CS272576B1 - Horizontal cyclone stage for solid particles separation - Google Patents

Description

Vynález se týká horizontálního cyklonového stupně pro separaci pevných částic rozptýlených v tekutině, jako například separaci práškového materiálu od zaprášených plynů, separaci pevných částic z kalů a podobně.

Doposud známé horizontální cyklonové stupně se směrem odtahu tekutiny kolmým nebo šikmým k čelu válcové částí, mají výsypku práškového materiálu řešenou jako štěrbinovou nebo jehlancovou.

U štěrbinové výsypky, která má tvar plochého komolého jehlanu, napojeného základnou na válcovou část tangenciálně ke směru rotace tekutiny a práškového materiálu, je poměrně vysoká tlaková ztráta, zvyšující spotřebu elektrické energie navazujícího ventilátoru nebo čerpadla. U jehlancové výsypky, která má tvar komolého jehlanu, napojeného základnou na válcovou část radiálně ke směru rotace tekutiny a práškového materiálu, do níž pevné částice s částí tekutiny vstupují celým průřezem základny jehlanu, je sice tlaková ztráta nižší, avšak odlučivost pevných částic je v důsledku volného proudění ve výsypce rovněž nízká.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny horizontálním cyklonovým stupněm pro separaci pevných částic rozptýlených v tekutině, sestávajícím z tangenciálního, špitálního nebo kombinovaného vstupního potrubí, zaústěného do horizontální válcové části, opatřené nejméně jednou výsypkou pevných částic, odtahového potrubí čelně napojeného na válcovou část na straně přilehlé, nebo odlehlé vstupnímu potrubí, jehož podstala spočívá v tom, že v místě napojení výsypky na válcovou část je vložena klínová vestavba, jejíž horní stěna tvoří v místě napojení výsypky výstupní štěrbinu tekutiny a vstupní štěrbinu pevných částic, na níž navazuje štěrbinový skluz pevných částic s odtokovým otvorem tekutiny, tvořený boční stěnou klínové vestavby a přilehlou stěnou výsypky.

Tím je dosaženo toho, že při vstupu práškového materiálu a části tekutiny do výsypky se v důsledku jeho usměrnění klínovou vestavbou sníží tlaková ztráta a zvýší odlučivost, což má za následek celkové zvýšení účinnosti horizontálního cyklonového stupně podle vynálezu.

Příklad provedení horizontálního cyklonového stupně podle vynálezu je schematicky v nárysu a bokorysu znázorněn na obr. 1 a 2. 3iný příklad provedení je schematicky znázorněn v nárysu a bokorysu na obr. 3 a 4. Příklad uspořádání s asymetricky rozšiřujícím odtahovým potrubím do válcové části je schematicky v bokorysu a půdorysu znázorněn na obr. 5 a 6. Na obr. 7 a 8 je znázorněn schematicky nárys a bokorys přikladu provedení se šroubovité zaústěným vstupním potrubím do válcové části a na obr. 9 a 10 je schematicky znázorněn bokorys a půdorys příkladu provedení s odtahovým potrubím, opatřeným uvnitř válcové části lopatkou.

Horizontální cyklonový stupeň podle vynálezu, znázorněný na obr. 1 a 2, je sestaven z ♦ válcové části 1, do níž je tangenciálně zaústěno vstupní potrubi 2. V čele 3, válcové části £, odlehlém od vstupního potrubí 2. je zapuštěno odtahové potrubí 4 čtvercového průřezu, zakončené kolmým řezem 16. K válcové části φ je připojena výsypka 5 pevných částic. V místě napojení výsypky £ pevných částic na válcovou část 1_ je umístěna klínová vestavba £, jejíž horní stěna 7_ vytváří vespod válcové části 1 vstupní štěrbinu £ pevných částic a výstupní štěrbinu £ tekutiny. Boční stěna 10 klínové vestavby £, navazující na vstupní štěrbinu 2 pevných částic, vytváří s přilehlou stěnou 11 výsypky 2 štěrbinový skluz 12 pevných částic □patřeny v jeho spodní části odtokovým otvorom 13 tekutiny. Výsypka 5’je ve spodní části zakončena výstupním otvorem 14 pevných částic.

Tekutina s rozptýlenými pevnými částicemi je vstupním potrubím 2 přiváděna do válcové části 2, kde koná šroubový pohyb. Pevné částice se odstředivou silou soustřeďují kolem vnitřní stěny válcové části 2 a jsou společně s částí tekutiny zaváděny vstupní štěrbinou S pevných částic do štěrbinového skluzu 12 odkud odcházejí výstupním otvorem 14 pevných částic z výsypky £. Zbytek tekutiny je odtokovým otvorem 13 tekutiny a výstupní štěrbinou £ tekutiny odváděn zpět do válcové části £ odkud je veškerá tekutina zbavená pevných částic odváděna odtahovým potrubím 4 mimo zařízení.

i*

CS 272 576 Dl

Zařízení znázorněné na obr. 3 a 4 se od zařízení, znázorněného na obr. 1 a 2 liší pouze tím, že odtahové potrubí £ je execentricky zapuštěno v čele 15 přilehlém vstupnímu potrubí 2, přičemž jeho část zapuštěná dovnitř válcové ěásti £ je zakončena lomeným řezem ,16. Vnitřní stěna 17 vstupního potrubí 2, které je zaústěno do válcové části 1. spirálně, je prodloužena o vodicí desku 18, vyčnívající dovnitř válcové části £. Klínová vestavba 6 má uzavřený trojúhelníkový tvar.

Proudění tekutiny a pevných částic je obdobné jako u horizontálního cyklonového stupně podle obr. 1 a 2. Liší se pouze tím, že část tekutiny přivedené vstupním potrubím 2 do válcové části £, zbavená již pevných částic, jenž se soustřeďují kolem vnitřní stěny válcové části £, js bezprostředně odváděna lomeným řezem 16 odtahového potrubí 4_,

Proud tekutiny procházející mezi částí odtahového potrubí 4_, zapuštěné dovnitř válcové části 1, a horní stěnou 7 klínové vestavby, je vodící deskou 1S usměrněn tak, že se tangenciálně stýká s proudem tekutiny a pevných částic, přiváděných vstupním potrubím 2 do válcové části 1_.

Pevných částic zbavená tekutina postupuje středem válcové části 4 k zapuštěné části odtahového potrubí 4, jímž je odváděna z cyklonového odlučovacího stupně.

Zařízení znázorněné na obr. 5 a 6 se od zařízení znázorněného na obr. 3 a 4 liší pouze tím, že odtahové potrubí £ je směrem z vnějšku čela 45, přilehlého vstupnímu potrubí 2, dovnitř válcové části £ asymetricky rozšířeno.

V čele 15 přilehlém vstupnímu potrubí 2 je vytvořen uzavřený klínový zářez 19, rozšižující se směrem k zaústěni vstupního potrubí 2 do válcové části £, kde je ohraničen vodicí deskou 18. Vstupní štěrbina 8. zaujímá celou délku válcové části £, přičemž na část vstupní štěrbiny 8, vymezené šířkou vstupního potrubí 2 navazuje štěrbinová výsypka 20.

Proudění tekutiny a pevných částic je obdobné jako u horizontálního cyklonového stupně podle obr. 1 až 4. Liší se pouze tím, že proud tekutiny a pevných částic je během prvé otáčky urychlen mezi excentricky rozšířeným koncem odtahového potrubí £, zapuštěným do válcové části 1 a její vnitřní stěnou v místě vstupní štěrbiny £ pevných částic, přičemž část pevných částic je odvedena štěrbinovou výsypkou 20. Následně je zby.tok u pevných částic a proudu tekutiny udělen klínovým zářezem 19 nucený šroubový pohyb, a to tak, že tento míjí proud tekutiny a pevných částic, vstupující do válcové části 1. vstupním potrubím 2. Pevné částice jsou tedy odváděny ze zařízení dvěma vstupními otvory pevných částic 14.

Zařízení znázorněné na obr. 7 a 8 se od zařízení znázorněného na obr. 5 a 6 liší pouze tím, že klínový zářez 19 o šířce odpovídající šířce vstupního potrubí 2, na něž plynule navazuje, zasahuje až k vnější stěně nezapuštěné části odtahového potrubí 4 do válcové části £, přičemž jeho průnik s válcovou částí 4 ^má tvar sroubovice. Odtahové potrubí £ konstantního průřezu je napojeno centricky na válcovou část £ opatřenou pouze jednou výsypkou 5.

Proudění tekutiny a pevných částic je obdobné jako u horizontálního cyklonového stupně podle obr. 5 a 6. Liší se pouze tím, že nucený šroubový pohyb je klínovým zářezem 19 udělen proudu tekutiny a pevných částic bezprostředně po jeho vstupu do válcové části 1_. Pevné částice jsou odváděny ze zařízení pouze jedním výstupním otvorem pevných částic 14.

Zařízení znázorněné na obr. 9 a 10 se od zařízení znázorněného na obr. 5 a 6 liší pouze tím, že klínový zářez 19 o konstantní hloubce, odpovídající šířce vstupního potrubí 2, se tangenciálně přimyká ke stěně válcové části £, Část výstupního potrubí konstantního průřezu, zapuštěná dovnitř válcové části £, je opatřena lopatkou 21.

Proudění tekutiny a pevných částic je obdobné jako u horizontálního cyklonového stupně podle obr. 5 a 6. Liší se pouze tím, že část proudu tekutiny zbaveného pevných částic je lopatkou 21 zaváděna již během prvé otáčky do odtahového potrubí £. Zbylá část proudu tekutiny je po prvé otáčce usměrněna klínovým zářezem 19 tak, že se tangerciálně přimyká k proudu te kutiny a pevných částic, přiváděných nově vstupním potrubím 2 do válcové části 1 .

Claims (7)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Horizontální cyklonový stupeň pro separaci pevných částic rozptýlených v tekutině, sestávající z tangenciálního, spirálního nebo kombinovaného vstupního potrubí, zaústěného do horizontální válcová části, opatřené nejméně jednou výsypkou pevných částic, odtahového potrubí čelně napojeného na válcovou část na straně přilehlé, nebo odlehlé vstupnímu potrubí, vyznačený tím, že v místě napojení výsypky (5) na válcovou část (l) je umístěna klínová vestavba (6), jejíž horní stěna (7) tvoří v místě napojení výsypky (5) výstupní štěrbinu (9) tekutiny a vstupní štěrbinu (8) pevných částic, na níž navazuje štěrbinový skluz (12) pevných částic s odtokovým otvorem (13) tekutiny, tvořený boční stěnou (10) klínové vestavby (6) a přilehlou stěnou (11) výsypky (5), přičemž odtahové potrubí (4) kruhového průřezu je na přilehlé čelo (3) nebo odlehlé čelo (15) napojeno kolmo centrický.
2. 2. Horizontální cyklonový stupeň podle bodu 1, vyznačený tím, že odtahové potrubí (4) je napojeno excentricky na čelo (3) odlehlé nebo na čelo (15) přilehlé vstupnímu potrubí (2) válcové části (1). .
3. 3. Horizontální cyklonový stupeň podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že do válcové části (1) zasahuje v místě napojení vstupního potrubí (2) vodicí deska (18), navazující na jeho vnitřní stěnu (17).
4. 4. Horizontální cyklonový stupeň podle bodů 1 až 3, vyznačený tím, že v čele (15) přilehlém vstupnímu potrubí (2) válcové části (1) je vytvořen klínový zářez (19), vyčnívající dovnitř válcové části (1), který v mezním případě tvoří šroubové zaústění vstupního potrubí (2) do válcové části (1), přičemž klínový zářez (19) je ohraničen vodící deskou (18) navazující na vnitřní stěnu (17) vstupního potrubí (2).
5. 5. Horizontální cyklonový stupeň podle bodů 1 až 4, vyznačený tím, že odtahové potrubí (4) má libovolný průřez a jeho část zapuštěná dovnitř válcové části (I) je zakončena kolmým, šikmým, křivkovým nebo lomeným řezem (16),
6. 6. Horizontální cyklonový stupeň podle bodů 1 až 5, vyznačený tím, že Část odtahového po-: trubí (4) zapuštěná dovnitř válcové části (1) je na konci opatřena nejméně jednou lopatkou (21) zasahující proti směru proudění tekutiny částečně do prostoru válcové části (1), přičemž výška lopatky (21) je menší nebo rovna délce části odtahového potrubí (4) zapuštěné do válcové části (1).
7. 7. Horizontální cyklonový stupen podle bodů 1 až 6, vyznačený tím, že odtahové potrubí (4) se vně válcové části symetricky nebo asymetricky zužuje.