Вихревая труба Советский патент 1982 года по МПК F25B9/02 

1 Изобретение относится к области вихревого эффекта и технике очистки запыленных газов может бьяь использовано для отделения дисперсной фазы из газовой среды, обладающей избыточным давлением. В частности, изобретение может быть использовано в доменном П х изврдстве для очистки газов с одновремеиной утилизацией части их энергии. Известна вихревая труба для разделения сжатого газа на горячий и холодный потоки, стенки которой выполнены из твердь1х металлокерамических сплавов ВК 8 или 115К6, имеющих повышенную износостойкость при работе в абразивных средах 1. Эта вихревая труба в условиях доменного производства работает недостаточно эффективно вследствие того, что в месте поворота газ вого потока имеет место срезающее действие частиц, где и прогрессирует износ. Известна и вихревая труба, улиточный сопловой ввод которой выполнен из пористого материала и заклюден в кожух, образующий полость, подключенную к патрубку подвода сжатого газа 12. Однако дополнительный ввод сжатого газа через стенку соплового ввода не решает задачу обеспечения надежной работы вихревой трубы на запьшенном газе. Наиболее близкой к предлагаемой является вихревая труба, работающая на запьшенном потоке, содержащая улитку с сопловым вводом, камеру энергетического разделения с диафраг- . мой и дросселем и пылесборник 3. Но в такой вихревой трубе происходит интенсивная эрозия улитки, поскольку не предусмотрены меры по ее защите. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и увеличение ресурса. Эта цель достигается тем, что труба дополнительно содержит предвключенное улитке входное устройство, размещенное внутри пылесборника и выполненное в виде многовитковой двухстениой спирали Архимеда с уменьшающейся в направлении к улитке площадью поперечного сечения межстеночного пространства, причем наружная стенка спирали выполнена с пылеотводящими каналами; кроме того 3951 входное устройство выполнено из термостойко го шлакокаменного литья. На фиг. 1 схематично изображена описываемая вихревая труба; на фиг. 2 - то же поперечное сечение. Вихревая труба имеет улитку 1 с сопловым вводом 2, диафрагму (не показана) с патрубком 3 вьгоода охлажденного газа, камеру 4 энергетического разделения, пылесборник 5, дроссель-клапан 6, предвключенное улитке 1 входное устройство 7 в виде многовитковой двухстенной спирали Архимеда, наружная стенка которой выполнена с каналами 8 для отвода дисперсной фазы из потока таза. Для защиты от эрозии входное устройство 7 выполнено из термостойкого каменного литья. Вихревая труба работает следующим образо Поступающий из улитки 1 через сопловой . ввод 2 газ закручивается, приобретая интенсивное круговое вращение, и в камере 4 происходит его энергетическое разделение на два потока, параметры и состояние которых неодинаковы (эффект Ранка). Приосевые слои газа охлаждаются и отводятся к потребителям по патрубку 3. Подогретый газ по периферии камеры 4 направляется к потребителям тепла. Тепловой режим вихревой трубы регулируется дроссель-клапаном 6. Поскольку в исходном газе содержится дисперсная фаза, происходит интенсивная эрозия стенок трубы. Устра нение этого недостатка осуществляется с помощью входного устройства 7, выполненного по спирали Архимеда. Сечение межстеночного пространства этой спирали эквидистантно умень шается по ходу газа в направлении улитки 1. Спираль имеет несколько витков, на наружных стенках которых имеются пылеотводящие каналы 8 для отвода дисперсной фазы в пылесборник 5. Вследствие наличия спирального входного устройства с пылеотводящими каналами предотГвращается попадание дисперсной фазы в улитку вихревой трубы, так как возрастающая скорость потока по мере закрутки позволяет отделять практически все частички аэрозоля из газа в полость пылесборника. Таким образом контакт твердых частичек с улиткой вихревой трубы исключается, в ре зультате чего ресурс ее работы возрастает. Формула изобретения 1.Вихревая труба, работающая на запьшенном потоке, содержащая улитку с сопловым вводом, камеру энергетического разделения с диафрагмой и дросселем и пылесборник, отличающаяся тем, что, с целью повьппения эксплуатационной надежности и увеличения ресурса, труба дополнительно содержит предвключенное улитке входное устройство, размещенное внутри пьшесборннка и вьшолненное в виде многовитковой двухстенной спирали Архимеда с уменьшающейся в направлении к улитке площадью поперечного сечения межстеночного пространства, причем наружная стенка спирали выполнена с пылеотводящими каналами. 2.Труба по п. 1, отличающаяся тем, что входное устройство выполнено из термостойкого шлакокаменного литья. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №425021, Ю1. F 25 В 9/02, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке N 2880414, кл. F 25 В 9/02, 11.02.80. 3.Успенский В. А., Кирпиченко В. Е. Газодинамический и тепловой расчет вихревого энергоразделнтеля с пылеприемником. Вихревой эффект и его применение в технике. Материалы 11-й Всесоюзной научно-технической конференции. Куйбьпыев, КАИ, 1976, с. 81-82.