Вихревая труба Советский патент 1981 года по МПК F25B9/02 

(54) ВИХРЕВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к области очистки газов и может быть использовано для очистки технологических газов, обладающих избыточным давлением, в частности в сухой доменной газоочистке с одновременной утилизацией части потенциальной энергии газов.

Из1вестен вихревой энер|Горазделитель для разделения газа на холодный и горячий потоки с выделением из газа образующейся пыли, которая собирается в пылеприемнике 1.

Однако в данном энергоразделителе пылеочистка недостаточно эффективна.

По основному авт. св. № 785611 известна также конструкция вихревой трубы с кольцевым пылеприемным бункером и перепускным газопроводом для улучшения процесса сепарации аэрозоля из несущей среды 2.

Отличительной особенностью этой трубы является наличие обводного патрубка, соединяющего кольцевой приемник аэрозоля с зоной улиточного ввода, что позволяет существенно увеличить степень отделения дисперсной фазы от несущей среды.

Однако и эта конструкция вихревой трубы с кольцевым приемником аэрозоля как пылевой сепаратор работает недостаточно эффективно. Объясняется это тем.

что частички аэрозоля в периферийной вихревой зоне претерпевают действие сил л-урбулентной диффузии аэрозоля вследствие возникновения градиента концентрапии у стенок из-за скольжения аэрозоля, а также гидродинамического дополнительного сопротивления. При больших скоростях движения потока эти силы способствуют перемещению аэрозоля в приосевую об10ласть по мере продвижения потока и дросселю энергоразделителя и уменьшению величин тангенциальной составляющей скорости.

Цель изобретения - повышение степе15ни пулеулавливания путем блокировки перемещения частиц из периферийной зоны в приосевую область.

Для достижения поставленной цели труба дополнительно содержит жалюзийную решетку, установленную с возможностью вращения в камере эе ргетичеокого разделения между улиточным вводом и сепарационным патрубком, причем трубопровод,

25 соеяиняюший пылеприемный бункер с зоной улиточного ввода, снабжен запорным регулирующим органом.

На фиг. 1 схематически показана предлагаемая вихревая труба; на фиг. 2 - раз30 рез А-А на фиг. I.

Вихревая труба имеет патрубок 1 охлажденного газа, улиточный ввод 2, камеру 3 энергетического разделения, кольцевой иылеприемный бункер 4, дроссельный клапан 5, коллектор 6 подогретого газа, сепарационный патрубок 7 для отделения дисперсной фазы, перепускной трубопровод 8 с запорным регулирующим органом - вентилем 9 и вращающуюся жалюзийную решетку 10, установленную между вводом 2 и патрубком 7.

Вихревая труба работает следующим образом.

Поступающий во входное отверстие улиточного ввода 2 запыленный газ интенсивно закручивается, приобретая круговое вращение. В камере 3 происходит энергетическое разделение газа за счет эффекта Ранка. Приосевые слои газа охлаждаются и отводятся к потребителю по патрубку 1. Подогретый газ перемещается по периферии вихревой камеры 3. Поскольку трасса пылевых частиц совпадает с движущимся подогретым газом, па выходе подогретого газа установлен сепарационпый патрубок 7 для отделения диспераной фазы. Для предотвращения выноса дисперсной фазы вместе с движущимся потоком предусмотрен перепускной трубопровод 8 с вентилем 9. Для устранения перемещения частичек аэрозоля за счет сил турёулентиой диффузии и гидродинамического дополнительного сопротивления из периферийной зоны в приосевую область подогретого газа в периферийной зоне установлена с возможностью вращения под действием закрученного потока жалюзийная рещетка 10.

Вращающаяся жалюзийная решетка 10 блокирует перемещение частиц аэрозоля от пристеночного слоя к |цриосевой зоне (особенно в конце горячего участка камеры 3).:;

Экспериментально отмечено, что силы турбулентной диффузии и гидродинамического дополнительного сопротивления во многих случаях центробежного отделения дисперсной фазы от несущей среды не позволяют достичь степени пылеулавливания более 98-99% даже при таких скоростях, какие достигаются в вихревых энарторазделителях. Поэтому установка вращающей,ся жалюзяйной решетми, сквозь створки которой свободно проходит к периферии дисперсная фаза, не проникающая в приосевую область трубы, позволяет значительно увеличить ее КПД как пылеулавливающего

устройства.

Формула изобретения

1.Вихревая труба по авт. св. № 785611, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени пылеулавливания путем блокировки перемещения частиц из периферийной зоны в приосевую область, труба дополнительно содержит жалюзийную

решетку, установленную с возможностью вращения в камере энергетического разделения между улиточным вводом и сепарационным патрубком.

2.Труба по п. 1, отличающаяся тем, что трубопровод, соединяющий пылеприемный бункер с зоной улиточного ввода, снабжен запорным регулирующим органом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Вихревой эффект и его применение в технике (материалы II Всесоюзной научно-технической конференции), Куйбыщевский ордена Трудового Красного Знамени

авиагдаонный институт ,И1М. С. П. Королева, Куйбышев, 1976, с. 82.

2.Авторское свидетельство СССР № 785611, кл. F 25 В 9/02. 1978.

/-Н

/

х