RU1777965C

RU1777965C - Dust collector

Info

Publication number: RU1777965C
Application number: SU904891609A
Authority: RU
Inventors: Виктория Арсеньевна Батлук
Original assignee: Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола
Priority date: 1990-12-17
Filing date: 1990-12-17
Publication date: 1992-11-30

Abstract

Использование: дл очистки воздуха от пыли в любой отрасли народного хоз йства. Сущность изобретени : в пылеуловителе содержащем цилиндроконический циклон с инерционным отделителем к пылевыпуск- ному отверстию которого присоединен герметичный цилиндроконический бункер. Соотношение диаметра цилиндрической части циклона к диаметру цилиндрической части бункер а составл ет 1,11-1,15, а соотношение высоты корпуса циклона и высоты бункера составл ет 2,4-2,5. Диаметр пылевыпускного отверсти циклона равен диаметру пылевыпускного патрубка бункера . 1 з.п. ф-лы, 1 илUsage: for cleaning air from dust in any industry. SUMMARY OF THE INVENTION: In a dust collector comprising a cylindrical conical cyclone with an inertial separator, a sealed cylindrical conical hopper is connected to a dust outlet thereof. The ratio of the diameter of the cylindrical part of the cyclone to the diameter of the cylindrical part of the hopper a is 1.11-1.15, and the ratio of the height of the cyclone body and the height of the hopper is 2.4-2.5. The diameter of the cyclone dust outlet is equal to the diameter of the hopper dust outlet. 1 s.p. 1-silt

Description

Изобретение относитс к химической, машиностроительной и другим област м народного хоз йства, где возникает необходимость улавливани пыли, упругой и хрупкой стружки.The invention relates to the chemical, engineering and other fields of the national economy, where there is a need to capture dust, elastic and brittle chips.

, Сущность изобретени заключаетс в изменении площади живого сечени секций жалюзийного разделител с целью выбора оптимальной скорости движени пылевоз- душной смеси внутри пылеуловител и скорости прохождени чистого воздуха через лопасти жалюзийного разделител .The invention consists in changing the living area of the sections of the louvre separator in order to select the optimal speed of movement of the dust-air mixture inside the dust collector and the speed of passage of clean air through the blades of the louvre separator.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту вл етс циклон, состо щий из цилиндроконического корпуса, входного тангенциального патрубка, осевой выхлопной трубы, на вхсде которой установлен инерционный отделитель.The closest in technical essence and the achieved positive effect is a cyclone consisting of a cylindrical conical housing, an inlet tangential branch pipe, an axial exhaust pipe, on which an inertial separator is installed.

Недостатком данного циклона вл етс то, что при выходе пыли из пылеуловител через пылевыпускной патрубок существуетThe disadvantage of this cyclone is that when dust leaves the dust collector through the dust outlet, there is

во-первых: подсос воздуха, а во-вторых: по центру пылеуловител из бункера оборудуетс вторичный вихрь, который захват -1 зает с собой уже отделенную и собранную пыль, котора снова участвует в процессе пылео- чистки в аппарате, т.к. образуетс зона повышенного давлени . Целью данного изобретени вл етс повышение эффективности улавливани пыли.firstly: air suction, and secondly: a secondary vortex is equipped in the center of the dust collector from the hopper, which capture -1 traps with itself the already separated and collected dust, which again participates in the dust cleaning process in the apparatus, because a pressure zone is formed. An object of the present invention is to increase dust collection efficiency.

Поставленна цель достигаетс тем, что в пылеуловителе, содержащем цилиндроконический циклон с инерционным отделителем и присоединенный к его пылевыпускному отверстию герметичный цилиндроконический бункер согласно изобретению , циклон и бункер выполнены со следующими соотношени ми размеров: D/Di 1,11-1,15 и H/Hi 2,4-2.5, где: D - диаметр цилиндра, циклона; Н - высота корпуса циклона; DI -диаметр цилиндрической части бункера; Hi - высота бункера, а диаметр пылевыпускного патрубка аппарасоThe goal is achieved in that in a dust collector containing a cylindrical conical cyclone with an inertial separator and a sealed cylindrical conical hopper according to the invention connected to its dust outlet, the cyclone and the hopper are made with the following aspect ratios: D / Di 1.11-1.15 and H / Hi 2.4-2.5, where: D - diameter of the cylinder, cyclone; H is the height of the cyclone body; DI - diameter of the cylindrical part of the hopper; Hi is the height of the hopper, and the diameter of the dust outlet of the apparatus

сwith

VJVj

ч|h |

VI оVI about

Os СПOs joint venture

та равен диаметру пылевыпускного отверсти бункера.This is equal to the diameter of the hopper dust outlet.

Сущность изобретени заключаетс в выравнивании давлени внутри аппарата, уменьшению вторичного восход щего вихр в нем.The essence of the invention is to equalize the pressure inside the apparatus, to reduce the secondary upward vortex in it.

Сравнение технических решений с прототипом позволило установить их соответствие критерию новизна.Comparison of technical solutions with the prototype made it possible to establish their compliance with the novelty criterion.

При изучении других технических решений в данной области техники признаки, отличающие за вл емое изобретение от прототипа не были найдены и поэтому обеспечивают за вл емому техническому решению соответствие существенные отличи .In the study of other technical solutions in the art, features that distinguish the claimed invention from the prototype were not found and therefore provide the claimed technical solution with significant differences.

Изобретение будет пон то из чертежа и описани .The invention will be understood from the drawing and description.

На чертеже показан общий вид пылеуловител , вид спереди.The drawing shows a General view of the dust collector, front view.

Пылеуловитель состоит из циклона 1, состо щего из цилиндрической 2 и конической 3 частей, входного тангенциального патрубка 4, расположенного в верхней части корпуса 1 и осевого воздухоотвод щего патрубка 5, переход щего в инерционный отделитель 6 с жалюз ми 7. В нижней части конической части 3 корпуса 1 аппарата по его оси расположен пылевыпускной патрубок 8, осуществл ющий вывод отделившейс пыли в герметический бункер 9, состо щий из цилиндрической 10 и конической 11 частей и имеющий пылевыпускной патрубок 12, расположенный по его оси. Отношение диаметра цилиндрической части 2 корпуса 1 циклона D к диаметру цилиндрической 10 части бункера 9 DI составл ет 1,11-1,15, а отношение высот Н цилиндрической части корпуса Н к высоте бункера Hi составл ет 2,4-2,5.The dust collector consists of a cyclone 1, consisting of a cylindrical 2 and conical 3 parts, an inlet tangential pipe 4 located in the upper part of the housing 1 and an axial air exhaust pipe 5, which passes into the inertial separator 6 with shutters 7. In the lower part of the conical part 3 of the apparatus body 1, a dust outlet 8 is disposed along its axis, which carries out the output of the separated dust into an airtight hopper 9, consisting of cylindrical 10 and conical 11 parts and having a dust outlet 12 located along its axis. The ratio of the diameter of the cylindrical part 2 of the housing 1 of the cyclone D to the diameter of the cylindrical 10 part of the hopper 9 DI is 1.11-1.15, and the ratio of the heights H of the cylindrical part of the housing H to the height of the hopper Hi is 2.4-2.5.

Диаметр пылевыпускного отверсти 8 циклона равен диаметру.пылевыпускного патрубка 12 бункера 9.The diameter of the dust outlet 8 of the cyclone is equal to the diameter of the dust outlet 12 of the hopper 9.

Пылеуловитель работает следующим образом:The dust collector works as follows:

Ввод запыленного воздуха производитс через патрубок 4 тангенциально внутрь корпуса 1 циклона. При движении пылевоз- душной смеси внутри корпуса 1 сначала вдоль его цилиндрической 2, а затем конической 3 частей крупные частицы пыли из- вестным образом отдел ютс (под действием центробежных сил) и вывод тс из аппарата через пылевыпусккой патрубок 8. Окончательна очистка воздуха происходит при прохождении пылевоздушной смеси через инерционный отделитель б к воздухоотвод щему патрубку 5.Dusty air is introduced through the nozzle 4 tangentially into the cyclone body 1. When the dust-air mixture moves inside the housing 1, first along its cylindrical 2 and then conical 3 parts, large dust particles are separated in a known manner (under the action of centrifugal forces) and are removed from the apparatus through the dust outlet 8. The final air purification occurs when the passage of the dust-air mixture through the inertial separator b to the air exhaust pipe 5.

Отделенна в аппарате пыль выводитс из аппарата через пылевыпускной патрубокThe dust separated in the apparatus is discharged from the apparatus through the dust outlet

8 в бункер 9. Так как пыль транспортируетс к бункеру небольшим количеством воздуха, то вход в бункер 9 оп ть же пылевоздушна смесь продолжает совершать вращательное8 into the hopper 9. Since the dust is transported to the hopper by a small amount of air, the entrance to the hopper 9 again, the dusty air mixture continues to rotate

движение внутри его корпуса, сначала вдоль его цилиндрической части 10, а затем конической части 11 к пылевыпускному отверстию 12 с клапаном, предотвращающим подсос воздуха (на чертеже не показан).movement inside its body, first along its cylindrical part 10, and then the conical part 11 to the dust outlet 12 with a valve to prevent air leakage (not shown).

Име бункер такой формы, мы не мен ем направление движени потока, а только успокаиваем его, позвол за счет затухани скорости воздуха отделить твердые частицы .Having a hopper of this shape, we do not change the direction of flow, but only calm it down, allowing us to separate solid particles by damping the air velocity.

В обычном случае в циклоне в корпусе его 1 существует первичный вихрь сверху вниз от входного патрубка 4 до пылевыпускного патрубка 8, а из бункера идет восход щий вихрь снизу вверх вдоль оси аппарата,In the usual case, in the cyclone in its housing 1 there is a primary vortex from top to bottom from the inlet pipe 4 to the dust outlet 8, and from the hopper there is an upward vortex from the bottom up along the axis of the apparatus,

с радиусом меньшим радиуса первичного вихр и с меньшей скоростью. Вход щий поток циклона представл ет собой дро вихр , в котором скорость убывает в направлении от периферии, к центру; на оси вихр with a radius smaller than the radius of the primary vortex and at a lower speed. The cyclone inlet stream is a core vortex in which velocity decreases in the direction from the periphery to the center; on the axis of the vortex

скорость равна нулю. В выхлопной трубе вихревой характер сращени сохран етс . Благодар этому кинетическа энерги осевой части потока меньше, чем периферийной . Практически часто оказываетс , чтоspeed is zero. In the exhaust pipe, the vortex character of the fusion is maintained. Due to this, the kinetic energy of the axial part of the flow is less than the peripheral. It often turns out that

полна энерги осевых слоев меньше энергии воздуха в пространстве, в которое истекает газ. Вследствие этого внутренн полость истекающего потока оказываетс заполненной наружным воздухом, образующим обратный вихрь.the energy of the axial layers is less than the energy of the air in the space into which the gas flows. As a result, the internal cavity of the effluent is filled with external air forming a reverse vortex.

Если истечение происходит непосредственно в атмосферу, то частицы газа разле- таютс , как только прекращаетс ограничивающее вли ние стенок выхлопной трубы, по пр молинейным лучам, касательным к их прежним траектори м,If the outflow occurs directly into the atmosphere, then the gas particles fly apart as soon as the restrictive influence of the walls of the exhaust pipe ceases along rectilinear beams tangent to their former trajectories,

Из изложенного следует, что истечение газа из циклона осуществл етс не по всему сечению выхлопной трубы, а по ее кольцевой наружной поверхности. Очень важным, вл етс и то, что заполнени нижней части конуса осевшей пылью (в случае отсутстви бункера) до уровн , где радиальные составл ющие скорости потока уже способны размывать осадок, осаждение прекращаетс . В св зи с этим дл обеспечени бесперебойной работы циклоны должны дополнительно снабжатьс герметичными бункерами определенной формы, что и предлагаетс It follows from the foregoing that the outflow of gas from the cyclone does not occur over the entire cross section of the exhaust pipe, but over its annular outer surface. It is very important that the bottom of the cone is filled with settled dust (in the absence of a hopper) to a level where the radial components of the flow velocity are already capable of eroding the sediment, and the deposition stops. In this regard, in order to ensure uninterrupted operation, the cyclones must additionally be equipped with sealed silos of a certain shape, which is proposed

5 автором.5 author.

Нами на экспериментальном стенде Львовского политехнического института на стандартной кварцевой пыли проведены испытани 3 типов бункеров, отличающихс At the experimental bench of the Lviv Polytechnic Institute, we tested 3 types of silos with standard silica dust.

формой бункера: 1 цилиндроконический, 2 - пр моугольный, 3 - конический.hopper shape: 1 cylindrical, 2 - rectangular, 3 - conical.

Преимущества предлагаемой формы бункера очевидны.The advantages of the proposed hopper shape are obvious.

Из опыта исследовани и эксплуатации циклонов хорошо видно, что в их нижней части устанавливаетс пониженное давление , при недостаточной герметизации пы- левыпускного тракта происходит очень интенсивный подсос воздуха, свод щий на нет эффект сепарации. В предлагаемом выполнении бункера под вли нием совместного действи его и циклона в нем устанавливаетс такое давление, при котором подсос через пылевыпускное отверстие 8 невозможен.From the experience of research and operation of cyclones, it is clearly seen that a lower pressure is established in their lower part, with insufficient sealing of the dust exhaust duct a very intensive air intake occurs, which negates the separation effect. In the proposed embodiment of the hopper, under the influence of its combined action with the cyclone, a pressure is established in it so that suction through the dust outlet 8 is impossible.

Пусть по тем или иным причинам разр жение в циклоне и бункере различно, тогда там, где разр жение больше, чем разр жение в бункере, начнетс подсос газа, и убыль газа в бункере будет восполн тьс через другие элементы, и, таким образом, в разделах установитс циркул ци газа в очищенный газ, что вызвано; в основном, неравномерностью распределени скоростей и давлений. В бункере конической формы меньше интенсивность циркул ции, что благотворно вли ет на коагул цию мелкодисперсных частей, в нем более или менее посто нна скорость радиального стока.Suppose, for one reason or another, the vacuum in the cyclone and the hopper is different, then where the vacuum is greater than the vacuum in the hopper, gas suction will begin, and the gas loss in the hopper will be filled through other elements, and thus sections will circulate the gas into the purified gas, which is caused by; mainly the uneven distribution of velocities and pressures. In a conical-shaped bunker, the circulation intensity is lower, which favorably affects the coagulation of finely divided parts, and the rate of radial runoff is more or less constant in it.

Но конический бункер сразу же сужает поток, поэтому дл уменьшени радиальных скоростей движени потока с целью выделени из него частиц пыли, поэтому нами предложена цилиндроконическа форма бункера с определенным соотношением его радиусов и высот. Эти размеры выбраны в зависимости от диаметра и высоты самого аппарата.But the conical hopper immediately narrows the flow, therefore, to reduce the radial velocities of the flow in order to separate dust particles from it, we therefore proposed a cylindrical-conical shape of the hopper with a certain ratio of its radii and heights. These sizes are selected depending on the diameter and height of the apparatus itself.

Нами проведены испытани пылеуловител с производительностью 1000-3500 м3/ч с различными типоразмерами бункера. Пыль - кварцевый песок. Данные испытаний приведены в табл.2.We have tested a dust collector with a capacity of 1000-3500 m3 / h with various hopper sizes. Dust is quartz sand. The test data are given in table.2.

Таким образом, соотношение D/Di 1,11-1,15 позвол ют получить максимальную эффективность очистки воздуха от пыли , что объ сн етс выбором оптимального размера движени потока в аппарате и бункере с минимальной турбулизацией потока .Thus, the D / Di ratio of 1.11-1.15 makes it possible to obtain the maximum dust cleaning air efficiency, which is explained by the selection of the optimal size of the flow movement in the apparatus and hopper with minimal flow turbulence.

В табл.3 приведены данные по определению оптимального отношени высотыTable 3 shows the data for determining the optimal height ratio

корпуса 1 аппарата Н к высоте бункера 9 Hi - дл кварцевой пыли размером 32 мкм.housing 1 of apparatus H to the height of the hopper 9 Hi - for quartz dust 32 microns in size.

Максимальную эффективность улавли5 вани пыли мы получили при отношенииThe maximum efficiency of capturing 5 dusts was obtained with respect to

H/Hi 2,4-2,5, что объ сн етс оп ть жеH / Hi 2.4-2.5, which is explained again

. успокоением потока, снижением скорости. calming flow, reducing speed

его движени , а тем самым увеличением пылевыделением .its movement, and thereby an increase in dust emission.

0 Дл выравнивани потоков внутри аппарата очень важное значение имеет диаметр пылевыпускного отверсти 8 корпуса 1.0 In order to equalize the flows inside the apparatus, the diameter of the dust outlet 8 of the housing 1 is very important.

Нами были испытаны 3 варианта соот5 ношени диаметров пылевыпускных патрубков корпуса 1 и бункера 9, т.е. отношение диаметра патрубка 8 - di, и патрубка 12 - dz.We tested 3 options for correlating the diameters of the dust outlet pipes of the housing 1 and the hopper 9, i.e. the ratio of the diameter of the pipe 8 is di, and the pipe 12 is dz.

Данные приведены в табл.4.The data are given in table 4.

0 Преимущество отношени диаметров патрубков 8 и 12 равное 1 (т.е. di da) очевидны . Испытани проводились в аппарате с соотношением диаметров корпуса и бункера равным 1,11-1,15 и соотношением их0 The advantage of a diameter ratio of nozzles 8 and 12 of 1 (i.e. di da) is obvious. The tests were carried out in the apparatus with a ratio of the diameters of the housing and the hopper equal to 1.11-1.15 and their ratio

5 высот равным 2,4-2,5.5 heights equal to 2.4-2.5.

Предложенный пылеуловитель был испытан на том же экспериментальном стенде Львовского политехнического института в сравнении с пылеудовителем-прототипомThe proposed dust collector was tested at the same experimental bench of the Lviv Polytechnic Institute in comparison with the prototype dust collector

0 (пол. решение на авт.свид. СССР № 3987628 от 15.09.83 г.) и показал эффективность улавливани стандартной кварцевой пыли с медиальным диаметром 32 мкм на 2-4%, а с размером 50 мкм на 3-5% выше.0 (pol. Decision on autosvid. USSR No. 3987628 dated 09/15/83) and showed the efficiency of collecting standard silica dust with a medial diameter of 32 microns by 2-4%, and with a size of 50 microns by 3-5% higher.

Claims

5 Claims

1, A dust collector containing a cylinder-conical cyclone with an inertial separator and sealed to its dust outlet

0 cylindrical-hopper with a dust outlet, characterized in that, in order to increase the efficiency of dust collection, the cyclone and the hopper are made with the following size ratios:

5 D / Di 1,11-1 / 15 and H / Hi 2,4-2,5, where D is the diameter of the cylindrical part of the cyclone; H is the height of the cyclone body, DI is the diameter of the cylindrical part of the hopper; Hi is the height of the hopper.

0

2. The dust collector according to claim 1, with the fact that the diameter of the dust outlet of the hopper is equal to the diameter of the dust outlet of the cyclone.

Table 1

table 2

Table 3

Table 4