RU202450U1

RU202450U1 - CENTRIFUGAL SEPARATOR WITH ADJUSTABLE PURIFIED AIR FLOW

Info

Publication number: RU202450U1
Application number: RU2020137675U
Authority: RU
Inventors: Вадим Владимирович Кочетов; Артем Сергеевич Семиненко; Александр Борисович Гольцов; Константин Иванович Логачев; Ольга Александровна Аверкова; Юрий Вячеславович Летов; Виталий Михайлович Киреев
Priority date: 2020-11-17
Filing date: 2020-11-17
Publication date: 2021-02-18

Abstract

Полезная модель относится к пылеулавливающим устройствам для очистки воздуха от различных механических примесей, а именно частиц пыли, золы, мелких твердых частиц в керамической, котельной, металлообрабатывающей, агропромышленной, цементной промышленностях, а также при утилизации твердых бытовых отходов.Полезная модель направлена на повышение эффективности очистки за счет возможности регулирования расхода очищаемого воздуха, обеспечивающей высокую степень очистки.Это достигается тем, что центробежный сепаратор с регулируемым расходом очищаемого воздуха состоит из сепарационной камеры 1, включающей в себя полуцилиндры 4, образующие спиральные сепарационные каналы 5 и зазоры активной сепарации 6, закрепленные на ней входной 2 и выходной 3 патрубки, бункер пылесборник 7. Согласно предлагаемому решению, центробежный сепаратор с регулируемым расходом очищаемого воздуха содержит рециркуляционный канал 10 c размещенным на входе регулирующим элементом 11, при этом рециркуляционный канал соединен со смесителем потоков 12 и разделителем потоков 8, объединенным с каналом очищенного воздуха 9 и связанным с вентилятором 13, контактирующим с выходным патрубком 3.Центробежный сепаратор при соотношении располагаемого аэродинамического давления у очищенного воздуха и суммарных потерь давления рециркуляционного канала и сепарационной камеры имеет возможность отключения вентилятора. 1 ил.The utility model relates to dust-collecting devices for air purification from various mechanical impurities, namely, dust particles, ash, small solid particles in the ceramic, boiler, metalworking, agro-industrial, cement industries, as well as in the disposal of solid household waste. cleaning due to the possibility of regulating the flow rate of the purified air, providing a high degree of purification. This is achieved by the fact that the centrifugal separator with adjustable flow rate of the purified air consists of a separation chamber 1, which includes half-cylinders 4, forming spiral separation channels 5 and active separation gaps 6, fixed it has inlet 2 and outlet 3 nozzles, dust collector bunker 7. According to the proposed solution, a centrifugal separator with an adjustable flow rate of cleaned air contains a recirculation channel 10 with a regulating element 11 located at the inlet, while the recirculation channel is connected en with a flow mixer 12 and a flow divider 8, combined with a purified air channel 9 and connected with a fan 13 in contact with the outlet pipe 3. The centrifugal separator with the ratio of the available aerodynamic pressure of the purified air and the total pressure losses of the recirculation channel and the separation chamber has the ability to turn off fan. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к пылеулавливающим устройствам для очистки воздуха от различных механических примесей, а именно частиц пыли, золы, мелких твердых частиц в керамической, котельной, металлообрабатывающей, агропромышленной, цементной промышленностях, а также при утилизации твердых бытовых отходов.The utility model relates to dust-collecting devices for air purification from various mechanical impurities, namely, dust particles, ash, small solid particles in the ceramic, boiler, metalworking, agro-industrial, cement industries, as well as in the disposal of solid household waste.

Известен циклон ЦН-15 [Касаткин А.Г. «Основные процессы и аппараты химической технологии». Изд-е 8, перер., М.: Химия, 1971, 241 с, рис. V-40], содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком и коническим днищем, осевую выхлопную трубу, бункер пылесборник для удаления пыли. Известный циклон позволяет удалять из запыленного газового потока крупные и средние дисперсные частицы. Known cyclone TsN-15 [Kasatkin A.G. "Basic processes and apparatuses of chemical technology". Publishing house 8, rev., M .: Chemistry, 1971, 241 s, fig. V-40], containing a cylindrical body with a tangential inlet and a conical bottom, an axial exhaust pipe, a dust collector hopper for dust removal. The known cyclone makes it possible to remove large and medium-sized dispersed particles from a dusty gas stream.

Недостатком известного циклона является снижение степени очистки при отклонении расхода от расчетного диапазона.The disadvantage of the known cyclone is a decrease in the degree of cleaning when the flow rate deviates from the design range.

Известен пылевой сепаратор [Патент US 4655806A, кл. B 01 D 46/02, 1985], содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком и бункером пылесборником. Данный сепаратор использует фильтры из мешочной ткани, в них собирается пыль и осаживается в бункер сбора пыли. Воздух вытягивается из сепаратора путем установки вентилятора. Known dust separator [US Patent 4655806A, cl. B 01 D 46/02, 1985], containing a cylindrical body with a tangential inlet and a dust collector hopper. This separator uses sack cloth filters to collect dust and deposit in a dust collection bin. Air is drawn out of the separator by installing a fan.

Недостатками данного сепаратора является необходимость дополнительного подвода обратного воздуха для периодической продувки фильтра или его замена из-за создания повышенного сопротивления на входе в аппарат ввиду невозможности его очистки.The disadvantages of this separator are the need for additional supply of return air for periodic purging of the filter or its replacement due to the creation of increased resistance at the inlet to the apparatus due to the impossibility of cleaning it.

Известен центробежный сепаратор [Патент РФ 2016665, 1994, №14 / Буров А.А., Буров А.И., Котляревский П.А., Кошур Н.Х., Мальгота А.А.] принятый за прототип, содержащий корпус со спиральными сепарационными каналами, образующими по цилиндрической поверхности перегородки в виде полуцилиндров, смещенными одна относительно другой образующие зазоры активной сепарации.Known centrifugal separator [RF Patent 2016665, 1994, No. 14 / Burov A.A., Burov A.I., Kotlyarevsky P.A., Koshur N.Kh., Malgot A.A.] adopted as a prototype containing a housing with spiral separation channels, forming on the cylindrical surface of the partitions in the form of half-cylinders, displaced one relative to the other forming active separation gaps.

На корпусе сепарационной камеры закрепленные входной и выходной патрубок, бункер пылесборник, присоединенный снизу к боковой поверхности корпуса. On the body of the separation chamber there are fixed inlet and outlet nozzles, a dust collector hopper attached to the bottom of the side surface of the body.

Недостатками устройства являются невысокая эффективность очистки, что объясняется повышенным уносом уже отсепарированных частиц с отходящим воздухом при снижении скорости очищаемого газа в сепарационных каналах.The disadvantages of the device are the low cleaning efficiency, which is explained by the increased entrainment of already separated particles with the exhaust air with a decrease in the speed of the purified gas in the separation channels.

С существенными признаками прототипа совпадает следующая совокупность признаков: сепарационная камера, включающая в себя полуцилиндры, образующие спиральные сепарационные каналы и зазоры активной сепарации, закрепленные на ней входной и выходной патрубки, бункер пылесборник.The following set of features coincides with the essential features of the prototype: a separation chamber, which includes half-cylinders forming spiral separation channels and active separation gaps, an inlet and outlet nozzles attached to it, a dust collector hopper.

Полезная модель направлена на повышение эффективности очистки за счет возможности регулирования расхода очищаемого воздуха, обеспечивающей высокую степень очистки.The utility model is aimed at increasing the cleaning efficiency due to the possibility of regulating the flow rate of the cleaned air, which provides a high degree of cleaning.

Это достигается тем, что центробежный сепаратор с регулируемым расходом очищаемого воздуха состоит из сепарационной камеры, включающей в себя полуцилиндры, образующие спиральные сепарационные каналы и зазоры активной сепарации, закрепленные на ней входной и выходной патрубки, бункер пылесборник. Согласно предлагаемому решению, центробежный сепаратор с регулируемым расходом очищаемого воздуха содержит рециркуляционный канал c размещенным на входе регулирующим элементом, при этом рециркуляционный канал соединен со смесителем потоков и разделителем потоков, объединенным с каналом очищенного воздуха и связанным с вентилятором, контактирующим с выходным патрубком.This is achieved by the fact that a centrifugal separator with an adjustable flow rate of the cleaned air consists of a separation chamber, which includes half-cylinders that form spiral separation channels and active separation gaps, an inlet and outlet branch pipes fixed on it, a dust collector hopper. According to the proposed solution, a centrifugal separator with a controlled flow of purified air contains a recirculation channel with a regulating element located at the inlet, while the recirculation channel is connected to a flow mixer and a flow separator combined with a purified air channel and connected to a fan in contact with the outlet pipe.

Рециркуляционный канал компенсирует недостаток воздуха при пониженном расходе поступающего воздуха на очистку. Разделитель потоков осуществляет отвод части потока очищенного воздуха в рециркуляционный канал. Регулирующий элемент обеспечивает регулирование поступающего количества очищенного воздуха в рециркуляционный канал, тем самым сепаратор работает в максимальном диапазоне эффективности, в аппарате поддерживается постоянный расход и постоянная скорость очищаемого воздуха.The recirculation duct compensates for the lack of air at a reduced consumption of incoming air for cleaning. The flow divider diverts a part of the cleaned air flow into the recirculation channel. The regulating element provides regulation of the incoming amount of cleaned air into the recirculation channel, thereby the separator operates in the maximum efficiency range, the device maintains a constant flow rate and a constant speed of the cleaned air.

Смеситель потоков обеспечивает смешение рециркуляционного и запыленного воздушного потоков. Помимо этого, смешение потоков очищенного и запыленного воздуха позволяет снижать концентрацию пыли в аппарате, положительно оказывая влияние на эффективность очистки. Вентилятор обеспечивает соотношение располагаемого аэродинамического давления у очищенного воздуха и суммарных потерь давления рециркуляционного канала и сепарационной камеры. A flow mixer provides mixing of recirculated and dusty air streams. In addition, mixing the streams of cleaned and dusty air allows reducing the concentration of dust in the device, having a positive effect on the cleaning efficiency. The fan provides the ratio of the available aerodynamic pressure in the cleaned air and the total pressure loss of the recirculation channel and the separation chamber.

Таким образом, совокупность отличительных признаков предлагаемого решения обеспечит возможность регулирования расхода очищаемого воздуха и повысит эффективность очистки.Thus, the set of distinctive features of the proposed solution will provide the ability to control the flow rate of the cleaned air and increase the cleaning efficiency.

Полезная модель поясняется графическим материалом, где приведена схема центробежного сепаратора с регулируемым расходом очищаемого воздуха.The utility model is illustrated by graphic material, which shows a diagram of a centrifugal separator with an adjustable flow rate of cleaned air.

Центробежный сепаратор с регулируемым расходом очищаемого воздуха состоит из сепарационной камеры 1, на которой жестко закреплены тангенциальный входной патрубок 2 и выходной патрубок 3. Сепарационная камера 1 содержит полуцилиндры 4, образующие спиральные сепарационные каналы 5 и зазоры активной сепарации 6. К нижней части сепарационной камеры 1 жестко (например, сваркой) прикреплен бункер пылесборник 7. К выходному патрубку 3 прикреплен (например, на фланцах) разделитель потока 8, одним выходом которого связан канал очищенного воздуха 9, а с другим – рециркуляционный канал 10. В рециркуляционном канале 10 установлен регулирующий элемент 11, например, заслонка шиберного типа. К входному патрубку 2 прикреплен (например, на фланцах) смеситель потоков 12, к одному из двух входов которого прикреплен (например, на фланцах) рециркуляционный канал 10.A centrifugal separator with an adjustable flow rate of the cleaned air consists of a separation chamber 1, on which a tangential inlet 2 and an outlet 3 are rigidly fixed. The separation chamber 1 contains half-cylinders 4, which form spiral separation channels 5 and active separation gaps 6. To the bottom of the separation chamber 1 a dust collector hopper 7 is rigidly attached (for example, by welding). A flow divider 8 is attached to the outlet pipe 3 (for example, on the flanges), one outlet of which is connected to the purified air channel 9, and to the other - the recirculation channel 10. A regulating element is installed in the recirculation channel 10 11, for example a gate type damper. A flow mixer 12 is attached to the inlet 2 (for example, on flanges), to one of the two inputs of which a recirculation channel 10 is attached (for example, on flanges).

Центробежный сепаратор с регулируемым расходом очищаемого воздуха содержит вентилятор 13, подсоединяемый к выходному патрубку 3 и разделителю потока 8 по ходу движения очищенного воздуха.A centrifugal separator with an adjustable flow rate of the purified air contains a fan 13, which is connected to the outlet pipe 3 and the flow divider 8 along the path of the purified air.

Центробежный сепаратор с регулируемым расходом очищаемого воздуха работает следующим образом.The centrifugal separator with adjustable flow rate of cleaned air works as follows.

Запыленный воздушный поток по тангенциальному входному патрубку 2 поступает в сепарационную камеру 1. За счет движения по криволинейной траектории по спиральным сепарационным каналам 5 частицы пыли концентрируются на наружных поверхностях полуцилиндров 4 и выводятся через зазоры активной сепарации 6 в предыдущий канал 5 по ходу движения потока. Из первого по ходу потока канала 5 под действием центробежной силы пыль вместе с частью воздуха поступает в бункер пылесборник 7, где основная масса частиц оседает. Очищенный воздушный поток поступает в выходной патрубок 3, затем в разделитель потока 8, после которого часть очищенного воздуха выбрасывается в атмосферу через канал очищенного воздуха 9, а другая – поступает в рециркуляционный канал 10. The dust-laden air flow through the tangential inlet pipe 2 enters the separation chamber 1. Due to the movement along a curved path along the spiral separation channels 5, dust particles are concentrated on the outer surfaces of the semi-cylinders 4 and are discharged through the active separation gaps 6 into the previous channel 5 along the flow direction. From the first channel 5 in the direction of flow, under the action of centrifugal force, dust, together with part of the air, enters the dust collector hopper 7, where the bulk of the particles settles. The cleaned air flow enters the outlet pipe 3, then to the flow divider 8, after which part of the cleaned air is discharged into the atmosphere through the cleaned air channel 9, and the other enters the recirculation channel 10.

Объем воздуха, поступающего в рециркуляционный канал 10, а затем во входной патрубок 2, регулируется за счет изменения положения регулирующего элемента 11. Поток воздуха, поступивший в рециркуляционный канал 10, направляется в смеситель потока 12 для подмешивания с запыленным потоком воздуха, с целью поддержания определенного расхода воздуха, обеспечивающего эффективную скорость сепарации в спиральных сепарационных каналах 5. The volume of air entering the recirculation channel 10, and then into the inlet pipe 2, is regulated by changing the position of the regulating element 11. The air flow entering the recirculation channel 10 is directed to the mixer of the flow 12 for mixing with the dusty air flow in order to maintain a certain air flow rate, providing an effective separation speed in spiral separation channels 5.

Вентилятор 13 обеспечивает соотношение располагаемого аэродинамического давления у очищенного воздуха и суммарных потерь давления рециркуляционного канала 10 и сепарационной камеры 1. При этом очищенный воздух после сепарационной камеры 1 через выходной патрубок 3 поступает в вентилятор 13, после чего направляется в разделитель потока 8. The fan 13 provides the ratio of the available aerodynamic pressure in the cleaned air and the total pressure losses of the recirculation channel 10 and the separation chamber 1. In this case, the cleaned air after the separation chamber 1 enters the fan 13 through the outlet nozzle 3 and then goes to the flow divider 8.

Центробежный сепаратор с регулируемым расходом очищаемого воздуха при условиях соблюдения соотношения располагаемого аэродинамического давления у очищенного воздуха, суммарных потерь давления рециркуляционного канала и сепарационной камеры имеет возможность отключения вентилятора.A centrifugal separator with an adjustable flow rate of the purified air, provided that the ratio of the available aerodynamic pressure in the purified air, the total pressure loss of the recirculation channel and the separation chamber is observed, has the ability to turn off the fan.

Конструкция предложенного устройства позволит решить вопрос повышения эффективности очистки за счет обеспечения высокой степени очистки путем регулирования расхода очищаемого воздуха, при применении регулирующего элемента в рециркуляционном канале.The design of the proposed device will allow solving the issue of increasing the cleaning efficiency by ensuring a high degree of cleaning by adjusting the flow rate of the cleaned air, when using a regulating element in the recirculation channel.

Claims

A centrifugal separator with an adjustable flow rate of cleaned air, consisting of a separation chamber, which includes half-cylinders forming spiral separation channels and active separation gaps, an inlet and outlet nozzles attached to it, a dust collector hopper, characterized in that it contains a recirculation channel with a regulating channel located at the inlet element, while the recirculation channel is connected to a flow mixer and a flow divider combined with the cleaned air channel and connected to the fan in contact with the outlet.