EA041842B1 - CYCLONE AIR FILTRATION EQUIPMENT - Google Patents
CYCLONE AIR FILTRATION EQUIPMENT Download PDFInfo
- Publication number
- EA041842B1 EA041842B1 EA202192665 EA041842B1 EA 041842 B1 EA041842 B1 EA 041842B1 EA 202192665 EA202192665 EA 202192665 EA 041842 B1 EA041842 B1 EA 041842B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- air
- air filtration
- inlet
- separators
- cyclone
- Prior art date
Links
Description
Область техники, к которой относится настоящее изобретениеThe field of technology to which the present invention relates
Изобретение относится к оборудованию для вентиляции, фильтрации и/или кондиционирования воздуха. Более конкретно, изобретение относится к системе фильтрации воздуха, включающей циклонные воздушные сепараторы для отделения крупных или тяжелых частиц, таких как частицы пыли или других примесей, от воздушного потока за счет центробежного эффекта сепаратора.The invention relates to equipment for ventilation, filtration and/or air conditioning. More specifically, the invention relates to an air filtration system comprising cyclone air separators for separating large or heavy particles, such as dust particles or other impurities, from an air stream due to the centrifugal effect of the separator.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретенияBackground of the Invention
В различных отраслях промышленности используются различные формы циклонов. Например, гидроциклоны часто используются в горнодобывающей промышленности для отделения тяжелых твердых материалов в виде частиц от хвостов путем воздействия на хвосты или суспензию центробежных сил в циклоне. При вертикальной ориентации более тяжелые частицы вытесняются радиально наружу и скользят вниз по внутренней части циклона к нижнему отверстию по направлению ко дну, где они выгружаются из циклона и обычно используются в качестве уплотняющего материала для строительства дамбы хвостохранилища, в то время как более мелкий материал и жидкости всасываются из расположенного вверху центрального отверстия, известного как переливное отверстие. Циклоны не всегда ориентированы вертикально, их также можно использовать в горизонтальной ориентации.Different industries use different shapes of cyclones. For example, hydrocyclones are often used in the mining industry to separate heavy particulate solids from tailings by subjecting the tailings or suspension to centrifugal forces in the cyclone. In a vertical orientation, heavier particles are forced radially outward and slide down the inside of the cyclone to the bottom opening towards the bottom, where they are discharged from the cyclone and are typically used as sealing material for the construction of a tailings dam, while finer material and liquids are sucked in from the top central hole, known as the overflow hole. Cyclones are not always oriented vertically, they can also be used in a horizontal orientation.
Заявителю также известны существующие воздушные циклоны или сепараторы, в которых используются те же принципы для удаления частиц пыли или других примесей из воздушного потока. В существующих системах вентиляции воздуха циклоны используются на этапе предварительной фильтрации перед тканевыми воздушными фильтрами, чтобы продлить срок службы таких фильтров. Изобретатель определил посредством гидродинамического анализа ряда различных конфигураций воздушных циклонов, что конкретная геометрия воздушного циклона имеет решающее значение для его производительности с точки зрения эффективности отделения частиц и энергоэффективности. Изобретатель считает, что характеристики существующих воздушных циклонов или сепараторов неудовлетворительны, поскольку большинство сепараторов либо демонстрируют низкую энергоэффективность, т.е. в циклоне создается большой перепад давления, либо происходит неудовлетворительное разделение частиц в диапазоне размеров частиц.Applicant is also aware of existing air cyclones or separators that use the same principles to remove dust particles or other impurities from an air stream. In existing air ventilation systems, cyclones are used in the pre-filtering stage before fabric air filters to extend the life of these filters. The inventor has determined through hydrodynamic analysis of a number of different air cyclone configurations that the particular geometry of the air cyclone is critical to its performance in terms of particle separation efficiency and energy efficiency. The inventor considers that the performance of existing air cyclones or separators is unsatisfactory, since most separators either show low energy efficiency, i.e. a large pressure drop is created in the cyclone, or there is an unsatisfactory separation of particles in the range of particle sizes.
Настоящее изобретение направлено на устранение, по меньшей мере до некоторой степени, вышеуказанных недостатков.The present invention is directed to eliminating, at least to some extent, the above disadvantages.
Раскрытие настоящего изобретенияDisclosure of the present invention
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен блок фильтрации воздуха, который включает по меньшей мере два смежных циклонных воздушных сепаратора, каждый циклонный воздушный сепаратор включает полый корпус сепаратора, включающий завихряющий входной канал на входном отверстии, причем полый корпус сепаратора определяет продольную ось;According to a first aspect of the present invention, an air filtration unit is provided that includes at least two adjacent cyclone air separators, each cyclone air separator includes a separator hollow body including a swirl inlet port at the inlet, the separator hollow body defining a longitudinal axis;
цилиндрическую отводную трубу, расположенную ниже по ходу потока от входного отверстия, причем отводная труба определяет выпускное отверстие, которое выровнено по оси со входным отверстием; и по меньшей мере частично конический диффузор, который проходит от входного канала до отводной трубы так, что задний по ходу потока конец, по меньшей мере частично, конического диффузора и отводная труба вместе определяют выпускное отверстие для отходов в плоскости, поперечной продольной оси полого корпуса сепаратора; и раму, на которой установлены циклонные воздушные сепараторы, в котором завихряющие входные каналы смежных циклонных воздушных сепараторов выполнены с возможностью вызывать противоположно ориентированные вихри в соответствующих полых корпусах сепараторов смежных циклонных воздушных сепараторов, и в котором, по меньшей мере частично, конические диффузоры смежных циклонных воздушных сепараторов имеют разную длину, так что их соответствующие выпускные отверстия для отходов некомпланарны и разнесены в продольном направлении вдоль блока фильтрации воздуха, что служит для ограничения помех выходящему потоку отходов и приводит к меньшему падению давления в блоке фильтрации воздуха, что, в свою очередь, приводит к более эффективному удалению частиц.a cylindrical outlet pipe located downstream of the inlet, the outlet pipe defining an outlet that is axially aligned with the inlet; and an at least partially conical diffuser that extends from the inlet channel to the outlet pipe so that the downstream end of the at least partially conical diffuser and the outlet pipe together define a waste outlet in a plane transverse to the longitudinal axis of the separator hollow body ; and a frame on which the cyclone air separators are mounted, in which the swirl inlet channels of the adjacent cyclone air separators are configured to induce oppositely oriented vortices in the respective hollow separator housings of the adjacent cyclone air separators, and in which, at least in part, the conical diffusers of the adjacent cyclone air separators separators are unequal in length so that their respective waste outlets are non-coplanar and spaced longitudinally along the air filter unit, which serves to limit interference with the outgoing waste stream and results in less pressure drop across the air filter unit, which in turn results in for more efficient particle removal.
Циклонный воздушный сепаратор, имеющий более короткий конический диффузор по сравнению с длиной другого конического диффузора, может включать дефлектор, который соединен с внешней поверхностью отводной трубы за выпускным отверстием для отходов. Дефлектор может проходить радиально наружу от отводной трубы, тем самым дополнительно ограничивая помехи выходящему потоку отходов между смежными циклонными воздушными сепараторами.A cyclone air separator having a shorter conical diffuser compared to the length of the other conical diffuser may include a baffle that is connected to the outer surface of the discharge pipe behind the waste outlet. The baffle may extend radially outward from the discharge pipe, thereby further limiting interference with the outgoing waste stream between adjacent cyclone air separators.
Блок фильтрации воздуха может быть модульным. Блок фильтрации воздуха может подключаться к смежным блокам фильтрации воздуха. Блок фильтрации воздуха может включать группу 2x2 из четырех циклонных воздушных сепараторов, при этом входные каналы расположенных по диагонали противоположных циклонных воздушных сепараторов в группе выполнены с возможностью вызывать вихри в их соответствующих полых корпусах сепараторов в одинаковом направлении.The air filtration unit can be modular. The air filtration unit can be connected to adjacent air filtration units. The air filtration unit may include a 2x2 array of four cyclone air separators, wherein the inlets of diagonally opposite cyclone air separators in the array are configured to induce vortices in their respective separator hollow bodies in the same direction.
Блок фильтрации воздуха может включать наклоненную наружу функционально верхнюю стенку, прикрепленную к раме. Верхняя стенка может определять внутреннюю полость вокруг выпускных от- 1 041842 верстий для отходов верхних циклонных воздушных сепараторов в группе 2x2. Внутренняя полость может быть выполнена с возможностью предотвращения чрезмерного повышения давления около выпускных отверстий для отходов. Наклоненная наружу функционально верхняя стенка может иметь открываемый смотровой люк.The air filtration unit may include an outwardly inclined functional top wall attached to the frame. The top wall may define an internal cavity around the waste outlets of the top cyclone air separators in the 2x2 group. The interior cavity may be configured to prevent excessive pressure buildup near the waste outlets. The functionally inclined outward top wall may have an opening inspection hatch.
Каждый входной канал может включать множество равномерно распределенных по окружности угловых лопастей. Лопасти могут быть выполнены с возможностью создания вихря внутри полого корпуса сепаратора, и при этом конфигурации лопастей циклонных воздушных сепараторов блока фильтрации воздуха чередуются по ориентации, сверху вниз и из стороны в сторону, так что лопасти смежных циклонных воздушных сепараторов выполнены с возможностью создания вихрей в их соответствующих полых корпусах сепараторов в противоположных направлениях.Each inlet channel may include a plurality of angled vanes evenly distributed around the circumference. The vanes may be configured to create a vortex within the hollow body of the separator, and the configurations of the cyclone air separator vanes of the air filtration unit alternate in orientation, top to bottom, and side to side, so that the vanes of adjacent cyclone air separators are operable to create vortices in their corresponding hollow separator housings in opposite directions.
Каждый входной канал может быть соединен с возможностью отделения с частично коническим диффузором. Каждый входной канал может включать восемь равномерно распределенных по окружности угловых лопастей.Each inlet can be connected with the possibility of separation with a partially conical diffuser. Each inlet can include eight angled vanes evenly distributed around the circumference.
Каждый входной канал может включать входной кожух с квадратным переходником. Внутренние кромки смежных кожухов расположены с прилеганием. Каждый входной канал может включать проходящий в осевом направлении кольцевой цилиндрический кожух, расположенный вокруг лопастей. Входной кожух с квадратным переходником может быть вогнутым и может быть соединен с возможностью отделения с кольцевым цилиндрическим кожухом. Функционально верхняя пара циклонных воздушных сепараторов может иметь конические диффузоры, которые короче, чем диффузоры функционально нижней пары циклонных воздушных сепараторов.Each inlet can include an inlet shroud with a square adapter. The inner edges of adjacent casings are located with fit. Each inlet may include an axially extending annular cylindrical casing located around the blades. The inlet shroud with a square adapter may be concave and may be releasably connected to an annular cylindrical shroud. Functionally, the upper pair of cyclone air separators may have conical diffusers that are shorter than the diffusers of the functionally lower pair of cyclone air separators.
Входной канал может включать выровненную по оси ступицу, имеющую центральную коническую крышку для обеспечения равномерного воздушного потока. Множество лопастей могут проходить радиально наружу из равномерно распределенных по окружности положений на ступице. Каждая лопасть может иметь прямую переднюю кромку, обращенную в осевом направлении и ортогональную продольной оси. Каждая лопасть может иметь заднюю или сбегающую кромку, которая наклонена под углом около 60 градусов относительно продольной оси корпуса сепаратора. Каждая лопасть может отклоняться от ступицы к радиально наружному дистальному концу или вершине лопасти.The inlet may include an axially aligned hub having a central conical cap to provide uniform airflow. The plurality of vanes may extend radially outward from uniformly circumferentially spaced positions on the hub. Each blade may have a straight leading edge facing axially and orthogonal to the longitudinal axis. Each blade may have a trailing or trailing edge that is inclined at an angle of about 60 degrees relative to the longitudinal axis of the separator housing. Each blade may diverge from the hub towards a radially outward distal end or tip of the blade.
Блок фильтрации воздуха может включать желоб или накопитель для сбора твердых частиц, который соединен по потоку с кольцевыми выпускными отверстиями для отходов циклонных воздушных сепараторов для сбора отбракованных частиц, выбрасываемых из циклонных воздушных сепараторов.The air filtration unit may include a solids collection trough or hopper that is connected downstream to the annular waste outlets of the cyclone air separators to collect discarded particles ejected from the cyclone air separators.
Коническая часть диффузора расходится в направлении вниз по потоку. Диаметр входного отверстия может быть, по существу, идентичен диаметру выпускного отверстия. Отводная труба может проходить, по меньшей мере частично, в диффузор и может быть концентрична с диффузором. Аксиально наружный конец отводной трубы присоединен к задней стенке, которая служит для изоляции выпускного отверстия от выпускного отверстия для отходов.The conical part of the diffuser diverges in the downstream direction. The diameter of the inlet may be substantially identical to the diameter of the outlet. The bypass pipe may extend at least partially into the diffuser and may be concentric with the diffuser. The axially outer end of the outlet pipe is connected to a rear wall which serves to isolate the outlet from the waste outlet.
Настоящее изобретение распространяется на систему фильтрации воздуха, которая включает множество описанных выше блоков фильтрации воздуха, расположенных в ряд на одной линии в воздуховоде; и по меньшей мере один желоб или накопитель для сбора твердых частиц, который сообщается по потоку с выпускными отверстиями для отходов соответствующих циклонных воздушных сепараторов.The present invention extends to an air filtration system which includes a plurality of air filtration units as described above arranged in a row in line in an air duct; and at least one solids collection trough or hopper that is in fluid communication with the waste outlets of the respective cyclone air separators.
Желоб для сбора твердых частиц может включать шнек или винтовой конвейер, который выполнен с возможностью выгрузки твердых частиц, собранных в углублении желоба. Желоб для сбора твердых частиц может включать по меньшей мере один открываемый смотровой люк. Желоб для сбора твердых частиц может быть герметично соединен с блоком фильтрации воздуха для предотвращения обратного воздушного потока, препятствующего выгрузке частиц из выпускных отверстий для отходов в желоб.The solids collection chute may include an auger or screw conveyor that is configured to discharge the solids collected in the recess of the chute. The solids collection chute may include at least one openable inspection hatch. The solids collection chute can be hermetically connected to the air filtration unit to prevent backflow of air preventing particles from being discharged from the waste outlets into the chute.
Блок фильтрации воздуха может включать группу из четырех циклонных воздушных сепараторов. Входные каналы расположенных по диагонали противоположных циклонных воздушных сепараторов в группе выполнены с возможностью вызывать вихри в их соответствующих полых корпусах сепараторов в одинаковом направлении. Группа может представлять собой схему 2x2. Конфигурации лопастей циклонных воздушных сепараторов блока фильтрации воздуха могут чередоваться по ориентации сверху вниз и из стороны в сторону.The air filtration unit may include a group of four cyclone air separators. The inlets of diagonally opposite cyclone air separators in a group are configured to induce vortices in their respective hollow separator bodies in the same direction. The group may be a 2x2 layout. The vane configurations of the cyclone air separators of the air filtration unit can alternate in top-down and side-to-side orientation.
Блок фильтрации воздуха может включать циклонные воздушные сепараторы, имеющие частично конические диффузоры разной длины, так что блок фильтрации воздуха выполнен с возможностью отфильтровывать частицы разных размеров.The air filtration unit may include cyclonic air separators having partially conical diffusers of different lengths so that the air filtration unit is configured to filter particles of different sizes.
Конический диффузор каждого сепаратора может определять кольцевое выпускное отверстие для отходов вокруг отводной трубы, через которое отбракованные частицы оперативно удаляются, при этом выпускное отверстие для отходов сообщается по потоку с желобом для сбора твердых частиц, расположенным ниже.The conical diffuser of each separator may define an annular waste outlet around the bypass pipe through which rejected particles are promptly removed, the waste outlet in fluid communication with a solids collection trough below.
Входное отверстие может быть круглым. Аналогично, выпускное отверстие может быть круглым.The inlet may be round. Likewise, the outlet may be round.
Блок фильтрации воздуха может функционально быть соединен в одну линию с одним или несколькими воздушными фильтрами. Блок фильтрации воздуха может включать внешний корпус, охватывающий раму. Внешний корпус может включать открываемый смотровой люк.The air filtration unit can be functionally connected in one line with one or more air filters. The air filtration unit may include an outer housing enclosing the frame. The outer casing may include an openable inspection hatch.
- 2 041842- 2 041842
Сепаратор может быть изготовлен из полимерного материала. Предпочтительно он может быть изготовлен из металла, например, из стали толщиной 5 мм.The separator can be made of a polymeric material. Preferably, it may be made of metal, for example 5 mm thick steel.
Желоб для сбора твердых частиц может включать любое из винтового конвейера, лопастного питателя или откидного клапана для выгрузки удаленных частиц.The solids collection chute may include any of a screw conveyor, a paddle feeder, or a flap valve to discharge the removed particles.
Краткое описание фигурBrief description of the figures
Далее настоящее изобретение будет описано в качестве примера со ссылкой на прилагаемые фигуры.Hereinafter, the present invention will be described by way of example with reference to the accompanying figures.
На чертежах:On the drawings:
фиг. 1 - трехмерное изображение блока фильтрации воздуха в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения;fig. 1 is a three-dimensional view of an air filtration unit in accordance with one aspect of the present invention;
фиг. 2 - трехмерное изображение сзади по ходу потока блока фильтрации воздуха на фиг. 1;fig. 2 is a three-dimensional rear view of the air filtration unit of FIG. 1;
фиг. 3 - вид сбоку блока фильтрации воздуха на фиг. 1;fig. 3 is a side view of the air filtration unit of FIG. 1;
фиг. 4 - трехмерное изображение множества соединенных вместе блоков фильтрации воздуха;fig. 4 is a three-dimensional view of a plurality of air filtration units connected together;
фиг. 5 - продольный разрез по линиям А-А, показанным на фиг. 1;fig. 5 is a longitudinal section along the lines A-A shown in FIG. 1;
фиг. 6 - вид сбоку системы фильтрации воздуха в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения; и фиг. 7 - вид спереди системы фильтрации воздуха на фиг. 6.fig. 6 is a side view of an air filtration system in accordance with another aspect of the present invention; and fig. 7 is a front view of the air filtration system of FIG. 6.
Подробное раскрытие настоящего изобретения со ссылкой на фигурыDetailed disclosure of the present invention with reference to the figures
Приведенное ниже описание изобретения предоставлено для обеспечения понимания настоящего изобретения. Специалисты в данной области техники поймут, что в описанные варианты осуществления настоящего изобретения может быть внесено множество изменений, при этом положительные результаты изобретения будут по-прежнему достигаться. Также будет очевидно, что некоторые из желаемых преимуществ настоящего изобретения могут быть достигнуты путем выбора некоторых признаков изобретения без использования других признаков. Соответственно, специалисты в данной области техники поймут, что модификации и адаптации настоящего изобретения возможны и даже могут быть желательны при определенных обстоятельствах и являются частью настоящего изобретения. Таким образом, нижеследующее описание приводится для иллюстрации принципов настоящего изобретения, а не для его ограничения.The following description of the invention is provided to provide an understanding of the present invention. Those skilled in the art will appreciate that many changes can be made to the described embodiments of the present invention while still achieving the benefits of the invention. It will also be apparent that some of the desired advantages of the present invention can be achieved by selecting some of the features of the invention without using other features. Accordingly, those skilled in the art will appreciate that modifications and adaptations of the present invention are possible and may even be desirable under certain circumstances and are part of the present invention. Thus, the following description is provided to illustrate the principles of the present invention and not to limit it.
На фигурах ссылочная позиция 100 в целом относится к модульному блоку фильтрации воздуха в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, который включает группу из четырех циклонных воздушных сепараторов 10, расположенных в схеме 2x2, как показано на фиг. 1-3. Как показано на фиг. 4, серия модульных блоков 100 фильтрации воздуха, расположенных в ряд, функционально образуют часть системы 50 фильтрации воздуха в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения (см. фиг. 6 и 7). Система 50 фильтрации воздуха используется в установках для кондиционирования воздуха и/или фильтрации для удаления чрезмерно крупных частиц пыли или других примесей из воздушного потока, опционально до того, как он пройдет через тканевый фильтр. Направление воздушного потока через систему 50 фильтрации воздуха и блоки 100 фильтрации воздуха указано стрелкой 30 на фиг. 5 и 6. Стрелки 31, 32 на фиг. 5 и 6 указывают направление выброса тяжелых частиц, отфильтрованных блоками 100 фильтрации воздуха, в желоб или бункер 5 для сбора твердых частиц внизу.In the figures, reference numeral 100 generally refers to the modular air filtration unit according to the first aspect of the present invention, which includes an array of four cyclone air separators 10 arranged in a 2x2 arrangement as shown in FIG. 1-3. As shown in FIG. 4, a series of modular air filtration units 100 arranged in a row functionally form part of an air filtration system 50 in accordance with another aspect of the present invention (see FIGS. 6 and 7). The air filtration system 50 is used in air conditioning and/or filtration installations to remove excessively large particles of dust or other impurities from the air stream, optionally before it passes through a fabric filter. The direction of air flow through the air filtration system 50 and the air filtration units 100 is indicated by arrow 30 in FIG. 5 and 6. Arrows 31, 32 in FIG. 5 and 6 indicate the direction of ejection of the heavy particles filtered by the air filtration units 100 into the chute or hopper 5 for collecting solids below.
Вкратце, когда воздушный поток с увлекаемыми потоком частицами пыли или другими примесями проходит через циклонный воздушный сепаратор 10 блока 100, создается вихрь (спиралевидное или циклоническое движение) с помощью завихряющего входного канала 13, имеющего множество равномерно распределенных по окружности изогнутых лопастей 21, предусмотренных на входном отверстии полого корпуса 12 сепаратора. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг. 1-5, восемь равномерно распределенных по окружности изогнутых или угловых лопастей 21 предусмотрены в каждом входном канале 13. Лопасти 21 перекрывают друг друга в окружном направлении таким образом, что если смотреть в осевом направлении, то не видно зазоров между лопастями 21. Подразумевается, что воздух не может проходить прямо через входной канал 13, если лопасти 21 не создают вихрь. В результате тяжелые частицы пыли или примеси отклоняются радиально наружу под воздействием центробежных сил и выводятся из сепаратора 10 через круглое выпускное отверстие 25 для отходов (см. фиг. 2 и 5), в то время как более мелкие частицы чистого воздуха удаляются из корпуса 12 сепаратора через центральное выпускное отверстие 17, образованное цилиндрической отводной трубой 16.Briefly, when an air stream with entrained dust particles or other impurities passes through the cyclonic air separator 10 of the block 100, a vortex (spiral or cyclonic movement) is created by a swirling inlet 13 having a plurality of curved blades 21 evenly distributed around the circumference provided on the inlet. holes of the hollow body 12 of the separator. In the preferred embodiment of the present invention shown in FIG. 1-5, eight equally spaced circumferentially curved or angled vanes 21 are provided in each inlet 13. The vanes 21 overlap each other in the circumferential direction so that when viewed in the axial direction, no gaps between the vanes 21 are visible. It is understood that air cannot pass directly through the inlet 13 unless the vanes 21 create a vortex. As a result, heavy dust particles or impurities are deflected radially outward under the influence of centrifugal forces and are discharged from the separator 10 through the round waste outlet 25 (see Fig. 2 and 5), while finer particles of clean air are removed from the separator housing 12 through the central outlet 17 formed by the cylindrical outlet pipe 16.
Каждый полый корпус 12 сепаратора определяет продольную ось X (см. фиг. 5). Каждый входной канал 13 включает входной кожух 14 с квадратным переходником, который направляет воздушный поток на лопасти 21. Внутренние кромки смежных входных кожухов 14 прилегают друг к другу, чтобы обеспечить плавный поток воздуха через блок 100 фильтрации воздуха. Каждый входной канал 13 также включает кольцевой цилиндрический кожух 9, расположенный концентрично вокруг лопастей 21. Входной кожух 14 с квадратным переходником является вогнутым и соединен с кольцевым цилиндрическим кожухом 9. За входным каналом 13 корпус 12 сепаратора включает конический диффузор 15, который соединен с входным каналом 13 на одном конце и с задней стенкой 8, расположенной ниже по потоку, на другом конце через ряд выступающих ножек или кронштейнов 7. Конический диффузор 15 расходится вEach hollow body 12 of the separator defines a longitudinal axis X (see Fig. 5). Each inlet duct 13 includes an inlet shroud 14 with a square adapter that directs airflow to the vanes 21. The inner edges of adjacent inlet shrouds 14 are adjacent to each other to ensure smooth airflow through the air filter unit 100. Each inlet channel 13 also includes an annular cylindrical casing 9 located concentrically around the blades 21. The inlet casing 14 with a square adapter is concave and connected to the annular cylindrical casing 9. Behind the inlet channel 13, the separator housing 12 includes a conical diffuser 15, which is connected to the inlet channel 13 at one end and with the back wall 8 located downstream, at the other end through a series of protruding legs or brackets 7. The cone diffuser 15 diverges into
- 3 041842 направлении вниз по потоку. Завихряющий входной канал 13 соединен с возможностью отделения с коническим диффузором 15, что означает, что входной канал 13 может быть легко снят и заменен в случае износа. Таким образом, это исключает замену всего корпуса 12 сепаратора, когда изношен только входной канал 13. То же самое относится к входному кожуху 14 с квадратным переходником.- 3 041842 downstream direction. The swirling inlet 13 is detachably connected to the conical diffuser 15, which means that the inlet 13 can be easily removed and replaced in case of wear. Thus, this precludes the replacement of the entire separator body 12 when only the inlet 13 is worn. The same applies to the inlet housing 14 with a square adapter.
Каждый сепаратор 10 имеет цилиндрическую отводную трубу 16 (см. фиг. 5), расположенную ниже по ходу потока от входного отверстия, концентрично коническому диффузору 15 и частично внутри него. Выпускное отверстие 17 выровнено по оси с входным отверстием. Блок 100 фильтрации воздуха дополнительно включает раму 18, на которой установлен каждый из циклонных воздушных сепараторов 10. Каждый блок 100 фильтрации воздуха включает наклоненную, функционально верхнюю, выступающую наружу стенку 23, прикрепленную к раме 18, которая определяет внутреннюю полость 33 вокруг выпускных отверстий 25 для отходов верхних циклонных воздушных сепараторов 10 в группе или схеме 2x2. Наклоненная верхняя стенка 23 содержит наклоненную основную стенку 23.1 и противоположно наклоненную меньшую стенку 23.2, которые пересекаются на вершине 23.3. На наклоненной основной стенке 23.1 имеется открываемый смотровой люк 24, как показано на фиг. 1. Выпускные отверстия 25 для отходов ведут в зону 22 удаления частиц (см. фиг. 6), которая образована между передней стенкой 6, предусмотренной в зоне соприкосновения кольцевого цилиндрического кожуха 9 и конического диффузора 15 корпуса 12 сепаратора, на одном конце - нижней задней стенкой 8, на другом конце - наклоненной верхней стенкой 23 вверху и желобом 5 для сбора твердых частиц внизу (см. фиг. 6). Внутренняя полость 33 сообщается по потоку с зоной 22 удаления частиц и выполнена с возможностью предотвращения образования избыточного давления около верхних выпускных отверстий 25 для отходов, тем самым улучшая удаление частиц и поток воздуха через блок 100 фильтрации.Each separator 10 has a cylindrical outlet pipe 16 (see Fig. 5), located downstream of the inlet, concentric with the conical diffuser 15 and partly inside it. The outlet 17 is axially aligned with the inlet. The air filtration unit 100 further includes a frame 18 on which each of the cyclone air separators 10 is mounted. Each air filtration unit 100 includes an inclined, functional top, outwardly protruding wall 23 attached to the frame 18 which defines an internal cavity 33 around the outlets 25 for waste from the upper cyclone air separators 10 in a group or 2x2 pattern. The inclined top wall 23 comprises an inclined main wall 23.1 and an oppositely inclined minor wall 23.2 which intersect at a apex 23.3. On the inclined main wall 23.1 there is an openable inspection hatch 24, as shown in FIG. 1. Waste outlets 25 lead to a particle removal zone 22 (see Fig. 6), which is formed between the front wall 6, provided in the contact zone of the annular cylindrical casing 9 and the conical diffuser 15 of the separator housing 12, at one end - the lower rear wall 8, at the other end with an inclined top wall 23 at the top and a chute 5 for collecting solids at the bottom (see Fig. 6). The interior cavity 33 is in fluid communication with the particle removal zone 22 and is configured to prevent overpressure from forming near the upper waste outlets 25, thereby improving particle removal and air flow through the filter unit 100.
Чтобы достичь оптимального потока воздуха через блок 100 фильтрации воздуха, завихряющие входные каналы 13, в частности изогнутые лопасти 21 смежных циклонных воздушных сепараторов 10, выполнены с возможностью создания противоположно ориентированных вихрей в соответствующих конических диффузорах 15.In order to achieve an optimal air flow through the air filtration unit 100, the swirling inlet channels 13, in particular the curved blades 21 of adjacent cyclone air separators 10, are designed to create oppositely oriented vortices in the respective conical diffusers 15.
Соответственно, лопасти 21 смежных циклонных воздушных сепараторов 10 расположены так, чтобы вызывать вихри в их соответствующих полых корпусах 12 сепараторов в противоположных направлениях.Accordingly, the blades 21 of adjacent cyclone air separators 10 are positioned so as to induce vortices in their respective hollow separator bodies 12 in opposite directions.
Кроме того, функционально верхняя 15.1 и нижняя 15.2 пары конических диффузоров 15 каждого блока 100 фильтрации воздуха имеют разную длину, как видно на фиг. 3 и 5. Это приводит к тому, что выпускные отверстия 25 для отходов соответствующих пар 15.1, 15.2 некомпланарны и разнесены в продольном направлении вдоль блока 100 фильтрации воздуха. Это служит для ограничения помех выходящему потоку отходов и приводит к меньшему падению давления в блоке 100 фильтрации воздуха, что, в свою очередь, приводит к более эффективному удалению частиц. Кроме того, из-за разной длины конических диффузоров 15.1, 15.2 блок 100 фильтрации воздуха выполнен с возможностью отфильтровывать частицы разных размеров. Как можно видеть, функционально верхняя пара циклонных воздушных сепараторов 10 имеет конические диффузоры 15.1, которые короче конических диффузоров 15.2 функционально нижней пары циклонных воздушных сепараторов (см. фиг. 3).In addition, functionally, the upper 15.1 and lower 15.2 pairs of conical diffusers 15 of each air filtration unit 100 have different lengths, as seen in FIG. 3 and 5. This results in the waste outlets 25 of the respective pairs 15.1, 15.2 being non-coplanar and longitudinally spaced along the air filtration unit 100. This serves to limit interference with the outgoing waste stream and results in less pressure drop across the air filter unit 100, which in turn results in more efficient particulate removal. In addition, due to the different lengths of the cone diffusers 15.1, 15.2, the air filtration unit 100 is configured to filter particles of different sizes. As can be seen, the functionally upper pair of cyclone air separators 10 has conical diffusers 15.1 which are shorter than the conical diffusers 15.2 of the functionally lower pair of cyclone air separators (see FIG. 3).
Как уже упоминалось, каждый конический диффузор 15 определяет кольцевое выпускное отверстие 25 для отходов вокруг отводной трубы 16, через которое отбракованные частицы оперативно удаляются в зону 22 удаления частиц. Зона 22 удаления частиц и внутренняя полость 33 соединяют выпускные отверстия 25 для отходов по потоку с желобом 5 для сбора твердых частиц ниже. Кроме того, циклонные воздушные сепараторы 10, имеющие более короткие конические диффузоры 15.1, т.е. функционально верхние сепараторы, включают каждый кольцевой дефлектор 34, который соединен с наружной поверхностью отводной трубы 16 за выпускным отверстием 25 для отходов. Дефлектор 34 проходит радиально наружу от отводной трубы 16, таким образом служа дополнительному ограничению помех выходящему потоку отходов между верхним и нижним циклонными воздушными сепараторами 10 в блоке 100 фильтрации воздуха, как можно видеть на фиг. 5. Дефлектор 34 более или менее продольно совмещен с задним по ходу потока концом конического диффузора 15.2 ниже.As already mentioned, each conical diffuser 15 defines an annular waste outlet 25 around the discharge pipe 16, through which the rejected particles are promptly removed to the particle removal zone 22. The particle removal zone 22 and the internal cavity 33 connect the waste outlets 25 downstream to the solids collection chute 5 below. In addition, cyclone air separators 10 having shorter conical diffusers 15.1, i. e. functionally top separators include each annular deflector 34 which is connected to the outer surface of the discharge pipe 16 behind the waste outlet 25 . The baffle 34 extends radially outward from the discharge pipe 16, thus serving to further limit interference with the outgoing waste stream between the upper and lower cyclone air separators 10 in the air filtration unit 100, as can be seen in FIG. 5. The deflector 34 is more or less longitudinally aligned with the downstream end of the cone diffuser 15.2 below.
Как показано на фиг. 1 и 5, каждый впускной канал 13 включает выровненную по оси ступицу, имеющую центральную коническую крышку 35 для обеспечения равномерного воздушного потока. Каждая из лопастей 21 проходит радиально наружу из равномерно распределенных по окружности позиций на ступице. Каждая лопасть 21 имеет прямую переднюю кромку, которая обращена в осевом направлении и ортогональна продольной оси X, и заднюю или сбегающую кромку, которая наклонена под углом около 60 градусов относительно продольной оси X корпуса 12 сепаратора. Каждая лопасть 21 отклоняется от ступицы к радиально наружному дистальному концу или вершине лопасти 21.As shown in FIG. 1 and 5, each inlet 13 includes an axially aligned hub having a central tapered cap 35 to ensure uniform airflow. Each of the blades 21 extends radially outward from evenly spaced circumferential positions on the hub. Each blade 21 has a straight leading edge that is axially facing and orthogonal to the longitudinal axis X, and a trailing or trailing edge that is inclined at an angle of about 60 degrees relative to the longitudinal axis X of the separator housing 12. Each vane 21 diverges from the hub towards the radially outer distal end or tip of the vane 21.
Как лучше всего видно на фиг. 6, система 50 фильтрации воздуха функционально соединена поточным образом с воздуховодом. Направление воздушного потока через систему 50 указано стрелкой 30. Один или несколько тканевых фильтров могут быть предусмотрены после системы 50 фильтрации для отфильтровывания более мелких частиц, не удаленных воздушными сепараторами 10. На вершине 23.3 функционально верхней стенки 23 предусмотрена пара монтажных кронштейнов 28 для крепления блока 100 фильтрации воздуха к опорам. В представленном в качестве примера варианте осуществления на-As best seen in FIG. 6, the air filtration system 50 is operatively in-line connected to the air duct. The direction of airflow through the system 50 is indicated by arrow 30. One or more fabric filters may be provided after the filtration system 50 to filter out smaller particles not removed by the air separators 10. A pair of mounting brackets 28 are provided on top 23.3 of the functional top wall 23 for attaching the unit 100 air filtration to the supports. In the exemplary embodiment,
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ZA2020/00390 | 2020-01-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA041842B1 true EA041842B1 (en) | 2022-12-08 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113950364B (en) | Cyclone type air filtering device | |
US3915679A (en) | Vortex air cleaner array | |
US4721561A (en) | Centrifugal force separator | |
KR101289841B1 (en) | Process for sifting a mixture of a milled material and a fluid, and mill sifter | |
US10786775B2 (en) | Separating device | |
PL202029B1 (en) | A method and an apparatus for cleaning of gas | |
PL124357B1 (en) | Rotary apparatus for sifting a fibrous suspension | |
EP2533905B1 (en) | Separator fluid collector and method | |
EA041842B1 (en) | CYCLONE AIR FILTRATION EQUIPMENT | |
US6499603B2 (en) | Screen for cleaning pulp suspensions | |
CZ160693A3 (en) | Apparatus for separating particles from a liquid containing a plurality of components | |
PL164895B1 (en) | Method for separating substances from the medium and a device for separating substances from the medium | |
US3960526A (en) | Particle separating apparatus | |
EA036827B1 (en) | Hydrocyclone | |
OA20858A (en) | Cyclonic Air Filtration Equipment. | |
US20020003118A1 (en) | Separation device | |
CN107073486B (en) | Cyclonic separating apparatus comprising two cyclonic separators connected by an optimised tube unit | |
CN111686519A (en) | Cyclone dust removal device | |
US3071916A (en) | figures | |
CN110772892A (en) | Air purifying device | |
CN218048435U (en) | Cyclone classifying screen | |
KR900002477B1 (en) | Centrifugal force separator | |
SU1000115A1 (en) | Turbocyclone for cleaning gas from dust | |
CN117919845A (en) | Pipeline type gas purifying equipment and working method thereof | |
CN118462441A (en) | Filter device |