Циклон Советский патент 1982 года по МПК B04C9/00 

1

Изобретение относится к аппаратам для очистки газов от пыли или капельной жидкости и может найти применение в химической, металлургической, газовой, теплоэнергетической и других отраслях промышленности..

Известен циклон вихревого типа, содержащий корпус, выхлопную трубу, трубопровод подачи запыленного газа, снабженный закручивателем потока на выходе, патрубок для вывода осажденной пыли и наклонно-тангенциальные сопла для ввода вторичного газа 1.

Недостатком известного циклона является неполное улавливание аэрозоля , обусловленное уносом из аппа-, рата через выхлопную трубу наиболее мелкой части аэрозоля, находящейся в ядре потока и направляемой трубопроводом подачи запыленного газа непосредственно в сторону выхлопной трубы.

Известен также циклон, включающий корпус, выхлопную трубу, трубопровод подачи запыленного газа, снабженный закручивателем потока на выходе, отверстие для вывода аэрозоля и наклонно-тангенциальные сопла для ввода вторичногд газа. в ядро потока; соосно выхлопному патрубку внутри него установлен трубопровод подачи дополнительного

10 вторичного газа, снабженный закручивателем потока .

Экспериментальные данные и рас- четы показывают, что такие циклоны вихревого Twia имеют преимущества

15 по сравнению с обычными ци1 онами по эффективности улавливания пылевидных частиц.

Недостатком их является то, что фракции яыли с размером частиц поЯрядка -1 мкм и менее они улавливают лишь наполовину.

Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности и достигав39

мому результату является циклон, содержащий корпус, сопловую камеру с патрубком ввода запыленного газа и наклонно-тангенциальными соплами, через которые запыленный газ из камеры поступает в корпус циклона. Аппарат имеет также трубу отвода очищенного газа и патрубок вывода пылевых частиц 31 о

Недостатком его является невысокая эффективность очистки газа от высокодисперсной пыли с размером частиц не менее 1 мкм„

Цель изобретения - повышение эффективности очистки газа от мелкодисперсной пыли.

Поставленная цель- достигается тем, что в циклоне, содержащем корпус, камеру ввода запыленного газа с наклонно-тангенциальными соплами и осевые патрубки для вывода пылевых частиц и отвода очищенного газа, каждое сопло снабжено насадкой, выполненной в виде конфузоров и диффузора с заглушенной суженной частью при этом конфузоры расположены на боковой поверхности диффузора, пересекаясь с ним по образующей.

Конфузоры могут быть выполнены, например, в виде конусов или параболоидов .

Площади поперечного сечения широкой части диффузора и конфузоров могут быть различными, что позволит регулировать степень сжатия потока, Кроме того, конфузоры могут быть расположены на боковой поверхности диффузора по его высоте ярусами.

На фиг.1 изображен циклон, общий вид; на фиг.2 - узел I на фиг.1 (сопло с дополнительной насадкой в аксонометрии) на фиг.З - то же, вид сверху, на фиг„ - разрез А-А на фиг,3; на фиг,5 - насадка, конфузоры и диффузоры с различными по величине телесными углами; на фиг.6 - то же, конфузоры присоединены к диффузору в несколько ярусов по высоте; на фиг„7 - сопловая камера с распылительными устройствами для жидкости; на фиг о 8 - насадка, у которой конфузоры выполнены в форме параболоида.

Циклон содержит корпус 1, в верхней части которого имеется сопловая камера 2 с патрубком 3 ввода запыленного газа. Внутри сопловой камеры 2 в корпус 1 встроены наклонно334

тангенциально сопла 4. Корпус 1 снабжен патрубком 5 для вывода пылевых частиц и трубой 6 отвода очищенного газа. Нижний конец трубы 6 3ai-

лублен в корпус 1 под уровень нижних концов сопел , Сопла k снабжены дополнительными насадками, выполненными в виде пакета полых тел, имеющих, например, форму боковых поверхностей конусов, один из которых 7

ориентирован в противоположную сторо. ну по отношению к остальным конусам .пересекается с ними вдоль образующих с образованием в местах пересечения щелевидных отверстий 9 Полые тела могут иметь форму боковых поверхностей пирамид, параболоидов или других подобных и близких им по форме тел.

0 Противоположно ориентированные боковые поверхности конусов 7 и- 8 могут иметь одинаковые или разные по величине телесные углы. При одинаковых телесных углах продольные оси

5 конусов 7 и 8 будут параллельны, при разных телесных углах продольные оси будут пересекаться в верхней или нижней части пакета.

Выбор величины телесных углов

0 зависит от требуемоге соотношения площадей входных отверстий конусов 8 и выходного отверстия конуса 7. Оптимальным соотношением этих площадей можно считать соотношение порядка 2:1.

Противоположно ориентированные боковые поверхности конусов 7 и 8 могут быть выполнены различными по высоте. При этом конусы 8 могут быть короче конусов 7 и расположены в несколько ярусов на боковой поверхности конуса 7. Такое конструктивное выполнение обеспечивает многоступенчатое взаимное пересечение потоков запыленного газа внутри конуса 7 что приводит, как показали испытания, к интенсификации процесса коагуляции частиц пыли.

с целью снижения аэродинамического сопротивления в соплах они имеют на выходе срез, наклонный к внутренней стенке корпуса 1 (фиг.6). Кроме того, с этой же целью концевая часть сопла k может быть выполнена расширяющейся (фиг.5 например в виде конфузора.

Сопловая камера 2 снабжена распылительными устройствами 10, с помощью которых распыляют воду или пар на входе в дополнительную насадку сопел 4. Это конструктивное выполнение целесообразно использовать в том случае, если улавливаемая пыль плохо поддается коагуляции. Циклон работает следующим образом. Запыленный газ подают через патрубок 3 в сопловую камеру 2, откуда он через насадки наклонно-тангенциальных сопел поступает в сепарационную камеру, образованную стенками корпуса 1. Поступая в полости конусов 8, газ ускоряется до максимального значения скорости и, пройдя через щейевидные отверсти 9, внезапно расширяется в полости конуса 8 по всей его длине. Здесь отдельные струи газа, выходя из щелевидных отверстий Э, взаимно пересекаются, частицы пыли, сталкиваются, что приводит к интенсивной их коагуляции. Процесс коагуляции происходит еще интенсивнее при мног ярусном расположении боковых поверх ностей конусов 8 на противоположно ориентированной боковой поверхности iконуса 7. i Далее газ из полости конуса 7 поступает в цилиндрическое сопло , из которого направляется .на стен корпуса 1, вдоль которых поток газа движется в виде закрученной струи. Скоагулированные в сопле k с дополнительной насадкой частицы пыли под действием центробежных сил прижимаю ся к стенке корпуса 1 и направляютс к патрубку 5, через который пылевид ные частицы выводят из циклона. Наличие среза на выходе сопла k и выполнение выходного конца расширяющимся приводит к уменьшению аэродинамического сопротивления пыле-газа вому потоку. При очистке газа от пыли, частиц которой в сухом состоянии не поддаю ся коагуляции, в сопловую камеру 2 подают жидкость в виде мелкодисперсного тумана, приготовленного распылительным устройством 10, или в виде влажного пара. Увлажненная пыль хорошо коагули руется и легко отделяется от газа. Очищенный газ отводят из аппарата ,через трубу 6. Технико-экономические преимущества изобретения по сравнению с известным заключаются в повышении степени улавливания высокодисперсной пыли. Так, эффективность улавливания пыли измельченного известняка с размером частиц порядка 1 мкм составляет в известном циклоне 80-85, а в предлагаемом циклоне при очистке газа от аналогичной пб свойствам и гранулометрическому составу пыли эффективность пылеулавливания Э9.9. Формула изобретения 1.Циклон, содержащий корпус, камеру для ввода запыленного газа с наклонными тангенциальными соплами и осевые патрубки для отвода очищенного газа и пыли, от-личающ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки газа от мелкодисперсной пыли за счет ее коагуляции, каждое сопло снабжено насадкой , выполненной в виде конфузоров и диффузора с заглушенной суженной частью, при этом конфузоры расположены на боковой поверхности диффузора, пересекаясь с ним по образующей. 2.Циклон ПОП.1, отличающийся тем, что конфузоры выполнены в виде конусов. 3.Циклон ПОП.1, отличающийся тем, что конфузоры выполнены в виде параболоидов. k. Циклон попп. 1-3 отличающийся тем, что площади поперечного сечения широкой час-ти диффузора и конфузора различны. 5. Циклон ПОПП.1-А, отличающийся тем, НТО конфузоры расположены на боковой поверхности диффузора в несколько ярусов по высоте . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1о Патент ФРГ № t092281, кло 50 е 3/01,1 1961. 2. Авторское свидетельство СССР 631180, кл. В 01 D45/00, 1977. 3« Патент США К 251008, кл. 209-211, 1950.

°Фие.З

Фиг А