JPH03270751A - サイクロン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、セメント製造装置における原料の予熱装置
として利用されるサスペンションプレータの一部分を構
成するサイクロン、あるいは其の池の一般の粉粒体サイ
クロン、若しくは旋回流式分級機の粗粉排出部に用いら
れる整流部材、およびこの整流部材を用いたサイクロン
に関するものである。

［従来の技術］ 整流部材を用いたサイクロンには、特開昭５２１４９６
６６に示すようなものがある。

すなわち、粉粒体と流体の混相流を旋回筒の上部開口か
ら接線方向に吸入し、該旋回筒内で旋回させて粗粉と微
粉に分離し、粗粉を旋回筒内を下降させてその下部排出
口から排出し、また、その池の一部微粉を含む空気を旋
回筒の上部中央に取り１寸けられ、かつ、旋回筒内に開
口する空気排出用の内筒を経て次工程へ排出するサイク
ロンにおいて、上記空気排出用内筒の任意位置の同一内
周面上に、内筒の内径の２分の１より小さい任意翼高を
有する複数枚の捩じれ翼からなる整流ベーンを、適宜駆
動手段により排出用向筒の軸方向に移動可能に取り１寸
け、その内筒内における旋回流を軸方向の流れに変更す
るものである。

［発明が解決しようとする課題］ 内筒下の領域においては、サイクロン内の上昇速度の大
小が分離に対して支配的な影響を与えるものと思われ、
内筒下の領域に達した粒子は殆ど空気排出用の内Ｍｉ１
１へ搬送さ、系外に排出されてしまうことが推察される
。

つまり、内筒下の渦（強制渦）の領域はエネルギ・ロス
が大きいだけで分離作用には寄与しない無駄な渦である
。

従来例のサイクロンにおいては、内筒内の先端にｌｉ流
ベーンを設けることにより前記内筒内に整流ベーンを設
けない場合と比較して、圧力損失をかなり低減すること
が可能である。

しかし、このサイクロンでは前記無駄な渦を消去できな
いので、圧損低減が必ずしも満足できるものではない、
（特開昭５２−１４９６６６第第９図参照〉 この発明の目的は、上記事情に鑑み捕集効率を低下する
ことなく圧力損失を極めて大きく低減することができる
整流部材およびサイクロンを提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明の整流部材は、円錐形整流体の周囲の円錐面に
整流板を設けることにより、また、この発明のサイクロ
ンは、旋回筒の内部上方に内筒を設けると共に該旋回筒
の外周に流入筒を接線方向に設け、該旋回筒の下部に排
出口を設けてなるサイクロンにおいて、該内筒の直下の
空間に円錐形整流体を前記内筒と同心的に配置するとと
もに、該円錐形整流体の周囲の円錐面に整流板を設ける
ことにより、前記目的を達成しようとするものである。

［作用コ 流入筒から旋回筒内に向けて粉粒体と流体との混相流を
接線方向に供給し、その旋回筒内に旋回流を発生し、そ
の旋回流を旋回筒の上部から下部に移動し、その間にガ
ス中に浮遊した粒子は遠心力によって旋回筒壁面側へ飛
び出し螺旋状に降下して器外に排出される。

また、残された粒径の小さい微粉等は前記搬送空気等と
共に旋回流を形成しなから、旋回筒の壁面側から次第に
旋回筒の軸心部寄りに集められて小さな径の旋回流にな
って、前記内筒の直下に移動し、そこに位置する整流板
の下端部に案内されて旋回流から上向きの流れに変１ヒ
し、その際旋回流の持っている接線方向の分速度を整流
部材の作用により、軸方向のみの速度に変換しその状態
で内筒内を通って器外に移動する。　上記の工程におい
て内筒下の領域では粒子の分離に不必要でかつエネルギ
・ロスを発生させている不用な渦は消去されている。

［実施例］ この発明の実施例を添付図面によって説明すると、円筒
１ａの下部に逆円錐筒１ｂを接続してなる旋回筒ｌ内部
の上方に内筒２を同心的に設けると共に、その旋回筒１
の外周に流入筒３を接線方向に設け、また同旋回ＷＪｌ
の下部に粉粒の落下口４を設け、粉粒体と搬送空気との
混相流５そ流入筒３から旋回筒１内に向けて接線方向に
供給し、その旋回筒１内に旋回流７を発生させなから、
その旋回流７を旋回筒１の上部から下部に移動し、その
間に於いてガス中に浮遊した粒子ｐは遠心力によって旋
回筒壁面側へ飛び出し、その内壁面に沿って落下して落
下口４から外部に排出される。

また、該内筒２の下端部２ａの直下の空間８には円錐形
整流体１０と面状整流板１１とからなる整流部材１００
が配設されている。

そして、該空間８に円錐形整流体１０を前記旋回筒１と
同心的に配置するとともに、その円錐状整流体１０の外
壁面に複数、好ましくは４〜６枚の面状整流板１１を設
ける。

この整流体１０は、第３（２Ｉに示すように下面１０ａ
が開放されその頂部１０ｂが閉じているので、気流（搬
送空気なと）Ａが該整流体１０内を貫流することができ
ない、また、整流板１１は軸心に対して直角な三角形状
の板である。

このようにして形成した複数の面状整流板１１の外周縁
ｌｉｅを内筒２の仮想円筒上より内側に位置し、前記旋
回筒１の内壁面寄りの旋回流７で分離された粉体粒より
粒径の小さい粉粒体等は前記搬送空気等と共に旋回流７
全形威しなから前記内筒２の直下の空間Ｓに移動し、該
整流体１０によりその進行を遮られながらそこに配置さ
れている面状整流板１１の面１１ａに案内されて旋回流
７から上向きの流れ１２に徐々に変１ヒし、そのｇ！、
旋回流７の持っている旋回流速を消滅させ軸方向のみの
速度に変換し、その状態で内筒２内を通って次の工程に
移動するものである。

このときにおけるサイクロン１５内の流れは、第５図の
鎖線Ｔの様になり接線方向風速Ｖθ（ｍ１５ｅｅ）が最
高となる位置は内筒径、すなわち、内筒の外壁、の下部
となり、粒子の分離作用に寄与するまでの風速■θは変
ｆヒしていないにもかかわらず、分離作用に寄与しない
内筒内においては殆ど風速Ｖθが存在していない。

すなわち１粒子の分離に不必要でエネルギ　ロスを発生
させている不２・要な渦は消されているのて′ある。こ
れは、整流部材の作用において、内筒下の空間に設けた
円錐形整流体によりこの円錐形整流体よりも下の部分で
上昇気流を抑え、そこに流入する流体を減少させること
によりこの部分での粒子の分離には不要な流木抵抗を極
力抑える一方、サイクロン内に流れる流体の大部分を内
筒下端部の真下の空間、すなわち、整流板間の空間で整
流部材により軸方向の流れに整流し、サイクロン系外へ
スムーズに排出させることで、前述の作用が得られるも
のである。なお、第５図における実線ｔは整流部材１０
０を設けない場合を示すが、サイクロン外径から中心０
までの距離ｘ　（■）が長くなるほど風速Ｖθは上昇し
内筒２直径りの６割あるいは２／′３位の位置で最高と
なり、その後は消滅しサイクロンの中心０で零となる。

すなわち、この場合には、内筒内部において粒子の分離
に不必要でエネルギ・ロスを発生させている不用な渦が
消えていないのである。

また、該整流体１０の底面１０ａ側から頂部ｌｏｂ側に
向かい気流Ａの通る空間Ｓが次第に広くなっているので
、気流Ａの単位面積当たりの流量は該空間Ｓの全範囲に
わたってほぼ等しくなる。そのため、エネルギ・ロスが
少なくなると共にコンスタントに搬送空気などを排出す
ることが出来る。

以上本発明を添付図面の実施例について説明したか、こ
の発明は上記実施例に限定されるものでなく、その要旨
の範囲内で部分的な１′Ｎ或の変更を行ったり、或は部
分的に他の構成を付加して実施することもでき、例えば
、円錐形整流体の頂部１０ｂを閉じ、その底面１０ａを
開放するかわりに、第４図に示すように、該頂部１０ｂ
を開放し、その底面１０ａを閉じて気流Ａが整流体ＩＯ
内を貫涜しないようにしても良い、また、整流板１１は
、第６Ａ図、第６Ｂ図、第７Ａ図、第７Ｂ図に示すよう
に、捩じれた形状のものでも良く、更には、第８図に示
すように、面１１ａを旋回流７に対する方向に、かつ、
その長さ方向を上下方向に沿うように設け、その面状整
流板１１の上部１１ｂを前記内筒２の下端部２ａに固定
し、それらの各面状整流板１１の上部１１ｂを残してそ
の余の部分１１Ｃを旋回流７の上流側に向けて滑らかに
湾曲して湾曲面１１ｄを形成しても良い。

また、各種例示した整流部材において円錐形整流体は図
示した側面が直線状のものではなく湾曲した形状のもの
でも良い。

なお、整流部材１００は、サイクロンに限らず旋回式若
しくは強制渦流式の風力分級機における精粉排出部に設
けることも可能である。

［発明の効果コ この発明は上述の通りであり１円錐形整流体の周囲の円
周面に整流板を設けた整流部材を内筒の下端部の直下の
空間に配置すると、粒子の分離に不必要でエネＩレギ・
ロスを発生させている不要な渦を消すことが出来ると共
に整流板は内筒よりも外側の分級に必要な旋回流に影響
を与えることがなく、その旋回流による補集効率を低下
することがない。

また１円錐形整流体は底面側から頂部側に向かって気流
の通る空間が広くなっているので、単位面積当たりの流
量がその全空間においてほぼ等しくなる。そのため、エ
ネルギ・ロスか少なくなると共にコンスタントな搬送空
気等の排出を行うことが出来る。

従って、この発明によれば第８図に示す円錐型整流部材
を用いた次の実験がら明らかなように、捕集効率を低下
することなく圧力損失を低減することができる。

第９図に示すように、内筒径Ｄ、内筒下端２ａから整流
部材１００の下端１００ｂ迄の距離をし、整流部材１０
０の下端径をｄとし、比Ｌ／Ｄを変化させた場合、圧損
ΔＰと捕集効率ηとがどのように変ｆヒするかを実験し
たところ第１０図に示す通りであった。

この図において、横軸は前記比Ｌ／Ｄ（−）、左縦軸は
圧損比Ａ＝ΔＰ／′ΔＰ１、右縦軸は捕集効比Ｂ＝η／
ηｌを、それぞれ整流部材を設けない場合（ΔＰＩ　、
η１ンの比でしめす。

この図から明らかなように、捕集効率比Ｂは変１ヒせず
、１．０であり、また、前記距離りが長いほど、すなわ
ち、Ｌ　、／　Ｄの（−）値が大きいほど、圧損比Ａが
減少する。

ちなみに、前記Ｌ　／’　Ｄは１，７４以上とし、がっ
、整流部材の下端１００ｂが逆円錐ｔ￥Ｊ１１ｂに接し
ない範囲が好ましい。

また、前記比Ｌ／Ｄ＝１．０にして整流部材の下端径ｄ
と内筒径りとの比ｄ　／’　Ｄを変化させた場合、圧損
比Ａと捕集効率比Ｂがどのように変ｆヒするかを実験し
たところ、第１１図に示す通りであった。

この図において、横軸は前記ｄ／Ｄ　（−）、左縦軸は
圧損比Ａ、右縦軸は捕集効率比Ｂ、をそれぞれ示す。

この図から明らかなように、前記比ｄ　／’　Ｄが１．
０を越乙ると捕集効率比Ｂが低下し、また、前記ｄ　、
／　Ｄが大きくなるほど圧損比Ａが減少する、すなわち
、前記整流部材１００の下端径ｄは内ｆｉＤと同等か若
しくは若干中さいほうが＠ましい、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサイクロン分級機の縦断面図、第２図
はその平面図、第３図は整流部材の拡大断面図、第４図
は他の実施例の整流部材の拡大断面図で第３図に相当す
る図、第５図は接線方向風速とサイクロン外壁から中心
迄の距離との関ｆ系を示す図、第６ＡＩ］、第７Ａ図は
それぞれ他の整流部材を示す平面図、第６Ｂ図、第７Ｂ
図はそれぞれその正面図、８図は他の実施例を示す平面
図、第９図は第Ｓ図の整流部材の拡大斜視図、第１０図
、第１１図はそれぞれ圧損比と捕集効率比との関係を示
す図、である。 １１・・・面状整流板 １１ａ・・・面状整流板の面 ｌｉｅ・・・外周縁 １・・旋回筒 ２・・・内筒 ３・・・流入筒 ４・・・落下口 ５・・混相流 ７・・・旋回流 ８・・・空間 ｌＯ・・・円錐形整流体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円錐形整流体の周囲の円錐面に整流板を設けたこ
   とを特徴とする整流部材
2. （２）旋回筒の内部上方に内筒を設けると共に、その旋
   回筒の外周に流入筒を接線方向に設け、また、該旋回筒
   の下部に排出口を設けてなるサイクロンにおいて、該内
   筒の直下の空間に、円錐形整流体を前記内筒と同心的に
   配置するとともに該円錐形整流体の周囲の円錐面に整流
   板を設けたことを特徴とするサイクロン