разделяемого потока.

Цель изобретения - повышение эффективности пылеотделения.

Указанная цель достигается в предлагаемом устройстве за счет того, что торцовая стенка улиточного ввода выполнена в виде усеченного конуса, соединенного с вихревой камерой меньшю основанием, обращенным внутрь улитки, а осевая труба установлена на расстоянии 1-1,5 диаметра вихревой камеры от меньшего основания усеченного конуса, что позв.оляет концентрировать

502214

пыль у торцовой стенки улиточного ввода.

На фиг. I изображено предлагаемое устройство, продольный разрез;

5 на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Устройство для очистки газов от твердых частиц состоит из улиточного ввода 1, торцовая стенка 2 которого выполнена в виде усеченного

10 конуса, направленного меньшим основанием 3 внутрь улиточного ввода, образуя карман для сбора твердых частиц. Конусность торцовой стенки

2подбирается в каждом конкретном 15 случае, исходя из необходимого количества накопления в кармане твердых части и, предотвращения эалипания аппарата пылью. К основанию 3 присоединена вихревая камера 4 с осевой трубой 5 для вывода очищенного воздуха. Труба 5 установлена в вихревой камере 4 от меньшего основания

3торцовой стенки 2 на расстоянии 1-1,5 диаметра вихревой камеры, боковой патрубок 6 служит для удаления твердых частиц, причем торец Вихревой камеры выполнен глухим и приварен к трубе 5. Устройство работает следующим образом.

Запыленный воздух поступает в улиточный ввод 1, где пылевоздушный поток приобретает вращательное движение . Под действием центробежной силы

35 поток разделяется на две фазы: твердую (частицы пьши), которая отбрасывается к торцовой стенке 2, и чистый воздух. Благодаря тому, что торцовая стенка 2 выполнена конусообразной и

40 отбортована, .твердые частицы, концент рируясь, скапливаются возле нее. Очищенный воздух приходит в центральную зону вихревой камеры. Под действием силы тяжести частицы скопившегосяма45териала срываются по всему периметру отбортованной кромки меньшего основания 3 йпродолжают движение внутри вихревой камеры 4 тонким слоем в пристенной зоне. Движущийся в централь50ной зоне чистый воздух поступает в трубу 5 и выводится наружу. Частицы отделенного твердого материала по инерции проходят в пристенном пространстве между трубой 5 и стенками

55 вихревой камеры. 4 и удаляются через патрубок 6. Необходимость установки трубы 5 на определенном расстоянии от меньшего основания конуса 58 объясняется тем, что из выходного отверстия улиточного ввода в центральной зоне выходит чистый воздух, а пыль, срываясь с кромок малого основания конусообразной торц4 вой стенки, перемещается тонким слоем по всему периметру стенок вихревой камеры. Экспериментами установлено, что для предотвращения снижения эффективности очистки воздушного потока от твердапс частиц в улиточном вводе предлагаемой конструкции зЛта прохождения двух разделенных фаз в вихревой камере должна быть равна t-1,5 ее диаметра. Если эти две фазы совместно перемацаются в вихревой камере постоянного сечения на расстояние больше ,5 ее

Таблица 1 1 диаметра то в результате турбулентных пульсаций с.тйлкновений и ударовпылевого потока о стенки происходит обратный процесс, т.е. рассеивание твердых частиц по всему объему каме ры и загрязнение очищенного потока воздуха. В случае, если расстояние меньше I диаметра, происходит срыв твердых частиц с отбортованной кромки в зону выходящего потока воздуха, вследствие чего эффективность очистки в аппарате снижается. В табл. I приведены концентрации твердых частиц в потоках, отобранных в различных точках вихревой камеры.

Пылевой слой, г/кг 850 970

Очищенный воздух,

г/кг15 2,3 Благодаря предлагаемой конструкции устройства значительно повьшается степень очистки газов. В табл. 2 представлены результаты очистки газов в устройстве предл гаемой конструкции. Для очистки используется воздушны поток, содержащий твердые частицы в количестве 100 г/кг воздуха, в том числе фракции 0,01-0,5 мм 10 г/кг воздуха, фракции 0,5-3 мм 80 г/кг воздуха. Таблица 2 Содержание твердых Степень очистки, частиц в очищенном воздухе, г/кг фракция, мм фракция, мм 0,5-3 0,01-0,5 0,5-3 0,01-0, 2 2,8 - 98 72 Как видно из приведенной таблицы, степень очистки газов при использовании предпагаемой конструкции увеличи

980

820

8 вается до 98% по крупной фракции, до 72% по мелкой. Формула изобретения Устройство для отделения пыли, содержащее цилиндрическую вихревую камеру, улиточный ввод очищаемого воздуха, торцовой стенкой соединенный с вихревой камерой, осевую трубу да1я вывода очищенного воздуха с противоположного конца камеры и боковой патрубок дпя отвода сепаратора, о тличающееся тем, что, с целью повышения эффективности пылеотделения за счет концентрирования пыли в улиточном вводе, торцовая стенка улиточного ввода выполнена в виде усеченного конуса, соединенного с вихревой камерой меньщим основанием, обращенным внутрь улитки, а осевая труба установлена на расстоянии 1-1,5 диаметра вихревой камеры от меньшего осиования усеченного конуса. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Ужов В.Н. Борьба с пылью в промышленности, М., Госхимиздат, 1962, с. 39-56. 85022 5 18 2. Патент США № 3985526, кл. 65261, 1976. у 3, Авторское свидетельство СССР № 258319, кл. В 01 D 45/12, 1968.