CZ292180B6

CZ292180B6 - Cyklonový rozdružovač

Info

Publication number: CZ292180B6
Application number: CZ1997878A
Authority: CZ
Inventors: Josef Keuschnigg
Original assignee: Josef Keuschnigg
Priority date: 1994-09-23
Filing date: 1995-07-26
Publication date: 2003-08-13
Also published as: HUT77213A; DE59503633D1; EP0782477B1; DE4434038A1; EP0782477A1; WO1996009120A1; CZ87897A3; PL319302A1

Abstract

U cyklonov ho rozdru ova e s vertik ln hlavn osou (16) s krytem (1), kter² obklopuje p°ibli n rota n symetrick² rozdru ovac prostor (2), s alespo jedn m hlavn m kan lem (3, 4) k p°iv d n rozdru ovac ho vzduchu, a pop° pad rozdru ovan ho materi lu do rozdru ovac ho prostoru (2), kter² je p°ibli n tangenci ln vyveden na rozdru ovac prostor (2), s vyn Üec m otvorem (19) pro hrub² materi l a s v²pust pro rozdru ovac vzduch s jemn²m materi lem, m hlavn kan l (3, 4) oblast, kter je vytvo°ena jako spir lovit² kan l (3', 4'), kter² Üikmo zdola nahoru stoup rozdru ovac m prostorem (2) a spir lovit zavinut ·st do rozdru ovac ho prostoru (2). Spir lovit² kan l (3', 4') je v oblasti zavinut otev°en² sm rem k rozdru ovac mu prostoru (2). Otvor na za tku oblasti zavinut je vzd len od horn ho konce rozdru ovac ho prostoru (2).\

Description

Cyklonový rozdružovač

Oblast techniky

Vynález se týká cyklonového rozdružovače s vertikální hlavní osou s krytem, který obklopuje přibližně rotačně symetrický rozdružovací prostor, s alespoň jedním hlavním kanálem k přivádění rozdružovacího vzduchu, a popřípadě rozdružovaného materiálu do rozdružovacího prostoru, který je přibližně tangenciálně vyveden na rozdružovací prostor, s vynášecím otvorem pro hrubý materiál a s výpustí pro rozdružovací vzduch s jemným materiálem.

Dosavadní stav techniky

Výše uvedený odstředivý odlučovač prachu je znám zDE-B 10 90 940. Tento odlučovač má především přívodní kanály, které jsou tangenciálně vyvedeny na dělicí prostor. Kanály přitom, dříve než vyústí do dělicího prostoru, stoupají šikmo zdola nahoru. Podrobnosti, jak je vytvořena oblast vyústění přívodních kanálů do dělicího prostoru, nejsou v DE-B 10 90 940 uvedeny.

Dále je z EP 398 864 A2 znám cyklonový odlučovač, kteiý slouží k oddělování alespoň jedné pevné nebo tekuté látky z tekutého nebo plynného média odstředivými silami.

Podstata vynálezu

Vynález řeší úkol uvést cyklonový rozdružovač, u kterého může být velmi jednoduchou konstrukcí dosaženo velmi dobrého rozdružení rozdružovaného materiálu.

Tento úkol je řešen cyklonovým rozdružovačem s vertikální hlavní osou s krytem, který obklopuje přibližně rotačně symetrický rozdružovací prostor, s alespoň jedním hlavním kanálem k přivádění rozdružovacího vzduchu, a popřípadě rozdružovaného materiálu do rozdružovacího prostoru, který je přibližně tangenciálně vyveden na rozdružovací prostor, s vynášecím otvorem pro hrubý materiál a s výpustí pro rozdružovací vzduch s jemným materiálem. Podle vynálezu má hlavní kanál oblast, která je vytvořena jako spirálovitý kanál, který šikmo zdola nahoru stoupá rozdružovacím prostorem a spirálovitě zavinuté ústí do rozdružovacího prostoru. Spirálovitý kanál je v oblasti zavinutí otevřený směrem k rozdružovacímu prostoru. Otvor na začátku oblasti zavinutí je vzdálen od horního konce rozdružovacího prostoru.

Alespoň jedním kanálem, ústícím šikmo nahoru do rozdružovacího prostoru, je vzduch v rozdružovacím prostoru nasměrován šroubovité nahoru a způsobuje tím, že samospádovou silou klesající materiál k rozdružení je opakovaně dopravován nahoru a prodlévá proto delší dobu v rozdružovacím prostoru. Tím je možné materiál k rozdružení přesněji oddělovat, což se pozitivně projevuje především ve středním rozsahu frakcí. Hrubý materiál je přitom odstředivou silou přitlačen na stěnu krytu a tam klesá, kdežto jemný materiál s rozdružovacím vzduchem v centrální oblasti rozdružovacího prostoru odtéká.

Tato značná výhoda delší doby prodlévání rozdružovaného materiálu v rozdružovacím prostoru je přitom dosažena velmi jednoduchým způsobem, aniž by docházelo ke zvýšené technické spotřebě cyklonového rozdružovače.

Výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že k přivádění rozdružovacího vzduchu jsou upraveny alespoň dva navzájem diametrálně protilehlé hlavní kanály.

-1 CZ 292180 B6

V takovém případě je výhodné, že výpust pro rozdružovací vzduch a jemný materiál je tvořena vyústěním centrálně zdola do rozdružovacího prostoru ústící ponorné trubky.

V návaznosti na takové provedení je výhodné, že k odvádění rozdružovacího vzduchu a jemného 5 materiálu je dále uspořádána ponorná trubka, která shora centrálně ční do rozdružovacího prostoru.

Jiné výhodné provedení spočívá v tom, že v horní oblasti rozdružovacího prostoru je uspořádáno zařízení k přivádění rozdružovaného materiálu, výhodně ve tvaru rozmetacího talíře.

Další výhodné provedení spočívá v tom, že na dolní ponorné trubce v blízkosti vyústění je upraveno vodicí zařízení.

V takovém případě je podle vynálezu výhodné, že se vodicí zařízení kónicky zužuje směrem 15 nahoru k vyústění ponorné trubky.

Přednostně je pak na dolní ponorné trubce uspořádáno více než jedno vodicí zařízení, výhodně dvě vodicí zařízení, ve formě směrem k vyústění ponorné trubky se zužujícího pláště komolého kuželu.

Jiné přednostní provedení podle vynálezu spočívá v tom, že na stěně krytu v oblasti rozdružovacího prostoru a v oblasti vyústění dolní ponorné trubky je uspořádán jeden směrem dovnitř odstávající vodicí kroužek.

V takovém případě je výhodné, že vodicí kroužek má tvar shora dolů se zužujícího pláště komolého kuželu.

Další přednostní provedení podle vynálezu spočívá v tom, že vynášecí otvor pro hrubý materiál je upraven na dolním konci v podstatě prstencovitého prostoru, ohraničeného krytem a dolní 30 ponornou trubkou.

Jiné výhodné provedení podle vynálezu spočívá vtom, že vrozdružovacím prostoru jsou upraveny rozváděči lopatky.

Potom výhodně rozváděči lopatky sahají axiálně v podstatě po celé výšce rozdružovacího prostoru.

Přednostně rozdružovací prostor obklopuje centrálně uspořádaný a v axiálním prodloužení zařízení k odvádění rozdružovacího vzduchu a jemného materiálu upravený odtokový prostor pro 40 vzduch. V hraniční oblasti mezi rozdružovacím prostorem a odtokovým prostorem pro vzduch jsou upraveny rozváděči lopatky.

Potom je přednostně navrženo, že rozváděči lopatky vyčnívají do odtokového prostoru pro vzduch.

Ještě další přednostní provedení spočívá podle vynálezu vtom, že rozváděči lopatky mají zakřivený příčný průřez.

Jiné přednostní provedení spočívá vtom, že rozváděči lopatky jsou ve svém radiálním 50 uspořádání přemístitelné.

Další přednostní provedení spočívá podle vynálezu vtom, že na vnitřní stěně krytu jsou upraveny vodicí plechy, které odstávají dovnitř do rozdružovacího prostoru.

-2CZ 292180 B6

Pak je přednostně podle vynálezu navrženo, že se vodicí plechy rozprostírají po celé výšce rozdružovacího prostoru.

Výhodně se vodicí plechy rozprostírají přibližně po výšce spirálovitého kanálu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 zásadní náiys provedení cyklonového rozdružovače podle vynálezu, obr. 2 řez cyklonovým rozdružovačem z obr. 1 podél roviny Π-Π na obr. 1, obr. 3 skicový nárys cyklonového rozdružovače podle vynálezu, u kterého je ponorná trubka z důvodů lepšího znázornění otočena o 90° do nákresny, obr. 4 pohled shora na cyklonový rozdružovač z obr. 3, obr. 5 principiální nárys dalšího způsobu provedení cyklonového rozdružovače podle vynálezu, obr. 6 řez cyklonovým rozdružovačem z obr. 5 podél roviny VI-VI na obr. 5 a obr. 7 řez dalším provedením cyklonového rozdružovače podle vynálezu s rozváděcími lopatkami a rozdružovacím kolem.

Příklady provedení vynálezu

Jak je vidět u provedení vynálezu, zobrazeného na obr. 1 a 2, má cyklonový rozdružovač kryt 1, který ohraničuje rozdružovací prostor 2, ve kterém je materiál krozdružení rozdružován odstředivými silami na základě rozdílné hmotnosti jednotlivých částic rozdružovaného materiálu.

K přivádění rozdružovacího vzduchu a popřípadě rozdružovaného materiálu jsou upraveny dva spirálovité hlavní kanály 3, 4, které leží navzájem diametrálně proti sobě, probíhají zdola nahoru a ústí do rozdružovacího prostoru 2, čímž rozdružovanému vzduchu a rozdružovanému materiálu propůjčují složku pohybu proti síle samospádu. Jinými slovy, a jak je zřejmé z přiložených vyobrazení, má hlavní kanál 3, 4 oblast, která je vytvořena jako spirálovitý kanál 3', 4'. který šikmo zdola nahoru stoupá rozdružovacím prostorem 2 a spirálovitě zavinuté ústí do rozdružovacího prostoru 2.

Materiál krozdružení může být v jednom způsobu provedení vynálezu přiváděn společně s rozdružovacím vzduchem hlavními kanály 3, 4. V dalším způsobu provedení vynálezu, zobrazeném na obr. 1, může být materiál k rozdružení přiváděn také vedlejšími kanály 5, 6, které ústí v oblasti horního konce rozdružovacího prostoru 2, a rozmetacím talířem 7. který je v krytu 1 uložen přes hřídel 8 a je jím poháněn, může být dopravován do rozdružovacího prostoru 2. Je-li uzpůsobu provedení, zobrazeného na obr. 1, materiál krozdružení přiváděn srozdružovacím vzduchem, nejsou přirozeně vedlejší kanály 5, 6 a rozmetací talíř 7 k dispozici.

Do rozdružovacího prostoru 2 vyčnívá zdola ponorná trubka 9, jejíž vyústění 10 je upraveno radiálně centricky v rozdružovacím prostoru 2. Ponorná trubka 9 může být, jak je zobrazeno na obr. 1, kus pod vyústěním 10 zakřivena a bočně vyvedena z krytu L Ponornou trubkou 9 je odváděn rozdružovací vzduch ajemný materiál. Hrubý materiál klesá na vnější stěně krytu 1

-3 CZ 292180 B6 dolu prstencovitým prostorem 11, který je vytvořen mezi ponornou trubkou 9 a stěnou krytu 1, a je odváděn vynášecím otvorem 19.

Na ponorné trubce 9 je v oblasti jejího vyústění 10 upraveno vodicí zařízení 12. Vodicí zařízení 5 12 je kónický plechový kruh, který je svým horním okrajem s menším průměrem neprodyšně upevněn na vnější straně ponorné trubky 9, kdežto jeho dolní okraj s větším průměrem dokola odstává od vnější obvodové plochy ponorné trubky 9. Toto vodicí zařízení 12 má následující účinek:

Vodicí zařízení 12 vede stěží ke změně obvodové rychlosti (průtokových poměrů) a tím odstředivých sil v rozdružovacím prostoru 2. Vodicím zařízením 12 jsou v přibližně prstencovitém prostoru 11 odrušeny poruchy proudění rozdružovacího prostoru 2, vznikající zakřiveně vyvedenou ponornou trubkou 9.

Výhodný účinek vodícího zařízení 12. které může být také uspořádáno dvojmo, jak je zobrazeno na obr. 5, může být ještě dále vylepšen vodicím kroužkem 13, který může být upraven u všech způsobů provedení cyklonového rozdružovače podle vynálezu. Vodicí kroužek 13 má tvar shora dolů se zužujícího pláště komolého kuželu a svým horním okrajem s větším průměrem je neprodyšně upevněn na vnitřní straně stěny krytu 1, kdežto jeho dolní okraj s menším průměrem 20 je přemístěn oproti krytu 1 směrem dovnitř.

Na vnitřní stěně krytu 1 mohou být upevněny, jak je zobrazeno na obr. 2, vodicí plechy 20, které odstávají dovnitř do rozdružovacího prostoru 2. Tyto vodicí plechy 20 přispívají k proplachování rozdružovaného materiálu nanášeného odstřeďováním na stěnu kiytu 1, čímž se především 25 jemnější materiál k rozdružení dostává zase zpátky do rozdružovacího prostoru 2, protože prostor mezi vodícími plechy 20 je proplachován rozdružovacím vzduchem přiváděným hlavními kanály 3, 4. Vodicí plechy 20 se rozprostírají, jak je zobrazeno na obr. 1 jen u jediného vodícího plechu 20, buď po celé výšce rozdružovacího prostoru 2 až dolů k vodícímu kroužku 13 nebo také jen zhruba po výšce ústících hlavních kanálů 3, 4.

Aby se vylepšilo chování proudění v cyklonovém rozdružovači, tzn. aby se proudění lépe vyrovnávalo a aby se odboural vír, může být u provedení vynálezu, zobrazeném na obr. 7, uspořádáno také množství rozváděčích lopatek 14, které jsou uspořádány na ponorné trubce 9 v oblasti přechodu rozdružovacího prostoru 2 do odtokového prostoru 15. Odtokový prostor 15 35 je každý prostor, který se rozprostírá přibližně v axiálním prodloužení ponorné trubky 9 směrem nahoru.

Rozváděči lopatky 14 jsou, jak je vidět na obr. 7, v příčném řezu zakřivené a mohou být výhodně přemístitelné, aby mohly být přizpůsobovány daným skutečnostem, především rychlosti proudě40 ní. Rozváděcími lopatkami 14 je zajištěno, aby mohl rozdružovači vzduch s jemným materiálem do značné míry nerušeně přecházet z otočného směru pohybu do radiálního směru pohybu a dále do axiálního směru pohybu, čímž klesají odpory proti proudění, což se opět pozitivně projevuje na žádoucím využití energie. Výhodně mohou přitom být rozváděči lopatky 14 upraveny tak, že se naklánějí od otvoru vyústění 10 ponorné trubky 9 a vycházejí nahoru směrem k hlavní ose 16 45 cyklonového rozdružovače, čímž je dále vylepšen přechod proudění z radiálního do axiálního směru.

Doplňkově může být dále upraveno ještě rozdružovači kolo 17 s rozdružovacími lopatkami 18, aby mohl být hrubý materiál ještě lépe oddělen od jemného materiálu. Rozdružovači kolo 17 se 50 otáčí vně rozváděčích lopatek 14 a rozprostírá se v podstatě po celé výšce rozdružovacího prostoru 2.

Rozumí se, že k tomu, aby se mohlo docílit vyššího průtokového výkonu cyklonového rozdružovače podle vynálezu, mohou být upraveny více než dva přívodní kanály 3, 4. Dále může být

-4CZ 292180 B6 doplňkově k dolní ponorné trubce 9, zobrazené na obrázcích, upravena druhá ponorná trubka, která protilehle dolní ponorné trubce 9 ční shora do krytu 1 a rozdružovacího prostoru 2.

Úhrnem může být vynález objasněn například následovně:

Cyklonový rozdružovač má kryt 1, který obklopuje přibližně rotačně symetrický rozdružovací prostor 2, jakož i zařízení, konkrétně hlavní kanály 3, 4, k přivádění rozdružovacího vzduchu a popřípadě rozdružovaného materiálu do rozdružovacího prostoru 2, které ústí přibližně tangenciálně do rozdružovacího prostoru 2. Cyklonový rozdružovač má dále výpust ve formě vynášecího otvoru 19 pro hrubý materiál a ponornou trubku 9 k odvádění rozdružovacího vzduchu s jemným materiálem. Zařízení k přivádění rozdružovacího vzduchuje tvořeno dvěma hlavními kanály 3, 4, které zakřivené spirálovitě okolo hlavní osy 16 cyklonového rozdružovače ústí do rozdružovacího prostoru 2.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Cyklonový rozdružovač s vertikální hlavní osou (16) s krytem (1), který obklopuje přibližně rotačně symetrický rozdružovací prostor (2), s alespoň jedním hlavním kanálem (3, 4) k přivádění rozdružovacího vzduchu, a popřípadě rozdružovaného materiálu do rozdružovacího prostoru (2), který je přibližně tangenciálně vyveden na rozdružovací prostor (2), s vynášecím otvorem (19) pro hrubý materiál as výpustí pro rozdružovací vzduch sjemným materiálem, vyznačující se tím, že hlavní kanál (3, 4) má oblast, která je vytvořena jako spirálovitý kanál (3', 4'), který šikmo zdola nahoru stoupá rozdružovacún prostorem (2) a spirálovitě zavinuté ústí do rozdružovacího prostoru (2), že je spirálovitý kanál (3', 4') v oblasti zavinutí otevřený směrem k rozdružovacímu prostoru (2), a že otvor na začátku oblasti zavinutí je vzdálen od horního konce rozdružovacího prostoru (2).
2. Cyklonový rozdružovač podle nároku 1, vyznačující se tím, žekpřivádění rozdružovacího vzduchu jsou upraveny alespoň dva navzájem diametrálně protilehlé hlavní kanály (3,4).
3. Cyklonový rozdružovač podle nároku 2, vyznačující se tím, že výpust pro rozdružovací vzduch a jemný materiál je tvořena vyústěním (10) centrálně zdola do rozdružovacího prostoru (2) ústící ponorné trubky (9).
4. Cyklonový rozdružovač podle nároku 3, vyznačující se tím, že kodvádění rozdružovacího vzduchu a jemného materiálu je dále uspořádána ponorná trubka (9), která shora centrálně ční do rozdružovacího prostoru (2).
5. Cyklonový rozdružovač podle některého z nároků laž4, vyznačující se tím, že v horní oblasti rozdružovacího prostoru (2) je uspořádáno zařízení k přivádění rozdružovaného materiálu, výhodně ve tvaru rozmetacího talíře (7).
6. Cyklonový rozdružovač podle některého z nároků 3až5, vyznačující se tím, že na dolní ponorné trubce (9) v blízkosti vyústění (10) je upraveno vodicí zařízení (12).
7. Cyklonový rozdružovač podle nároku 6, vyznačující se tím, že se vodicí zařízení (12) kónicky zužuje směrem nahoru k vyústění (10) ponorné trubky (9).

-5CZ 292180 B6
8. Cyklonový rozdružovač podlé nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že na dolní ponorné trubce (9) je uspořádáno více než jedno vodicí zařízení (12), výhodně dvě vodicí zařízení (12), ve formě směrem k vyústění (10) ponorné trubky (9) se zužujícího pláště komolého kuželu.
9. Cyklonový rozdružovač podle některého z nároků 3až8, vyznačující se tím, že na stěně krytu (1) v oblasti rozdružovacího prostoru (2) a v oblasti vyústění (10) dolní ponorné trubky (9) je uspořádán jeden směrem dovnitř odstávající vodicí kroužek (13).
10 10. Cyklonový rozdružovač podle nároku 9, vyznačující se tím, že vodicí kroužek (13) má tvar shora dolů se zužujícího pláště komolého kuželu.
11. Cyklonový rozdružovač podle některého z nároků lažlO, vyznačující se tím, že vynášecí otvor (19) pro hrubý materiál je upraven na dolním konci v podstatě prstencovitého

15 prostoru (11), ohraničeného krytem (1) a dolní ponornou trubkou (9).
12. Cyklonový rozdružovač podle některého z nároků lažll, vyznačující se tím, že v rozdružovacím prostoru (2) jsou upraveny rozváděči lopatky (14).

20
13. Cyklonový rozdružovač podle nároku 12, vyznačující se tím, že rozváděči lopatky (14) sahají axiálně v podstatě po celé výšce rozdružovacího prostoru (2).
14. Cyklonový rozdružovač podle nároku 12 nebo 13, vyznačující se tím, že rozdružovací prostor (2) obklopuje centrálně uspořádaný a v axiálním prodloužení zařízení

25 k odvádění rozdružovacího vzduchu a jemného materiálu upravený odtokový prostor (15) pro vzduch, a že jsou v hraniční oblasti mezi rozdružovacím prostorem (2) a odtokovým prostorem (15) pro vzduch upraveny rozváděči lopatky (14).
15. Cyklonový rozdružovač podle nároku 14, vyznačující se tím, že rozváděči 30 lopatky (14) vyčnívají do odtokového prostoru (15) pro vzduch.
16. Cyklonový rozdružovač podle některého z nároků lažl5, vyznačující se tím, že rozváděči lopatky (14) mají zakřivený příčný průřez.

35
17. Cyklonový rozdružovač podle některého z nároků lažló, vyznačující se tím, že rozváděči lopatky (14) jsou ve svém radiálním uspořádání přemístitelné.
18. Cyklonový rozdružovač podle některého z nároků lažl7, vyznačující se tím, že na vnitřní stěně krytu (1) jsou upraveny vodicí plechy (20), které odstávají dovnitř do

40 rozdružovacího prostoru (2).
19. Cyklonový rozdružovač podle nároku 18, vyznačující se tím, že se vodicí plechy (20) rozprostírají po celé výšce rozdružovacího prostoru (2).

45 20. Cyklonový rozdružovač podle nároku 18, vyznačující se tím, že se vodicí plechy (20) rozprostírají přibližně po výšce spirálovitého kanálu (3', 4').