JPS6256792B2 - - Google Patents

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JPS6256792B2
JPS6256792B2 JP58064503A JP6450383A JPS6256792B2 JP S6256792 B2 JPS6256792 B2 JP S6256792B2 JP 58064503 A JP58064503 A JP 58064503A JP 6450383 A JP6450383 A JP 6450383A JP S6256792 B2 JPS6256792 B2 JP S6256792B2
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JP
Japan
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gas
cyclone
cylindrical body
dust
exhaust pipe
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Application number
JP58064503A
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English (en)
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JPS59189952A (ja
Inventor
Masayuki Kyozawa
Yoriaki Inoe
Eiichi Sonoda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Priority to DE19843414088 priority patent/DE3414088A1/de
Priority to FR8405917A priority patent/FR2544227B1/fr
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Publication of JPS6256792B2 publication Critical patent/JPS6256792B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08—Vortex chamber constructions
    • B04C5/081—Shapes or dimensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08—Vortex chamber constructions
    • B04C5/103—Bodies or members, e.g. bulkheads, guides, in the vortex chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/12—Construction of the overflow ducting, e.g. diffusing or spiral exits
    • B04C5/13—Construction of the overflow ducting, e.g. diffusing or spiral exits formed as a vortex finder and extending into the vortex chamber; Discharge from vortex finder otherwise than at the top of the cyclone; Devices for controlling the overflow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/24—Multiple arrangement thereof
    • B04C5/26—Multiple arrangement thereof for series flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
    • F27B7/2016—Arrangements of preheating devices for the charge
    • F27B7/2025—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of a single string of cyclones
    • F27B7/2033—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of a single string of cyclones with means for precalcining the raw material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/14—Inertia separator

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はサイクロンに係り、さらに詳しくは、
圧力損失が少なく、サイクロンから排出されるガ
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、捕集するものであり、セメント原
料の予熱装置等に多く用いられ、第１図および第
２図に示すような構造となつている。
すなわち、従来のサイクロン１では、円筒状の
胴体２と、その下端に接続する逆円錐ホツパ３と
を有し、円筒状の胴体２の上部に接線状に、かつ
水平に、長方形状のガス導入ダクト４が設けられ
る。ガス導入ダクト４の外側壁４ａは第１図に示
すように、円筒状の胴体２の側壁よりも張出すよ
うにして設けられている。
円筒状の胴体２の周壁とガス導入ダクト４の内
側壁４ｂとは側壁１０で接続している。すなわ
ち、第１図に示すように、側壁１０は円筒状の胴
体２の周壁よりサイクロン内に突出し、その先端
はガス導入ダクト４の内側壁４ｂをサイクロン内
に突出させた先端と結合している。
側壁１０は円筒状の胴体２の上面２ａより垂直
に下に伸び、その高さは、ガス導入ダクトの高さ
とほぼ等しい。
円筒状の胴体２の周壁と側壁１０との交点の上
端を符号８とし、下端を８′とする。また、ガス
導入ダクト４の内側壁４ｂと側壁１０との交点の
上端を符号７とし、下端を７′とする。
また、円筒状の胴体２の上蓋部２ａにはガス排
出管５が、また逆円錐ホツパ３の下端にはダスト
排出管６が設けられている。
このような構造のもとにガス導入ダクト４から
導入された含塵ガスは、サイクロン内部の旋回流
によつて、含塵ガス中の質量の重いダストは遠心
力を受けて円筒状の胴体２および逆円錐ホツパ３
の周壁に分離、移動し、重力によつて逆円錐ホツ
パ３の下部へ降下し、ダスト排出管６から排出さ
れる。
一方、質量の軽いガスは旋回流の内側を通つて
下降し、逆円錐ホツパの下端部近傍で反転して旋
回上昇しながらガス排出管５より排出される。
このような構造を採用すると、サイクロン内に
導入された含塵ガスは旋回流を与えられ、遠心力
によつてガスとダストの分離が開始され、ダスト
は円筒状の胴体２の周壁や逆円錐ホツパ３の周壁
に分離、移動する。
しかし、円筒状の胴体２の周壁に分離、移動し
きれなかつた粒径の小さいダストは、円筒状の胴
体２の周壁の突出した垂直な側壁１０に至り、こ
の側壁に衝突してダストの流動状態が乱れ、ガス
排出管５より排出されるガスに同伴されて、サイ
クロンの分離効率を低下させている。
また、円筒状の胴体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
筒状の胴体２が同心円状に設けられているため、
空間部９の軸方向断面積に大きな差はなく、した
がつて、この空間部９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。その結果、ガスおよびダストの旋回数が多く
なり、ガスの旋回下降流と上昇流との摩擦抵抗が
増大して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
残留するダスト量が増加し、排出されるガスに同
伴する量が多くなつてサイクロンの分離効率を低
下させていた。
さらに、従来のものでは、ガス導入ダクト４と
円筒状の胴体２との接続部近傍２ｂにおいて、円
筒状の胴体２の周壁の一部をサイクロン内部に突
設させた側壁１０によつて、ガス導入ダクト４か
ら導入される含塵ガス流とサイクロン内部の旋回
流との衝突、合流の割合を少くして圧力損失を低
下させる効果はあるが、前述したサイクロンの分
離効率の低下の面から、側壁１０の突出を大きく
することはできなかつた。
本発明は以上のような従来の欠点を除去するた
めになされたものであつて、圧力損失が少なく、
分離効率をより一層高めたサイクロンを提供する
ことを目的としたものである。
第３図および第４図は本発明の一実施例を示し
たものである。各図中、第１図および第２図と同
一部分には同一符号を付し、その説明は省略す
る。
本発明は、ガス排出管５の下部に膨出部５ａを
設けて、その水平断面形状が、だ円形状または鶏
卵形状となるようにしている。
すなわち、ガス排出管５の下部側壁に、ガス排
出管５の直径と同等もしくは、それ以上の直径の
円筒部分５ａを接続し、ガス排出管５の側壁と膨
出部５ａの側壁とを円滑に接続し、この膨出部５
ａを備えたガス排出管５の下部の水平断面形状
を、だ円形状または鶏卵形状となるようにした。
ただし、膨出部５ａの上端部には、なめらかな形
状の天井が設けられており、この天井部は、ガス
が円滑に流れるように、円筒状のガス排出管５の
側壁になめらかに接続されている。
この種のサイクロンでは、胴体２の直径をＤと
した場合、通常、ガス排出管５の直径を約
0.5D、ガス導入ダクト４の高さを約0.5Dとする
ことが多いが、ガス排出管５と膨出部５ａで形成
されているだ円形状または鶏卵形状をした下端開
口部の位置は、胴体２の上面２ａから、例えば、
0.1〜0.5D下方へ下つた位置になるようにした。
なお、前記開口部の位置は、もう少し下げること
も可能であるが、サイクロン内部での圧損のこと
を考慮すると、円筒状の胴体２と逆円錐ホツパ３
との接続部の位置よりも下に位置させることは好
ましくない。
そして、前記膨出部５ａの膨出方向は、前記円
筒状の胴体２の周壁の一部をサイクロン内部へ突
設させた側壁１０の方向とほぼ同じ方向に向けら
れる。即ち、上記膨出部５ａの最大突出部は
X′OY′内にあり、さらに好ましくは、垂直な側壁
１０とほぼ平行になるように設計するのが望まし
い。
なお、XOX′は第３図においてガス導入ダクト
４に平行なサイクロンの中心Ｏを通る軸線であ
り、YOY′はXOX′に直交するサイクロンの中心
を通る軸線である。
本発明は以上のように構成されているので、膨
出部５ａを設けたガス排出管５の側壁と、円筒状
の胴体２の周壁との間に形成される空間部９は、
ガス導入ダクト４から含塵ガスが導入されて旋回
するにつれて次第に狭小となり、最狭小部（OZ
線の位置）を過ぎた後も前記サイクロン内側に突
出した側壁１０と膨出部５ａの側壁および胴体の
周壁の一部で囲まれる空間部はガス旋回方向に比
較的長い範囲で狭小空間部として形成される。
このため、ガス導入ダクト４から導入された含
塵ガスはこのガス旋回方向に比較的長い範囲で形
成された狭小空間部によつて、より安定した抵抗
力が付与され、より抵抗の少ない下方の逆円錐ホ
ツパ３の方向へより確実に、かつ安定した状態で
流れるようになる。このため、ガスよりも質量の
重いダストは旋回により遠心力によつて、円筒状
の胴体２の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、円筒状の胴体２の
周壁の突出した垂直な側壁１０の部分に流れ込む
ダストの量が減少する。その結果、排ガス中に同
伴されるダストの量も減少する。
さらに、上記したように空間部９内を旋回する
ガス流に強制的に一層強力で安定した下方への力
が与えられるために、サイクロン内のガス流の旋
回数が減少し、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なくなり、圧力損失は低下
する。
また、旋回するガス流に強制的な一層強力で安
定した下向きの力が与えられているために、ガス
導入ダクト４と円筒状の胴体２との接続部近傍２
ｂにおいて、ガス導入ダクト４から導入される含
塵ガス流と、サイクロン内の旋回流との衝突、合
流の割合が一層緩和され、これによる圧力損失も
低下する。
さらに、下向きの旋回ガス流によつて、垂直な
側壁１０でのダストを下方に降下させる効果があ
るので、この部分でのダストのガス排出管５への
シヨートパスが減少するとともに、これによつて
円筒状の胴体２の周壁上の垂直な側壁１０の突出
をさらに大きくすることによつて、ガス導入ダク
ト４から導入されるガス流とサイクロン内の旋回
流との衝突、合流状態を一層なめらかにすること
ができ、さらに圧力損失の低下をはかることがで
きる。
また、逆円錐ホツパ３の下端部近傍で方向転換
した上昇ガス流は、ガス排出管５を通つて排出さ
れるが、前記したように、ガス排出管５の下端は
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の
膨出部５ａを設けたので、この部分を通過するガ
スは旋回力を弱められ、これによつて圧力損失を
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
来のものより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、本発明は特許
請求の範囲に記載したような構成にしたので、ガ
ス排出管の膨出部と、ガス導入ダクトの内側壁と
円筒状の胴体とのサイクロン軸心側に突出した接
続部付近の胴体の周壁部分とによつて、狭小空間
部がガス旋回方向に比較的長い範囲にわたつて形
成されるので、サイクロン内に導入された含塵ガ
スは、この狭小空間部によつてより安定した抵抗
力が付与されて、より確実、かつ、安定してサイ
クロンの下方側へ流れるようになるとともに、前
記サイクロン軸心側に突出した胴体の周壁部分と
前記ガス排出管の膨出部との相互の作用によつ
て、また、ガス排出管自体の断面積も拡大される
等によつて、ダストのサイクロン周壁への分離を
促進するだけでなく、旋回数の減少と、流入含塵
ガス流と、サイクロン内の旋回流との衝突、合流
の割合の減少、サイクロン下方へのダストの降下
促進など、圧力損失の低下とダストの分離効率の
向上に著しい効果をあげることができる。
【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あり、ａは集
塵（分離）効率を混合比に対して示した線図、ｂ
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は円筒状の胴体、２ａは円
筒状の胴体の上面、２ｂ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、
３は逆円錐ホツパ、４はガス導入ダクト、４ａは
ガス導入ダクトの外側壁、４ｂはガス導入ダクト
の内側壁、５はガス排出管、５ａはガス排出管の
膨出部、６はダスト排出管、９はガス排出管と円
筒状の胴体とで形成される空間部、１０は円筒状
の胴体の周壁を突出させた垂直な側壁である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 下部に逆円錐ホツパ、さらに逆円錐ホツパの
    下端部にダスト排出管を形成し、逆円錐ホツパの
    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た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
    体の上蓋部にガス排出管を設けて、ガス導入ダク
    トの内側壁と円筒状の胴体の周壁との接続部をサ
    イクロンの軸心側に突出させたサイクロンにおい
    て、円筒状のガス排出管の下部側壁に、上記ガス
    排出管の直径と同等もしくは、それ以上の直径の
    円筒部分を円滑に接続して膨出部を形成すること
    により、ガス排出管の下部の水平断面形状を、だ
    円形状または鶏卵形状となるようにするととも
    に、前記膨出部の膨出方向は前記ガス導入ダクト
    の内側壁と円筒状の胴体との接続部付近の胴体の
    周壁部分の方向とほぼ同じ方向に向けて位置させ
    たことを特徴とするサイクロン。
JP58064503A 1983-04-14 1983-04-14 サイクロン Granted JPS59189952A (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58064503A JPS59189952A (ja) 1983-04-14 1983-04-14 サイクロン
IN230/CAL/84A IN159982B (ja) 1983-04-14 1984-04-10
GB08409267A GB2137906B (en) 1983-04-14 1984-04-10 Cyclone
US06/599,046 US4572727A (en) 1983-04-14 1984-04-11 Cyclone
KR1019840001953A KR870000405B1 (ko) 1983-04-14 1984-04-13 개스 사이클론
DE19843414088 DE3414088A1 (de) 1983-04-14 1984-04-13 Zyklon
FR8405917A FR2544227B1 (fr) 1983-04-14 1984-04-13 Cyclone
MY829/87A MY8700829A (en) 1983-04-14 1987-12-30 Cyclone

Applications Claiming Priority (1)

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JP58064503A JPS59189952A (ja) 1983-04-14 1983-04-14 サイクロン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59189952A JPS59189952A (ja) 1984-10-27
JPS6256792B2 true JPS6256792B2 (ja) 1987-11-27

Family

ID=13260066

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Country Status (8)

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US (1) US4572727A (ja)
JP (1) JPS59189952A (ja)
KR (1) KR870000405B1 (ja)
DE (1) DE3414088A1 (ja)
FR (1) FR2544227B1 (ja)
GB (1) GB2137906B (ja)
IN (1) IN159982B (ja)
MY (1) MY8700829A (ja)

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