BG60388B2

BG60388B2 - Deduster

Info

Publication number: BG60388B2
Application number: BG093165A
Authority: BG
Inventors: Григор Гинев
Original assignee: Григор Гинев
Priority date: 1990-11-05
Filing date: 1990-11-05
Publication date: 1995-02-28

Abstract

The deduster is used in pneumatic conveyor systems. It increases the degree of particle separation from the conveyed dust-air flow at low energy consumption. It has a compact design representing a spiral distribution separator operating as kinetoconverter. The deduster includes a housing (1) and a cover (7) forming a closed box with lower connection flange (2) and central upper outgoing flange (3). An ingoing flange (4) connected to a separator spiral wall (5) wound in the box is positioned tangentially to the housing (1). Outgoing holes (6) at specific distances between, commeasurable with the hole of the ingoing flange (4), are cut on the bottom of the groove formed by the spiral wall (5).

Description

Изобретението се отнася до прахоотделител, който ще намери приложение при пневмотранспортни системи.The invention relates to a dust separator that will find application in pneumatic conveying systems.

Известните циклонни отделители работят на принципа на високоскоростна центробежна дислокация, която довежда до отделянето на транспортирания материал от транспортиращия го флуид. Неудобството е, че и двете разделени фази са с висока скорост на движение. Процесът е съпроводен и с образуването на така характерните за всички циклони два вихъра - външен отделителен вихър и вътрешен смучещ вихър, които са взаимнообвързани /1/.Known cyclone separators operate on the principle of high-speed centrifugal dislocation, which leads to the separation of the transported material from the transporting fluid. The disadvantage is that both phases are separated by high speeds. The process is also accompanied by the formation of two vortices so characteristic of all cyclones - an external separation vortex and an internal suction vortex, which are interconnected / 1 /.

Познато е високоскоростен прахоуловител, който по същество представлява циклонен спирален отделител с централен сепаратор, като действието на външният отделителен вихър е локализирано в хоризонтален спирален газоход, оформен с наклонени стени и разполагащ с тесен спирален процеп в дъното на газохода откъм външните стени, а действието на вътрешният смучещ вихър е локализирано в централен сепаратор, имащ в дъното прахоотбойник, конфузор и в горната част - допълнителен правотоков сепаратор.A high-speed dust collector is known, which is essentially a cyclone spiral separator with a central separator, the action of the external separation vortex being localized in a horizontal helical duct formed by sloping walls and having a narrow helical gap in the bottom of the duct from the outer walls, and the internal suction vortex is located in a central separator having at the bottom a bumper, a confuser and at the top an additional straight-line separator.

Прахоуловителят има тангираща входяща тръба за отделителният спирален газоход и изходяща тръба от допълнителния правотоков сепаратор, като под газохода е разположен прахосборник с формата на обърнат пресечен конус /2/.The dust collector has a tangent inlet pipe for the separating spiral gas duct and an outlet pipe from the auxiliary straight-line separator, with a dust cone shaped in the form of an inverted truncated cone (2).

Недостатъците на известния високоскоростен прахоуловител, освен общите за всички циклони висока скорост на разделените фази и образуването на две взаимнообвързани спирали, произтичат и от избраната конструктивно нецелесъобразна форма на ускорител, а именно спирален газоход, който поради голямото си съпротивление е по-целесъобразен като антиускорител. На практика това довежда до необходимостта от много по-висока скорост на входящия поток условие, което спрямо захранващия тръбопровод би превърнало леките фракции в пневмонетранспортируеми.The disadvantages of the known high-speed dust collector, in addition to the common high-speed separate phases for all cyclones and the formation of two interconnected spirals, stem from the chosen constructively inappropriate form of the accelerator, namely the helical duct, which because of its high resistance is more expedient. In practice, this leads to the need for a much higher inlet flow rate, a condition that would transform light fractions into pneumotransportable ones, given the supply pipeline.

Поддържането на високата скорост в газохода води до ограничението спрямо габарита на отвеждащия тесен процепен отвор условие, което превръща газохода в диспергатор (разпрашител) спрямо бункера под него и в капан за едрофракционни включения.Maintaining the high velocity in the gas duct leads to a restriction on the size of the outlet narrow slit opening condition that turns the duct into a disperser (sprayer) against the hopper below it and into a trap for large fractions.

Включването на спиралния газоход в долно ниво на централния сепаратор над прахоотбойника при висока скорост на входящия поток изражда вътрешната спирала в бързовъртящ се газов пръстен, който се разтяга чрез конфузора. Това предполага безупречна работа на следващото отделително стъпало - филтъра, условие, което експлоатационно трудно се гарантира.Incorporating the downstream spiral duct at the central separator above the blower at high inlet velocity creates an internal coil in a fast-rotating gas ring that is stretched through the confuser. This implies the flawless operation of the next separating step - the filter, a condition that is difficult to guarantee in operation.

Задачата на изобретението е да се създаде прахоотделител с компактна конструкция, притежаващ висока отделителна способност и ниска енергоемкост.It is an object of the invention to provide a compact separator with high resolution and low power consumption.

Задачата е решена с прахоотделител, включващ корпус и капак, оформящи затворена кутия, имаща долен присъединителен фланец и централен горен изходящ фланец, както и тангиращ спрямо корпуса входящ фланец, който е свързан с навита в кутията, уплътнена към корпуса и капака отделителна спирална стена. Съгласно изобретението, по дъното на оформения от спиралната стена канал периодично са прорязани извеждащи отвори, съизмерими с отвора на входящия фланец.The problem is solved by a dust separator comprising a housing and a lid forming a closed box having a lower flange attachment and a central upper outlet flange, as well as a tangential inlet flange connected to the housing, which is connected to the housing and lid by a coiled separating spiral wall. According to the invention, outlet holes commensurate with the opening of the inlet flange are periodically cut along the bottom of the groove formed by the spiral wall.

Предимствата на прахоотделителя съгласно изобретението са в ниската енергоемкост; компактност; малка вторична запрашаемост и висока отделителна способност, която се увеличава при повишено съпротивление на филтъра; възможност за отделяне на всички фракции без допълнителни съоръжения; експлоатационна пригодност и надеждност.The advantages of the dust collector according to the invention are in the low energy consumption; compactness; low secondary dustiness and high resolution, which increases with increased filter resistance; possibility of separation of all fractions without additional facilities; serviceability and reliability.

Ниската енергоемкост се обуславя от процеса на отделяне, който не се нуждае от центрофугален ефект, а се дължи на бързия спад в налягането на входящия поток и последвалото образуване на инерционно движещ се по спирала материалопоток.The low energy intensity is due to the separation process, which does not need a centrifugal effect, but is due to the rapid decrease in the inlet pressure and the subsequent formation of a materially inertial flow.

Компактността е за сметка на увеличената реактивна способност на спиралната стена за единица дължина поради непрекъснато спадащата скорост на образуващия се материален поток, който изпълва цялото сечение на спиралата.The compactness is at the expense of the increased reactivity of the spiral wall per unit length due to the continuously decreasing velocity of the resulting material flow, which fills the entire cross section of the spiral.

Малката вторична запрашаемост и висока отделителна способност се дължи на инерционното движение на материалопотока по спирален канал, гасящ кинетичната енергия и позволяващ гравитационното изваждане през отворите на компактен поток с ниска скорост във въздушната среда на бункера, където ня3 ма смучеща спирала. При повишено съпротивление на филтъра и още повече при противоналягане, системата прахоотделител-бункер довежда до намаляване на вторичното запрашаване.The low secondary dustiness and high resolution is due to the inertial movement of the material flow along a helical channel, quenching the kinetic energy and allowing gravity to be drawn through the openings of a compact stream at low speed in the air of the hopper, where there is no suction spiral. With increased filter resistance and even more counter-pressure, the dust-hopper system results in a reduction in secondary dust.

Непрекъснатото намаляване на радиуса на отделителната спирала, както и липсата на смучеща спирала, дава възможност да се отделят всички фракции от материалопотока без допълнителна сепарация.The continuous reduction of the radius of the discharge coil, as well as the absence of a suction coil, makes it possible to separate all the fractions from the material stream without further separation.

Прахоотделителят не влияе върху пневмотранспортируемоста и не се влияе от филтъра, освен това възможността за ревизия на спираловидния канал или на абразивното му покритие го правят експлоатационно пригоден.The dust separator does not affect the pneumotransportability and is not affected by the filter, and the possibility of revision of the spiral duct or its abrasive coating makes it operational.

Експлотационната надеждност се гарантира от характера на движение на материалопотока - инерционно без действие на въздушен напор, както и от броя и големината на отвеждащите отвори, така че винаги, когато в спирално движещия се материалопоток се образува уплътняващ се връх, било поради намаляване на инерционната скорост или от наличието на едри фракционни включения, последният от собствената си тежест да се извежда в събирателния бункер.The operational reliability is guaranteed by the nature of the flow of the material flow - inertia without the action of air pressure, as well as by the number and size of the outlet openings, so that whenever a spiraling peak is formed in the spirally moving material flow, due to a decrease in the inertial speed or from the presence of large fractional inclusions, the latter of its own weight to be displayed in the collection hopper.

Примерно изпълнение на изобретението е показано на приложението е показано на приложените фигури, от които:An exemplary embodiment of the invention is shown in the appendix is shown in the accompanying drawings, of which:

фигура 1 представлява поглед отгоре на прахоотделителя;Figure 1 is a top view of the dust separator;

фигура 2 - разрез по А-А от фиг. 1; фигура 3 - разрез по В-В от фиг. 2. Прахоотделителят включва корпус 1, който е оформен като плоска кутия. В долния край на корпуса 1 е присъединен присъединителен фланец 2 за връзка с приемния бункер, а централно в горния му край - изходящ фланец 3 за извеждане на отработения въздух. Тангенциално спрямо корпуса 1 е присъединен входящ фланец 4 за връзка с магистралния тръбопровод. В корпуса 1 е навита спирална стена 5, оформяща спираловиден канал, в чието дъно, по цялата дължина, периодично са прорязани извеждащи отвори 6, съизмерими с отвора на входящия фланец 4. Корпусът 1 е затворен отгоре с капак 7 чрез болтова връзка 8, позволяваща бърза и лесна ревизия на отделителната спирална стена 5. Между всички свързващи се елементи на прахоотделителя са поставени уплътнения 9. Отделителната спирална стена 5 е свързана в началото с входящия фланец 4.FIG. 2 is a section through AA of FIG. 1; 3 is a sectional view along B-B of FIG. 2. The dust separator comprises a housing 1 which is shaped like a flat box. An attachment flange 2 is connected at the lower end of the housing 1 for connection with the receiving hopper, and at the upper end of the housing there is an outlet flange 3 for exhaust air. An inlet flange 4 is connected tangentially to the housing 1 for connection to the main pipeline. In the housing 1, a helical wall 5 is formed, forming a spiral groove, whose bottom, along its entire length, is regularly cut through by the outlet openings 6, commensurate with the opening of the inlet flange 4. The housing 1 is closed from above by a cover 7 by means of a bolt connection 8 allowing quick and easy revision of the separating spiral wall 5. Seals are fitted between all the connecting elements of the dust separator 9. The separating spiral wall 5 is connected at the beginning to the inlet flange 4.

Действието на прахоотделителя се базира на различното поведение на флуидите и материалните тела. Докато флуидите се стремят, разширявайки се, да заемат предоставения им обем, губейки по този начин кинематичната си енергия на движение, която се превръща в потенциална енергия на средата, то твърдите тела се опитват да запазят характера на придобитото движение, следвайки принципа на инерцията. Основавайки се на горното, процесът на отделяне, който се реализира с прахоотделителя, преминава през следните фази:The action of the separator is based on the different behavior of fluids and material bodies. As the fluid seeks, expanding, to absorb the volume given to it, thereby losing its kinematic energy of motion, which becomes potential energy of the medium, the solids try to maintain the nature of the acquired motion, following the principle of inertia. Based on the above, the separation process, which is carried out with the dust separator, goes through the following phases:

- Транспортираният прахо-въздушен поток през входящия фланец 4 навлиза в канала оформен от спиралната стена 5 и преминавайки през първите му отвори 6, губи налягането си. Тази контактна зона се характеризира с реактивното действие на излизащия през отворите 6 въздух, което се изразява в изместване траекториите на движение на частиците във вертикала, така че в тази зона се отделя само транспортиращият въздух (флуид), който рязко губи своята скорост, навлизайки в бункера.- The transported dust-air flow through the inlet flange 4 enters the groove formed by the spiral wall 5 and, through its first openings 6, loses its pressure. This contact zone is characterized by the reactive action of the air exiting through the openings 6, which translates into displacement of the trajectories of motion of the particles in the vertical, so that only the transport air (fluid), which sharply loses its velocity, entering the zone, is released. bins.

- От този момент движението на частиците се превръща от преносно в инерционно, което принудително се извършва по спираловидния канал образуван от спиралната стена 5. Това поражда центробежна дислокация и разлика в скоростите на частиците поради периферното триене, което на свой ред води до образуване на материален поток, изпълващ цялото напречно сечение, движещ се с обща средна скорост.- From this moment on, the movement of the particles is transformed from a transmission to an inertia, which is forced by the spiral channel formed by the spiral wall 5. This causes centrifugal dislocation and a difference in the velocities of the particles due to the peripheral friction, which in turn leads to the formation of material a flow that fills the entire cross section, moving at a common average velocity.

- Инерционнодвижещият се поток губи количеството си на движение от съпротивлението на средата, което се увеличава с нарастване на плътността й, както и от реактивното действие на спиралната стена 5, тъй като едновременното намаляване на скоростта и радиуса на движение поддържа относително висока стойност на центробежния натиск.- Inertial flow loses its amount of motion from the resistance of the medium, which increases with increasing density, as well as from the reactive action of the spiral wall 5, since the simultaneous reduction of the speed and the radius of motion maintains a relatively high value of centrifugal pressure .

- В момент, когато скоростта падне и центробежният натиск не играе съществена роля, реактивното действие се определя от тежестта. Този процес е характерен с образуване на връх в спиралнодвижещия се поток, който се уплътнява от по-бързо движещата се маса зад него.- When the speed drops and the centrifugal pressure does not play a significant role, the reactive action is determined by the gravity. This process is characterized by the formation of a peak in the spiral-moving stream, which is compacted by the faster-moving mass behind it.

- Така образувалият се връх излиза от канала 5 през първия срещнат широк отвор 6 под собствената си тежест, като относително плътният поток изтича в бункера.- The peak thus formed exits the channel 5 through the first encountered wide opening 6 under its own weight, with the relatively dense flow flowing into the hopper.

- В процеса на напълване на бункера с материал постъпващият и наличният въздух се изтласкват през изходящия фланец 3.- In the process of filling the material hopper, the incoming and available air is forced out through the outlet flange 3.

При адаптация на решението на отделителя, като се отчитат всички фактори конструктивни и технологични, които оказват влияние, са възможни модификации, при които спиралната стена 5 е апроксимирана с прави или е разтегната спрямо хоризонталната плоскост във вертикала.When adapting the separator solution, taking into account all the structural and technological factors that affect it, modifications are possible in which the spiral wall 5 is approximated by a straight line or is stretched relative to the horizontal plane in the vertical.

Що се касае за спиралната стена 5, при гравитачно изтичане напречният профил е без значение и тя може да бъде права или наклонени, както и сечението на канала да бъде кръгло.As for the spiral wall 5, in the case of gravity leakage, the transverse profile is irrelevant and it can be straight or inclined and the cross section of the channel is circular.

Реактивното действие на спиралната стена 5 е в зависимост от коефициента на триене. Ето защо е целесъобразно да се използва абразивно покритие, което след време да се подменя. В тази насока е възможно и поставянето на междинната стена вътре в спиралния канал.The reactive action of the spiral wall 5 is dependent on the coefficient of friction. It is therefore appropriate to use an abrasive coating, which should be replaced over time. In this respect, it is also possible to place the intermediate wall inside the spiral groove.

В случаи, когато висока плътност на потока е недопустима, е възможно принудително извеждане чрез поставяне на наклонена отбивна планка срещу потока или накланяне общо на стените. Последното може да се използва и за преразпределяне на центробежния натиск върху спиралната стена 5 и/или за търсене на начална скорост на потока, когато се използва “потапящ ефект” с противоналягане.In cases where high flux density is unacceptable, forced withdrawal is possible by placing an inclined hinge against the flow or tilting the walls altogether. The latter can also be used to reallocate the centrifugal pressure on the spiral wall 5 and / or to seek an initial flow rate when using a counter-pressure submersible effect.

Процесът на отделяне изисква широки отвори 6, практически от стена до стена, като абсолютно неправилно би било разделянето на ефективна площ на отвора 6 на броя им. Последният е свързан с фракционния състав и най-вече с количеството на едрите включения, които играят ролята на концентриращи подвижни отбивни планки. Броят на отворите 6 отчита вероятността да се образува много порано връх в материалния поток.The separation process requires wide openings 6, practically wall-to-wall, and it would be absolutely incorrect to divide the effective area of the opening 6 by their number. The latter is related to the fractional composition and, in particular, to the amount of large inclusions that play the role of concentrating movable strips. The number of openings 6 indicates the probability of forming a very early peak in the material flow.

Експлоатационно неправилно би било при замяна на съществуващ циклонен отдели25 тел с прахоотделител, последният да се включва в режим на циклонен отделител. При невъзможност инсталацията да се отрегулира, като скоростта на потока се смъкне до техно5 логично-съобразната, прахоотделителят трябва да се преоразмери. Това се налага и в случаите, когато входящият поток е пулсиращ. В някой случаи, при които се допуска това, прахоотделителят може да се включи в режим на 10 противоналягане, като излишната енергия на входящия поток се използва за утаяване. В други е целесъобразно начално понижаване скоростта на входящия поток чрез разширяване входа на спираловидния канал.It would be incorrect to replace the existing cyclone compartment25 with a dust separator, the latter being switched to cyclone separator mode. If it is not possible to adjust the installation by reducing the flow rate to techno-logical, the dust separator must be resized. This is also necessary in cases where the inflow is pulsating. In some cases, this being allowed, the dust separator can be switched to 10 counter-pressure mode, using excess inlet energy for sedimentation. In others, it is advantageous to initially reduce the inlet flow rate by widening the spiral channel inlet.

Изходящият фланец 3 функционално не е пряко обвързан с прахоотделителя. Той може да се разполага навсякъде по горната повърхност на бункера или въобще да е излишен в случаите, когато прахоотделителят ра20 боти съвместно с филтър върху общ бункер (силоз).The outlet flange 3 is functionally not directly coupled to the dust separator. It can be located anywhere on the upper surface of the hopper or even redundant at all when the pa20 separator works together with a filter on a common hopper (silo).

Claims

A dust separator comprising a housing and a lid forming a closed box having a lower flange attachment and a central upper outlet flange, as well as a tangential inlet flange associated with the housing, which is connected to a housing coiled wall housing and a spiral wall, characterized in that, that openings (6) commensurate with the opening of the inlet flange (4) are periodically cut along the bottom of the groove formed by the spiral wall (5).