JPS59213460A

JPS59213460A - サイクロン

Info

Publication number: JPS59213460A
Application number: JP8497983A
Authority: JP
Inventors: Yoriaki Inoue; 井上　順明; Eiichi Sonoda; 園田　栄一
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1983-05-17
Filing date: 1983-05-17
Publication date: 1984-12-03
Also published as: JPS6256791B2

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】本発明は、圧力損失が低く、ダストの堆積やコーティン
グがなく、排出されるガス中のダスト濃度が低い、すな
わち分離効率のよい竪型のサイクロンに関するものであ
る。

竪型のサイクロンは遠心力を利用してガス中のダストを
分離、捕集するもので、セメント原料予熱装置等に多く
用いられ、概略第１図および第２図に示すような構造を
している。

すなわち、従来のサイクロン１では、円筒部２と、その
下端部に連続する逆円錐ホッパ３とを有し、円筒部２の
上部にはガス導入ダクト４が接線状に、かつ水平に設け
られている。壕だ、円筒部２の上面２ａにはガス排出管
５が、逆円錐ホツノや３の下端にはサイクロンで捕集さ
れたダストのダスト排出管６が、それぞれ設けられてい
る。これら、ガス排出管５、円筒部２、逆円錐ホッパ３
、ダスト状に配設されている。

このような構造のもとに、ガス導入ダクト４から供給さ
れるダストを含んだガスが、円筒部２とガス排出管５と
の間に形成される空間部９内に流入し、この部分に旋回
流が生じる。。

この旋回流が逆円錐ホッパ３に沿って旋回半径を小さく
しつつ下降しながら、ガスとダストの分離が行われる。

ガスは逆円錐ホツノぐ３の下端部近傍において、上方に
向かって方向転換し、旋回流の中心を通ってガス排出管
５へ導かれる。

この間、旋回流による遠心力によって円筒部２および逆
円錐ホツノ々３の内壁面に分離移動したダストは、」二
記内壁面に沿って重力によシ降下し、ダスト排出管６か
ら排出される。

このような構造を採用すると、とくにセメント原料予熱
装置に使用されるサイクロンでは、ガス中に含まれるダ
ストの濃度が高く、ガス導入ダクト４が円筒部２に、水
平に連結されているので、ガス導入ダクト４の連結部の
底面４ａにダストが堆積し、このため、この部分のガス
導入ダクト４の断面積が狭小となって、ここを通過する
ガス流速が増大し、これがために圧力損失が増加すると
ともに、サイクロンに導入されるガスの流れに乱れが生
じる。

この乱れたガス流の中にガス導入ダクトの底面に堆積し
た多量のダストが同伴され、そのｉｔ、この含塵ガスが
ガス排出管５にショート・々スジ、排ガス中のダストの
濃度を増加させる原因となる。

丑だ、ガス導入ダクト４から水平に導入された含塵ガス
は、前述したように、旋回しつつガスとダストに分離さ
れるが、この流入角度が水平であるだめに、ガスおよび
ダストの旋回下降する角度は小さくなる。

したがって、サイクロン内でのガスおよびダストの旋回
数が多くなり、ガスの下降流と上昇流との摩擦抵抗が増
大する。その結果、圧力損失が増加するとともに、ダス
トの降下時間が長くなり、必然的にサイクロン内部に保
持されるダスト量が増加する。その結果、ガス排出管５
か、ら同伴されるダスト量も増加して、サイクロンの分
離効率が低下する。

さらに、ガス導入ダクト４は円筒部に水平に接続されて
いるため、この接続部近傍、す々わち、第１図の符号２
　ｂで示す部分は、流入するガスとサイクロン内部にお
ける旋回ガスとが、はぼ直交するようにして衝突・合流
する。このため圧力損失が増加するとともに、この部分
のガス流が乱れ、前述したことと同様な含塵ガスのショ
ートパスによって排ガス中のダスト濃度が増大する。

丑だ、円筒部２と、ガス排出管５との間に形成される空
間部９は、ガス排出管５に対して円筒部２の後半は、同
心円上に設けられているので、空間部９の軸方向断面積
に大きな差はなり、シだがって、この空間部を旋回する
ガス速度はほぼ等しくなり、軸方向への分速度が与えら
れにくい。

そノ結果、ガスおよびダストの旋回数が多くなり、前述
と同様に圧力損失が高く、分離効率も悪い。

本発明は以上のような従来の欠点を除去するだめになさ
れたものであり、圧力損失が小さく、ダストの堆積やコ
ーティングが生じず、排ガス中のダスト濃度の少ないサ
イクロンを提供することを目的としだものである。

第３図および第４図は、本発明の詳細な説明するもので
ある。各図中、第１図、第２図と同一部分には同一符号
を付し、その説明は詳略する。

本実施例において、円筒部２はサイクロンの軸心ｏ　、
　ｏ’と同上・円状の円筒部２０と、渦巻状の円筒部２
１からなっている。

この渦巻状の円筒部２］は、サイクロンの軸心ｏ　、　
ｏ’と同一軸心ではなく、第３図、第４図からも明らか
ガように、ガス導入ダクト４が夕４側に渦巻状に張出し
た張出し部７で接線状に接しており、この張出し部７か
ら次第に半径が短くなるように縮小し、渦巻状の円筒部
２１の終端部８へと連続している。

ガス排出管５には、その下部に第３図および第４図に示
すような膨出部５ａを設けている。この膨出部５ａの仮
想直径は、ガス排出管５の直径と同勢もしくは、それ以
上の直径で、ガス排出管５の側壁に膨出させ、その周壁
を円滑に接続している。

この膨出部５ａは、ガス導入ダクト４の上面４ｂと円筒
部２の上面２ａとが合一する面（第３図においてＯ−Ｘ
の位置：　ｘ　ｏ　ｘ’はガス導入ダクトに平行々軸想
）から下流側、望ましくはＹ′Ｏｘ′の間（Ｙ　ＯＹ’
はｘ　ｏ　ｘ’に直交）に、その最大突出部ｏｚを配設
する。

ガス導入ダクト４は長方形状で、第４図に示すように、
サイクロン円筒部２に向って水平面よりもＯ角度だけ下
方に傾斜しており、かつ、このガス導入ダクト４の傾斜
部分の範囲は、第３図においてサイクロンの全円周の４
分の１以上にわたシ、その上面４ｂの終端を円筒部の上
面２　ａ（７）ＯＸ線」二で合一させている。

本発明は以上のように構成されているので、ダストを含
んだガスは、下向きに傾斜した長方形状のガス導入ダク
トに沿ってサイクロン内に導かれ円筒部２とガス排出管
５との間に形成される空間部９に流入し、この空間部９
内を流れる含塵ｉｆガス流強制的に下向きの分速度を与
える。

また、傾斜したガス導入ダクト４は、その終端が渦巻状
の円筒部２１の上面２ａと合一する寸では、ガス導入ダ
クト４の上部が夕゛クトの内側壁によって、サイクロン
内部と隔絶されるだめ、ガス導入ダクト内の含塵ガス流
は、ノｆス排出管５に７ヨートノ々スすることもなく、
サイクロン１ものガス流からも影響を受けることが少な
い。

さらに、渦巻状の円筒部２１の側壁は、その半径が次第
に小さくなり、また、排出管５は膨出部５ａをそなえて
いるので、円筒部２の周壁と排１旧管５の側壁で形成さ
れる空間部９の含塵ガスの流路は次第に狭小となり、含
塵ガスは、排出管５の挿入されていない、より抵抗の少
ガい逆円錐ホン・ぐ３の方向へ流れる。

このだめ、ガスよりも質量の重いダストは、旋回による
遠心力によって円筒部周壁に押しつけられると同時に、
強制的に下方への降下を促進され、ガスとダストは速や
かに分離され、逆円錐４；ツノヤ３の下部に降下してき
たダストは、速やかにダスト排出管６から排出され、逆
円錐ホッパ３の下部でのダストの再飛散も、よ如一層少
くなる。

さらに、ガス排出管５と渦巻状の円筒部２１で形成され
る空間部９を流れる含塵ガス流は、とくに、その内側流
においてガス排出管５の膨出部５ａの側壁により、渦巻
状の円筒部２１の周壁に押しやられる作用を受ける。

その結果、質量の重いダストは、より一層、円筒部２１
の周壁への移動を助長される。

まだ、ダストを分離した清浄なガスは、排出管５の周壁
をおおう形となって、ガス排出管５の周辺のダストが、
ガス排出管から逸出するのを防止する効果を示し、この
だめ、ガス排出管５からは非常にダスト濃度の低いガス
が排出される。

一方、空間部９内の含塵ガス流は、前述したように旋回
を続けながらダストを分離し、清浄なガスは、逆円錐ホ
ン・々３の下端部近傍において上方に方向転換し、旋回
流の中心を通ってガス排出管５から排出されるが、旋回
下降するガスは傾斜したガス導入ダクト４と、次第に狭
小化された空間部９とによシ下向きの分速度を与えられ
るので、旋回数が少ない。したがって、旋回下降するガ
ス流と、旋回上昇するガス流との摩擦も少くなり、これ
による圧力損失も低下する。

捷だ、空間部９を旋回するガス流は、ガス導入ダクト４
が傾斜し、かつ、渦巻状の円筒部２１の旋回半径が次第
に小さくなっているので、渦巻状の円筒部２１の終端部
近傍２　＋）において、ガス導入ダクト４から流入する
含塵ガス流と、渦巻状の円筒部２１内の旋回流とのほぼ
直交するような衝突、合流の割合が減少する。

逆円錐ホッパ３の下端部近傍において方向転換した上昇
ガス流は、ガス排出管５を通って排出されるが、前述し
たように、ガス排出管５の下部は膨出部５ａをそ彦えた
拡大された排ガス通路断面を有しているだけでなく、そ
の断面形状が、だ円形状または鶏卵形状であるので、こ
の部分を通過する排ガスは旋回力を弱められ、これによ
って圧力損失を低下させることができる。

第５図（ａ）　、　（ｂ）は本発明の実施例による集塵
効率および圧力損失を混合比に対して示したものである
。

本発明の実施例の結果を実線で表わし、従来型サイクロ
ンによる結果を破線で表わしている。

この比較において、本実施例のものの効果は従来のもの
よシ優れていることが明白である。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、長方
形状のガス導入ダクト全円筒部に向かって低くなるよう
に傾斜させ、ガス導入ダクトの上面が円筒部の上面より
も高い位置にあるようにして、長方形状のガス導入ダク
ト全円筒部の上面に傾斜漸近して合一するようにし、か
つ、円筒状の一部全渦巻状にし、ガス排出管の下部に、
その開口面が、だ円形状または鶏卵形状の膨出部を設け
、円筒部の周壁と、ガス排出管の周壁との間に形成され
る空間部を次第に縮小させて、サイクロン内のガス流に
下向きの分速度を強制的に与えることによって、圧力損
失が低く、分離効の高い、優れたサイクロンを得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の構造を示す平面図、第２図は第１図の正
面図、第３図は本発明の実施例の構造を示す平面図、第
４図は第３図の正面図、第５図（ａ）。（ｂ＞は本発明の実施例のサイクロンと従来型サイクロ
ンとの実験結果を示すものでちり、（ａ）は集塵（分離
）効率を混合比に対して示した線図、０〕）は圧力損失
を混合比に対して示した線図である。１はサイクロン、２は円筒部、２ａは円筒部の上面、２
ｂはガス導入ダクトと円筒状の胴体との接続部近傍にお
けるガスの合流部、２０は同心円状の円筒部、２１は渦
巻状の円筒部、３は逆円錐ホンノぐ、４はガス導入ダク
ト、４ａはガス導入ダクトの底面、４ｂはガス導入ダク
トの上面、５はガス排出管、５ａはガス排出管下部の膨
出部、６はダスト排出管、７はガス導入ダクトが渦巻状
に張出した張出し部、８は渦巻状の胴体の終端部、９は
ガス排出管と円筒状の胴体とで形成される空間部である
。特許出願人　　宇部興産株式会社第１図第２図 ○ 第３図第４図第５図（ａ））毘令ル〔匂／に９〕（ｂ）〉毘　令ル（Ｋ９／に９〕手続補正占昭１１１５９年２月−？ｔＰ日特許庁長官　殿１、事件の表示特願昭５８−８４９７９号２、発明の名称１ナイクロン３、補正をする者事件との関係　特許出願人郵便番＠　７５５山口県宇部市西本町１丁目１２番３２＠（０２０）　　
宇部興産株式会社郵便番号　１００東京都千代ＩＩ］区霞が関３丁目７番２号宇部刊産株式
会社　研究開発木部　特許部電話　０３　（５８１）３
３１１４、補正先台の日付補正命令はない。５、補正の対象明細書の発明の詳細な説明の欄６、補正の内容（１）明細Ｉの第５頁第３行の「円筒部」と「に水平に
」の間に、「２」を加入する。（２）明細書の第１１頁第１３行の「円筒状」を、「円
筒部」に補正する。（３）　１ＪＱＩＩＩＩ１７）１１１　ｍｍ　１７行０
）　１Ｎ１１小サセＴＪを、「狭小化させて」に補正す
る。（４）明ｍ店の第１１頁第１９行の「分離効」を「の高
い」の間に、「率」を加入する。以　　　上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　下部に逆円錐ホッパ、さらに逆円錐ホッパの
下端部にダスト排出管を形成し、逆円錐ホッパの上端部
に連続して円筒状の胴体を配設し、この円筒状の胴体に
接線方向まだは円周方向から含塵ガスを導入するガス導
入ダクトを設け、円筒状の胴体の上蓋部に清浄ガスを排
出するガス排出管を設けたサイクロンにおいて、ガス導
入ダクトを円筒部に向かって低くなるように傾斜させ、
かつ、上記傾斜したガス導入ダクトの上面が円筒部上面
よシ高い位置にあるようにし、ガス導入ダクトを円筒部
上面に傾斜漸近させて設けたことを特徴とするザイクロ
／。
（２）　円筒部とガス排出管との間に形成される空間部
の軸方向断面形状が、ガスが導入される部内断面積を次
第に狭小化したことを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項記載のサイクロン。