CZ285467B6 - Ponorná trubka pro odstředivý odlučovák (cyklon) - Google Patents

Abstract

Ponorná trubka pro odstředivý odlučovák (cyklon) sestává z více nad sebou uspořádaných a navzájem spojených kroužků. Tyto kroužky se opět skládají z více deskových segmentů (5). Aby se vytvořila ponorná trubka, která by se dala přizpůsobit různě velkým odstředivým odlučovákům, u které se dají zejména snadno vyměňovat jednotlivé díly, jsou segmenty (5) kroužku zavěšeny za působení síly tíže do segmentů kroužku, který je uspořádán nad prvním kroužkem. Dosedací plochy nynějšího segmentu, nezbytné pro segment uspořádaný nad ním, jsou alespoň částečně vytvořeny ve tvaru zkosení (12), která směřují k vnější straně ponorné trubky (4). S výhodou jsou uspořádána další zkosení (10, 11), která směřují k vnitřní straně ponorné trubky (4), takže se dosáhne bezpečné samosvorné zavěšení jednotlivého segmentu (5) uvnitř svazku tovřícího ponornou trubku (4).ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká ponorné trubky pro odstředivý odlučovák /cyklon/, sestávající z několika nad sebou uspořádaných a spolu spojených kroužků, které se opět skládají z několika deskových segmentů.

Dosavadní stav techniky

Ponorné trubky slouží u cyklonů k tomu, aby odváděly snáze těkavé látky podél osy cyklonu nahoru, aniž by při tom bránily tangenciálně přitékajícímu médiu. Aby se v cyklonu dosáhly optimální poměry proudění, musí být ponorná trubka přizpůsobena rozměrům cyklonu. Takovéto přizpůsobení u známých ponorných trubek se nedají provést, neboť tyto jsou s ohledem na konstrukci a vytvoření speciálně přizpůsobeny určitému typu cyklonů.

Ponorná trubka, sloužící pro výše uvedené použití, je například známa z WO 88/00310. Jednotlivé segmenty této ponorné trubky jsou na svém horním a dolním konci opatřeny bočními rozšířeními, která propůjčují segmentům vzhled přibližně písmene L. V oblasti dolního rozšíření jsou výstupky ve tvaru čepů, které odstávají ve směru nahoru, zatím co na dolní straně horního rozšíření jsou směrem dolů otevřená vybrání odpovídající výstupkům. Jednotlivé segmenty jsou složeny tak, že výstupky segmentu tvaru čepů zapadají do odpovídajícího vybrání nejbližšího následujícího segmentu. Vzhledem ktomu, nejbližší následující segment je poněkud přesazený, dojde k vzájemnému spojení. Každý segment roviny je současně zavěšen do dvou segmentů přesazené meziroviny. Pro dosažení určitého utěsnění podobnému labyrintovému utěsnění jsou dosedací plochy segmentů ve vztahu k nad nimi umístěnými segmenty vytvořeny ve tvaru zkosení, která jsou nasměrována k vnější straně ponorné trubky.

Nevýhodou ponorné trubky podle WO 88/00310 je to, že jednotlivé segmenty jsou vytvořeny relativně tlustostěnné, aby s ohledem na vlastní hmotnost propůjčily sestavené ponorné trubce dostatečnou stabilitu. Vytvoření ponorné trubky z tenkostěnných segmentů není naproti tomu s ohledem na ve spise popsanou techniku spojování možné. Již proto je třeba počítat s problémy pevnosti, protože jak mezi segmenty ležícími v jedné rovině tak mezi segmenty dvou nad sebou ležících rovin není žádné přímé spojení, nýbrž víceméně druh „mezikroužku“ přejímá spojení jednotlivých segmentů.

Ze spisu US 4 651 783 stejně tak jako zWO 84/04471 je známa ponorná trubka, u které se spojení jednotlivých segmentů provádí pomocí druhé vrstvy, takže vznikne dvouvrstvá stavba této ponorné trubky a tím velmi obtížná konstrukce, která vyžaduje dvojnásobek segmentů ve srovnání s ponornou trubkou podle vynálezu.

Vycházeje již ze spisu WO 88/00310 lze proto pokládat za základní úlohu vynálezu, vytvořit ponornou trubku pro odstředivý odlučovák, u které by se nezávisle na hmotnosti jednotlivých segmentů dala dosáhnout jak vzhledem k radiálně působícím, tak i tangenciálně působícím silám velká pevnost spojení. Současně by mělo být možné jednoduše vyměňovat jednotlivé díly.

Podstata vynálezu

Pro řešení této úlohy jsou u ponorné trubky pro odstředivý odlučovák /cyklon/, sestávající z několika nad sebou uspořádaných a spolu spojených kroužků, které opět sestávají z několika segmentů, pro spojení segmentů segmenty kroužku zavěšeny do segmentů kroužku, kteiý je nyní uspořádán nad ním, přičemž dosedací plochy každého segmentu, nezbytné pro spojení se segmentem, uspořádaným nad ním, jsou vytvořeny alespoň zčásti ve formě zkosení, která jsou nasměrována k vnější straně ponorné trubky.

Pomocí vynálezu je vytvořena sama o sobě se účinkem síly tíže stabilizující ponorná trubka, která se může na způsob systému stavebnice, nasazováním dalších kroužků složených zjednotlivých segmentů, libovolně prodlužovat. Tímto způsobem se ponorná trubka dá cíleně přizpůsobit jakýmkoliv poměrům proudění, které panují v právě nyní používaném odstředivém odlučováku. Vzhledem k tomu, že dosedací plochy stávajícího segmentu, nezbytné pro spojení se segmentem uspořádaným nad ním, jsou vytvořeny alespoň částečně ve tvaru zkosení, která jsou uspořádána alespoň částečně v jedné části dosedací plochy a jsou nasměrována k vnější straně ponorné trubky, dají se nové segmenty nasadit bezpečně na segmenty, které jsou již přítomné. V důsledku nasměrování dosedacích ploch, vytvořených ve tvaru zkosení, působí na zavěšený segment síly působící radiálně směrem dovnitř až k základně sousedních segmentů. Tímto způsobem samosvomosti jednotlivých segmentů uvnitř svazku se dosáhne vysoká stabilita ponorné trubky i při velkých rychlostech proudění uvnitř odstředivého odlučováku.

Dále je v případě nutných oprav bez dalšího možné vyjmout jednotlivý segment ze svazku a nahradit ho bezvadným segmentem. Ponorná trubka podle vynálezu dovolí proto také obzvláště jednoduchou výměnu svých jednotlivých dílů.

Další vytvoření je charakterizováno tím, že dosedací plochy stávajícího segmentu, nezbytné pro spojení se segmentem uspořádaným nad ním jsou zčásti vytvořeny také ve tvaru zkosení, která jsou nasměrována k vnitřní straně ponorné trubky. Při spolupůsobení mezi zkoseními nasměrovanými k vnější straně jakož i k vnitřní straně ponorné trubky se dosáhne bezpečné samosvomosti jednotlivých segmentů uvnitř svazku, takže ponorná trubka i při velkých lychlostech proudění uvnitř odstředivého odlučováku je stabilní.

Další vytvoření ponorné trubky podle vynálezu je charakterizováno tím, že se alespoň část dosedacích ploch, směřujících šikmo k vnitřní straně ponorné trubky se rozkládá svisle.

Tímto vytvořením se spojí přednost velké stálosti při uložení jednotlivých segmentů uvnitř svazku s výhodou jednoduché vyměnitelnosti jednotlivých segmentů.

Uhel zkosení v rovině vytvořené plochými stranami segmentů je asi 45°. V rovině vytvořené plochými stranami segmentů mezi prvním zkosením, směřujícím k vnější straně ponorné trubky, a druhým zkosením, směřujícím k vnitřní straně trubky, dosedacích ploch směřujících k vnější straně ponorné trubky je 60° až 80°. Tím se dosáhne toho, že se segment během zavěšování nasměruje snadněji bočně, to znamená ve směru obvodu ponorné trubky.

U dalšího výhodného provedení jsou dosedací plochy, vytvořené jako zkosení, vytvořeny na nástavcích a/nebo vybráních segmentů, které jsou vytvořeny na způsob konců kostí.

Jednotlivé segmenty tvoří potom druh „Puzzle“, takže se jak vzhledem k radiálním silám, tak i tangenciálně působícím silám dosáhne velká pevnost svazku.

Nástavce jsou uspořádány nad segmenty a lícujíc zapadají do odpovídajících vybrání nad nimi uspořádaných segmentů.

-2CZ 285467 B6

S ohledem na co největší účinek svornosti mezi jednotlivými segmenty je při tom další výhodou, když nástavec, uspořádaný na stávajícím segmentu se dá vsadit zároveň do vybrání dvou nahoře uspořádaných segmentů a tyto upevní zaháknutím ponorné trubky ve směru obvodu.

Další vytvoření ponorné trubky má ploché kusy upevněné vně na nástavcích a dosedající plošně na vnější stranu nad nimi uspořádaných segmentů.

Nástavce a popřípadě i ploché kusy jsou s výhodou přitvarovány celistvé na segmenty, vytvořené jako odlitek.

Další zvýšení pevnosti ponorné trubky jako celku se konečně dosáhne tím, že ponorná trubka má směrem dolů kuželovité probíhající tvar. Tím se dosáhne dále zlepšení poměrů proudění uvnitř a vně ponorné trubky.

Přehled obrázků na výkrese

Další podrobnosti a přednosti předmětu vynálezu vyplývají z následujícího popisu příslušných výkresů, na kterých jsou znázorněna výhodná provedení ponorné trubky. Na výkresech ukazují:

obr. 1 v podélném řezu značně zjednodušeně znázorněný cyklon s ponornou trubkou, sestávající z velkého počtu jednotlivých segmentů, která je v něm zavěšena;

obr. 2 jednotlivý segment ponorné trubky u první formy provedení;

obr. 3 řez podél osy symetrie segmentu podle obr. 2;

obr. 4 spojovací kus u druhé formy provedení segmentu;

obr. 5 druhou formu provedení segmentu a obr. 6 podrobnosti spojení tří segmentů.

Příklady provedení vynálezu

Cyklon znázorněný na obr. 1 má vtok 1 vyúsťující do horního, válcového dílu, první výtok 2 pro těžké složky, vyloučené v odstředivém poli, jakož i druhý výtok 3 pro lehčí složky, vystupující nahoru. Druhý výtok 3 je směrem dolů prodloužen na tvar kónicky probíhající ponorné trubky 4. Konstrukce jakož i způsob funkce cyklonu jsou samy o sobě známy a nemusí se blíže vysvětlovat.

Ponorná trubka 4 se skládá, jak je možné poznat z obr. 1, z velkého počtu jednotlivých segmentů 5, které jsou složeny na kroužky a zavěšeny do cyklonu. U příkladu provedení je uspořádáno celkem šest kroužků, přičemž se každý kroužek opět skládá z velkého počtu jednotlivých segmentů 5. Jednotlivé segmenty 5 mají tvar desek a mají ohyb odpovídající zaoblení kónické ponorné trubky 4. V důsledku kónického tvaru ponorné trubky 4 jsou sice všechny segmenty 5 kroužku stejné, avšak segmenty 5 vnějšího kroužku jsou různě široké, přičemž se tato šířka ve směru shora dolů zmenšuje. Každý z prvků, to je segmentů 5, sestává z celistvého odlitku a má proto relativně velkou odolnost vůči teplotě.

Konstrukce jednotlivého segmentu 5 je nyní blíže vysvětlena pomocí obr. 2 a 3. Segment 5 se skládá v první řadě z desky 6, která je čtyřhranná a s ohledem na kuželovitost ponorné trubky 4 má jako celek mírně výrazný lichoběžníkový tvar. Deska 6 jako celek je ohnuta v souladu -3 CZ 285467 B6 s nynějším zaoblením ponorné trubky 4, jak to lze vidět zejména na znázornění řezu podle obr. 3. Na horním konci desky 6 je vytvořen symetrický nástavec 7, který má přibližně tvar konce kosti. Dále jsou na obou dolních rozích desky 6 vybrání 8, 9, přičemž geometrie vybrání 8, které je umístěno napravo, odpovídá téměř identicky levé polovině nástavce 7 a geometrie vybrání 9, které je umístěno nalevo, pravé polovině nástavce 7. Jestliže jsou proto dva segmenty 5, zobrazené na obr. 2, umístěny přímo vedle sebe, tak tvoří potom vybrání 8, 9, která spolu sousedí, složené vybrání, do něhož přesně zapadá nástavec 7 dalšího segmentu 5. Složení jednotlivých segmentů 5 se proto dá nejlépe srovnat s „puzzle“.

Zejména důležitá je geometrie nástavce 7 stejně tak jako vybrání 8, 9 a zejména pak vytvoření na nich uspořádaných dosedacích ploch. Tyto dosedací plochy představují spojení mezi jednotlivými segmenty 5 a zapadají do sebe. Podrobnosti při tom použitého principu jsou nyní vysvětleny pomocí obr. 6.

Nástavec 7, vytvořený na způsob konce kosti, má homí, vodorovnou dosedací plochu, kolmo probíhající dosedací plochy, stejně tak jako dvě dosedací plochy, uspořádané v oblasti zadního řezu. Dosedací plochy neprobíhají vodorovně, nýbrž mírně skloněné, přičemž v rovině, vytvořené plochými stranami segmentu 5, mají úhel W] ke svislici. Pomocí čerchovaných čar, jakož i pomocí nakresleného šrafování je na obr. 6 znázorněno, že všechny dosedací plocha nástavce 7 jsou vytvořeny ve tvaru zkosení 10, 11, 12, přičemž dosedací plochy popřípadě zkosení 10, 11 jsou nasměrovány jinak než dosedací plochy popřípadě zkosení 12. Protože sklon zkosení 10 a 11 je takový, že tato jsou nasměrována k vnitřní straně ponorné trubky 4, zatím co zkosení 12 směřuje směrem ven. Při tom jsou všechny zkosení 10. 11, 12 skloněna pod úhlem asi 45° k rovinám vytvořeným plochými stranami segmentů 5.

V dolní části obr. 6 je vidět, že obě navzájem symetricky uspořádaná vybrání 8, 9 vedle sebe uspořádaných segmentů 5a, 5b odpovídají co se týká jejich geometrie téměř přesně tvaru nástavce 7. Zkosení 10 a 11 nástavec 7 odpovídají směrem ven neznázoměným protizkosením 10a. 1 la na vybráních 8, 9 zatím co zkosením 12 nástavce 7 odpovídají v oblasti vybrání 8, 9 směrem dovnitř nasměrované protizkosení 12a.

Jestliže segment 5, opatřený nástavcem 7, je zavěšen na způsob, který je znázorněn na obr. 6, šikmo shora do segmentů 5a, 5b, tak klouzají zkosení 12 nejdříve podél protizkosení 12a až dosednou zkosení 10, 11 směřující dovnitř za lícování na protizkosení 10a, 1 la, směřující ven. Tímto způsobem se dosáhne nejen zavěšení segmentu 5 do segmentů 5a, 5b, které jsou umístěny nad ním, nýbrž dosáhne se dále i připevnění obou segmentů 5a, 5b zaháknutím, neboť v důsledku úhlu wi mezi zkoseními 12 popřípadě zkoseními 12a a svislicemi se vyrobí síla přitahující oba segmenty 5a, 5b k sobě.

Výše uvedeným způsobem se dají nasadit nejen nové segmenty 5 na již existující ponornou trubku 4, nýbrž rovněž je možné vyjímat jednotlivé segmenty 5 z jinak nezměněného svazku a nahrazovat je.

U variant, znázorněných na obr. 4 a 5, je ke každému segmentu 5c přiřazen spojovací kus 13. Spojovací kus 13. znázorněný na obr. 4, který má tvar konce kosti, je ve své homí polovině vytvořen rovněž jako nástavec 7. Dolní polovinou se spojovací kus 13 dá vsadit do vybrání 14 segmentu 5a, které odpovídá této polovině. Segment 5c a spojovací kus 13 se potom dají společně stejným způsobem vsadit do svazku dalších segmentů 5, 5a, 5b, 5c, jako u segmentu 5 podle varianty, znázorněné na obr. 2 a 3.

Segment 5 podle obr. 2 a 3 se dá dále opatřit plochým dnem 15 nasazeným na vnější stranu nástavce 7. Plochý kus 15 odlitý přímo na segmentu 5 dosedá ve smontovaném stavu plošně na vnější stranu segmentů 5, 5a, 5b, 5c umístěných nad ním a vede k tomu, že se segment 5 nemůže

-4CZ 285467 B6 jako celek během nasazování nebo vyjímání ze svazku vykývnout, nýbrž stále se musí vést ve svislém směru. Kromě toho usnadňuje plochý kus 15 manipulaci se segmentem 5.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Ponorná trubka pro odstředivý odlučovák sestávající z několika nad sebou uspořádaných a spolu spojených kroužků, které opět sestávají z několika segmentů, vyznačující se tím, že pro spojení segmentů /5, 5a, 5b, 5c/ jsou segmenty /5, 5c/ kroužku zavěšeny do segmentů /5a, 5b/ kroužku, který je uspořádán nad ním, přičemž dosedací plochy každého segmentu /5, 5c/, nezbytné pro spojení se segmentem /5a, 5b/, uspořádaným nad ním, jsou vytvořeny alespoň zčásti ve formě zkosení /12/, která jsou nasměrována k vnější straně ponorné trubky /4/.
2. 2. Ponorná trubka podle nároku 1, vyznačující se tím, že dosedací plochy každého segmentu /5, 5c/, nezbytné pro spojení se segmentem /5a, 5b/ uspořádaným nad ním, jsou vytvořeny částečně i ve tvaru zkosení /10, 11/, která jsou uspořádána alespoň částečně v jedné části dosedací plochy a jsou nasměrována k vnitřní straně ponorné trubky /4/.
3. 3. Ponorná trubka podle nároku 2, vyznačující se tím, že se alespoň část dosedacích ploch směřujících šikmo k vnitřní straně ponorné trubky /4/ rozkládá svisle.
4. 4. Ponorná trubka podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že úhel zkosení /10, 11, 12/ k rovině vytvořené plochými stranami segmentů /5, 5a, 5b, 5c/je asi 45°.
5. 5. Ponorná trubka podle jednoho z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že v rovině, vytvořené plochými stranami segmentů /5, 5a, 5b, 5c/je úhel /W]/ mezi prvním zkosením /12/ směřujícím k vnější straně ponorné trubky /4/, a druhým zkosením /11/, směřujícím k vnitřní straně ponorné trubky /4/, dosedacích ploch směřujících k vnější straně ponorné trubky /4/ 60° až 80°.
6. 6. Ponorná trubka podle jednoho z nároků laž5, vyznačující se tím, že dosedací plochy, vytvořené jako zkosení /10, 11, 12/jsou vytvořeny na nástavcích /7/ a/nebo vybráních /8, 9/ segmentů /5, 5a, 5b, 5c/, které jsou vytvořeny na způsob konců kostí.
7. 7. Ponorná trubka podle nároku 6, vyznačující se tím, že nástavce /7/ jsou uspořádány nad segmenty /5/ a lícujíc zapadají do odpovídajících vybrání /8, 9/ nad nimi uspořádaných segmentů /5 a, 5b/.
8. 8. Ponorná trubka podle nároku 7, vyznačující se tím, že nástavec /7/ uspořádaný na stávajícím segmentu /5/ je vsaditelný zároveň do vybrání /8, 9/ dvou nahoře uspořádaných segmentů /5a, 5b/ a tyto upevní zaháknutím ponorné trubky /4/ ve směru obvodu.
9. 9. Ponorná trubka podle jednoho z nároků 6až8, vyznačující se tím, že má ploché kusy /15/ upevněné vně na nástavcích /7/ a dosedajících plošně na vnější stranu nad nimi uspořádaných segmentů /5a, 5b/.
10. 10. Ponorná trubka podle jednoho z nároků 6až9, vyznačující se tím, že nástavec /7/ a popřípadě ploché kusy /15/jsou přitvarovány celistvé na segmenty /5, 5a, 5b, 5c/, vytvořené jako odlitek.

    -5CZ 285467 B6
11. 11. Ponorná trubka podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že ponorná trubka /4/ má směrem dolů kuželovité probíhající tvar.