RU208304U1 - MULTI-VORTEX SEPARATOR FOR CLEANING GASES - Google Patents
MULTI-VORTEX SEPARATOR FOR CLEANING GASES Download PDFInfo
- Publication number
- RU208304U1 RU208304U1 RU2021120725U RU2021120725U RU208304U1 RU 208304 U1 RU208304 U1 RU 208304U1 RU 2021120725 U RU2021120725 U RU 2021120725U RU 2021120725 U RU2021120725 U RU 2021120725U RU 208304 U1 RU208304 U1 RU 208304U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slots
- rectangular
- shell
- base
- width
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для сухой очистки газов от твердых мелкодисперсных частиц и может быть использована в энергетической, химической, строительной, пищевой и других отраслях промышленности. Мультивихревой сепаратор для очистки газов включает корпус прямоугольного сечения, состоящий из обечайки, основания и съемной крышки. В основании корпуса выполнено четное количество, но не менее четырех, квадратных отверстий со стороной L для ввода загрязненного газа, которые расположены рядами и равноудалены друг от друга и от обечайки на расстояние, равное L/4. По периметру каждого отверстия жестко закреплены сепарационные элементы, представляющие собой профиль с перфорацией в виде прямоугольных вертикальных прорезей, причем на двух противоположных стенках профиля на расстоянии L/8 от каждого угла расположены по две прямоугольные прорези шириной L/4, а на двух других - по одной прорези шириной L/4 посередине стенки и по две прорези шириной L/8 в каждом углу, при этом суммарная площадь прорезей каждого сепарационного элемента равна площади квадратного отверстия в основании. Сепарационные элементы размещены так, что каждый элемент повернут относительно соседнего на 90 градусов, а в крышке над пространством, образованным между сепарационными элементами и между обечайкой корпуса и сепарационными элементами, равномерно расположены отверстия для отвода очищенного газа. Мультивихревой сепаратор устанавливается в вертикальные и горизонтальные газоотводящие трубопроводы прямоугольного сечения разного размера и позволяет эффективно сепарировать мелкодисперсные частицы диаметром (0,5-5,0) мкм за счет формирования регулярной вихревой структуры.The utility model relates to devices for dry cleaning of gases from solid fine particles and can be used in energy, chemical, construction, food and other industries. The multi-vortex separator for gas purification includes a rectangular body consisting of a shell, a base and a removable cover. An even number, but not less than four, square holes with a side L for introducing contaminated gas are made at the base of the body, which are arranged in rows and equidistant from each other and from the shell at a distance equal to L/4. Along the perimeter of each hole, separation elements are rigidly fixed, which are a profile with perforation in the form of rectangular vertical slots, and on two opposite walls of the profile at a distance of L/8 from each corner, there are two rectangular slots with a width of L/4, and on the other two - one slot with a width of L/4 in the middle of the wall and two slots with a width of L/8 in each corner, while the total area of the slots of each separation element is equal to the area of a square hole in the base. The separation elements are placed so that each element is rotated relative to the neighboring one by 90 degrees, and in the cover above the space formed between the separation elements and between the casing shell and the separation elements, openings for the removal of the purified gas are evenly located. The multivortex separator is installed in vertical and horizontal gas outlet pipelines of rectangular cross section of various sizes and allows to effectively separate fine particles with a diameter of (0.5-5.0) µm due to the formation of a regular vortex structure.
Description
Полезная модель относится к устройствам для сухой очистки газов от твердых мелкодисперсных частиц и может быть использована в энергетической, химической, строительной, пищевой и других отраслях промышленности.The utility model relates to devices for dry cleaning of gases from solid fine particles and can be used in power, chemical, construction, food and other industries.
Известно большое многообразие устройств для очистки газовых потоков от дисперсных твердых частиц в поле центробежных сил. Наибольшее распространение получили различные циклоны за счет простой конструкции, включающей цилиндроконический корпус, входной патрубок для загрязненного газового потока, внутреннюю осевую выхлопную трубу для очищенного газа, бункер для сбора уловленных твердых частиц [А.с. СССР SU 1130408, В04С 5/04, В04С 5/08, 1983 г.; патент RU 2338599, В04С 9/00, 2007 г.; патент US 7931740 В2, B01D 45/16, 2008 г.]. К недостаткам циклонов следует отнести сравнительно небольшую эффективность сепарации твердых частиц размером менее 10 мкм.There is a wide variety of devices for cleaning gas streams from dispersed solid particles in the field of centrifugal forces. The most widespread are various cyclones due to a simple design, including a cylindrical-conical body, an inlet pipe for a contaminated gas stream, an internal axial exhaust pipe for cleaned gas, a hopper for collecting captured solid particles [A.S. USSR SU 1130408, B04C 5/04, B04C 5/08, 1983; patent RU 2338599, В04С 9/00, 2007; US patent 7931740 B2, B01D 45/16, 2008]. The disadvantages of cyclones include the relatively low separation efficiency of solid particles less than 10 microns in size.
Известен центробежный пылеулавливатель [патент RU 2496584, В04С 5/103, 2012 г.], который содержит цилиндроконический корпус с тангенциально расположенным под углом к горизонтали входным патрубком и расположенным в центре корпуса соосно цилиндрическим выходным патрубком. На стенке корпуса внутри центробежного пылеулавливателя ниже входного патрубка установлена вставка в форме винтовой поверхности, имеющая бортик со щелевидными улавливающими отверстиями.Known centrifugal dust collector [patent RU 2496584,
Недостатком данного устройства является сложность конструкции невысокая эффективность сепарации мелкодисперсных частиц.The disadvantage of this device is the complexity of the design, low efficiency of separation of fine particles.
Известен пылеуловитель-классификатор с соосно расположенными трубами, выбранный в качестве прототипа [патент RU 201604, B01D 45/04, В04С 5/103, 2020 г.]. Пылеуловитель-классификатор состоит из корпуса, осевой трубы входа газопылевого потока, экрана, приемного бункера для сбора пыли и патрубка вывода очищенного газа, на противоположном конце осевой трубы установлено коническое днище, при этом в нижней части трубы выполнены прорези прямоугольной формы, экран представляет собой поперечную перегородку, установленную в кольцевом зазоре между корпусом и трубой, в поперечной перегородке выполнены равноудаленные радиальные отверстия в четном количестве, причем прорези прямоугольной формы выполнены напротив площадки, расположенной между соседними отверстиями поперечной перегородки, при этом перегородка расположена над прямоугольными прорезями, кроме того, патрубок вывода очищенного газа находится в верхней части корпуса.Known dust collector-classifier with coaxially located pipes, selected as a prototype [patent RU 201604, B01D 45/04,
Недостатками прототипа является высокая металлоемкость и невысокая степень сепарации частиц с размером (0,5-5,0) мкм.The disadvantages of the prototype are high metal consumption and a low degree of separation of particles with a size of (0.5-5.0) microns.
Технической проблемой является разработка устройства для эффективной очистки газа от мелкодисперсных частиц с размером менее 5 мкм.A technical problem is the development of a device for effective gas cleaning from fine particles with a size of less than 5 microns.
Технический результат достигается мультивихревым сепаратором для очистки газов, который включает корпус прямоугольного сечения, состоящий из обечайки, основания и съемной крышки, в основании корпуса выполнено четное количество, но не менее четырех, квадратных отверстий со стороной L для ввода загрязненного газа, которые расположены рядами и равноудалены друг от друга и от обечайки на расстояние, равное L/4, по периметру каждого отверстия жестко закреплены сепарационные элементы, представляющие собой профиль с перфорацией в виде прямоугольных вертикальных прорезей, причем на двух противоположных стенках профиля на расстоянии L/8 от каждого угла расположены по две прямоугольные прорези шириной L/4, а на двух других - по одной прорези шириной L/4 посередине стенки и по две прорези шириной L/8 в каждом углу, при этом суммарная площадь прорезей каждого сепарационного элемента равна площади квадратного отверстия в основании, сепарационные элементы размещены так, что каждый элемент повернут относительно соседнего на 90 градусов, а в крышке над пространством, образованным между сепарационными элементами и между обечайкой корпуса и сепарационными элементами, равномерно расположены отверстия для отвода очищенного газа.The technical result is achieved by a multi-vortex separator for gas purification, which includes a rectangular-section body, consisting of a shell, a base and a removable cover; an even number, but not less than four, square holes with a side L for entering contaminated gas are made at the base of the body, which are arranged in rows and are equidistant from each other and from the shell at a distance equal to L / 4, along the perimeter of each hole, separation elements are rigidly fixed, which are a profile with perforation in the form of rectangular vertical slots, and on two opposite walls of the profile at a distance of L / 8 from each corner two rectangular slots with a width of L / 4, and two others - one slot with a width of L / 4 in the middle of the wall and two slots with a width of L / 8 in each corner, while the total area of the slots of each separation element is equal to the area of the square hole in the base, separating elements are placed so that each element is rotated about relative to the adjacent one by 90 degrees, and in the cover above the space formed between the separation elements and between the shell of the casing and the separation elements, holes are evenly located for removing the cleaned gas.
Техническим результатом является повышение эффективности очистки газа от мелкодисперсных частиц за счет формирования регулярной вихревой структуры.The technical result is to increase the efficiency of gas cleaning from fine particles due to the formation of a regular vortex structure.
Сущность полезной модели поясняется следующими чертежамиThe essence of the utility model is illustrated by the following drawings
на фиг. 1 изображен мультивихревой сепаратор для очистки газов;in fig. 1 shows a multi-vortex separator for cleaning gases;
на фиг. 2 - схематичный поперечный разрез сепаратора на фиг. 1 с указанием вихревых потоков, возникающих в предлагаемом устройстве.in fig. 2 is a schematic cross-section of the separator of FIG. 1 indicating the vortex flows occurring in the proposed device.
Мультивихревой сепаратор для очистки газов включает корпус прямоугольного сечения, состоящий из обечайки 1, основания 2 и съемной крышки 3 (фиг. 1). В основании 2 выполнено четное количество, но не менее четырех, квадратных отверстий 4 со стороной L для ввода загрязненного газа, которые расположены рядами и равноудалены друг от друга и от обечайки 1 на расстояние, равное L/4. По периметру каждого отверстия 4 жестко закреплены сепарационные элементы 5, представляющие собой профиль с перфорацией в виде прямоугольных вертикальных прорезей 6, причем на двух противоположных стенках профиля на расстоянии L/8 от каждого угла расположены по две прямоугольные прорези шириной L/4, а на двух других - по одной прорези шириной L/4 посередине стенки и по две прорези шириной L/8 в каждом углу (фиг. 2). Высота прорезей 6 сепарационного элемента 5 определяется из принципа равнопроточности, т.е. их суммарная площадь должна быть равна площади квадратного отверстия 4 в основании 2, что снижает гидравлическое сопротивление устройства, и повышает его эффективность. Сепарационные элементы 5 размещены на основании 2 таким образом, что каждый элемент повернут относительно соседнего на 90 градусов. В крышке 3 над пространством, образованным между сепарационными элементами 5, а также между обечайкой корпуса 1 и сепарационными элементами 5 равномерно расположены отверстия 7 для отвода очищенного газа.The multi-vortex separator for gas purification includes a rectangular body, consisting of a
Мультивихревой сепаратор для очистки газов работает следующим образом. Загрязненный газовый поток через квадратные отверстия 4 в основании 2 поступает во внутреннюю часть сепарационных элементов 5, и, достигая крышки 3, меняет направление прямолинейного течения и проходит через прямоугольные прорези 6 в пространство, образованное между сепарационными элементами 5, а также между обечайкой корпуса 1 и сепарационными элементами 5. Проходя через прорези шириной L/4, поток распадается на две равные части, которые преобразуются в вихри диаметром L/4, направление вращения которых противоположно друг другу (см. фиг. 2, где «+» отмечены вихри, вращающиеся по часовой стрелке, «-» отмечены вихри, вращающиеся против часовой стрелки). Проходя через прорези шириной L/8, поток преобразуется в одиночный вихрь диаметром L/4, направление вращения которого противоположно соседним вихрям. Таким образом, вокруг каждого сепарационного элемента 5 формируется регулярная структура из противоположно направленных вихрей равного диаметра. Регулярная вихревая структура между сепарационными элементами 5 поддерживается за счет того, что размер и направление вращения вихрей, образованных прорезями на противоположных стенках профиля, полностью совпадает. Это позволяет при относительно невысоких скоростях загрязненного газового потока на входе в сепаратор создавать и поддерживать высокие значения центробежных сил, которые эффективно отделяют мелкодисперсные частицы с размером (0,5-5,0) мкм.The multi-vortex separator for gas purification works as follows. The contaminated gas flow through the
При такой организации движения газового потока частицы под действием этих сил смещаются от центра к периферии вихревых структур и собираются на внутренней поверхности обечайки 1 и наружных стенках сепарационных элементов 5. При этом очищенный газ движется преимущественно в осевой зоне вихревых структур от основания 2 к крышке 3 и отводится через выпускные отверстия 7. Когда на внутренней поверхности обечайки 1 и наружных стенках сепарационных элементов 5 накапливается плотный слой из отсепарированных частиц, крышку 3 снимают и осуществляют очистку сепаратора.With such an organization of the movement of the gas flow, the particles under the action of these forces are displaced from the center to the periphery of the vortex structures and are collected on the inner surface of the
В предлагаемом мультивихревом сепараторе для очистки газа обеспечивается регулярная структура потока за счет образующихся с помощью прямоугольных прорезей вихрей равного диаметра, контактирующих друг с другом в пространствах между сепарационными элементами, а также между обечайкой корпуса и сепарационными элементами, что увеличивает сепарационную способность устройства вследствие роста центробежных сил. Проведенные численные исследования по определению эффективности сепарации дисперсных твердых частиц показали, что при определенных условиях устройство может достигать значение эффективности сепарации частиц с размером (0,5-5,0) мкм более 90% при среднерасходной скорости газа на входе в устройство (3-10) м/с. Предлагаемый мультивихревой сепаратор является универсальным и может устанавливаться в вертикальные и горизонтальные газоотводящие трубопроводы прямоугольного сечения разного размера.In the proposed multi-vortex separator for gas purification, a regular flow structure is ensured due to the vortices of equal diameter formed with the help of rectangular slots, contacting with each other in the spaces between the separation elements, as well as between the shell shell and the separation elements, which increases the separation capacity of the device due to the growth of centrifugal forces ... The conducted numerical studies to determine the separation efficiency of dispersed solid particles showed that under certain conditions the device can achieve the value of the separation efficiency of particles with a size (0.5-5.0) microns of more than 90% at an average gas flow rate at the inlet to the device (3-10 ) m / s. The proposed multi-vortex separator is universal and can be installed in vertical and horizontal gas outlet pipelines of rectangular cross-section of different sizes.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021120725U RU208304U1 (en) | 2021-07-14 | 2021-07-14 | MULTI-VORTEX SEPARATOR FOR CLEANING GASES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021120725U RU208304U1 (en) | 2021-07-14 | 2021-07-14 | MULTI-VORTEX SEPARATOR FOR CLEANING GASES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU208304U1 true RU208304U1 (en) | 2021-12-13 |
Family
ID=79175501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021120725U RU208304U1 (en) | 2021-07-14 | 2021-07-14 | MULTI-VORTEX SEPARATOR FOR CLEANING GASES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU208304U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU219177U1 (en) * | 2023-04-26 | 2023-07-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | MULTIVORTEX DEVICE WITH SEPARATION INCLINED PLATES |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1130408A1 (en) * | 1983-09-28 | 1984-12-23 | Белгородский технологический институт строительных материалов им.И.А.Гришманова | Cyclone |
RU2338599C1 (en) * | 2007-07-13 | 2008-11-20 | Олег Савельевич Кочетов | Spiral-conical cyclone |
US7931740B2 (en) * | 2008-06-20 | 2011-04-26 | The Boeing Company | Cyclone separator |
RU2496584C1 (en) * | 2012-03-06 | 2013-10-27 | Дмитрий Валентинович Каргашилов | Rotary dust cleaner |
EP2735351B1 (en) * | 2012-11-23 | 2014-12-31 | Alfa Laval Corporate AB | Centrifugal separator for separating particles from a gas stream |
RU2683076C2 (en) * | 2014-11-21 | 2019-03-26 | Альфа Лаваль Корпорейт Аб | Centrifugal separator |
RU195513U1 (en) * | 2019-06-11 | 2020-01-30 | ООО "Домен" | "Dust Collector Classifier" |
RU201604U1 (en) * | 2020-08-26 | 2020-12-23 | Андрей Владимирович Дмитриев | DUST COLLECTOR WITH PIPELINES |
-
2021
- 2021-07-14 RU RU2021120725U patent/RU208304U1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1130408A1 (en) * | 1983-09-28 | 1984-12-23 | Белгородский технологический институт строительных материалов им.И.А.Гришманова | Cyclone |
RU2338599C1 (en) * | 2007-07-13 | 2008-11-20 | Олег Савельевич Кочетов | Spiral-conical cyclone |
US7931740B2 (en) * | 2008-06-20 | 2011-04-26 | The Boeing Company | Cyclone separator |
RU2496584C1 (en) * | 2012-03-06 | 2013-10-27 | Дмитрий Валентинович Каргашилов | Rotary dust cleaner |
EP2735351B1 (en) * | 2012-11-23 | 2014-12-31 | Alfa Laval Corporate AB | Centrifugal separator for separating particles from a gas stream |
RU2683076C2 (en) * | 2014-11-21 | 2019-03-26 | Альфа Лаваль Корпорейт Аб | Centrifugal separator |
RU195513U1 (en) * | 2019-06-11 | 2020-01-30 | ООО "Домен" | "Dust Collector Classifier" |
RU201604U1 (en) * | 2020-08-26 | 2020-12-23 | Андрей Владимирович Дмитриев | DUST COLLECTOR WITH PIPELINES |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU219177U1 (en) * | 2023-04-26 | 2023-07-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | MULTIVORTEX DEVICE WITH SEPARATION INCLINED PLATES |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8657910B2 (en) | Cyclone dust collector | |
CA2687349C (en) | Induced vortex particle separator | |
EP2941318B1 (en) | Cyclone, cyclone mist eliminator and method of use | |
US5112375A (en) | Radial vane demisting system in a separator for removing entrained droplets from a gas stream | |
RU2672426C1 (en) | Device for gas purification | |
KR101137102B1 (en) | Cyclon Separator | |
RU2379121C1 (en) | Vortex centrifugal separator | |
KR100312018B1 (en) | Double Cyclone for Removing Dust | |
RU208304U1 (en) | MULTI-VORTEX SEPARATOR FOR CLEANING GASES | |
CN202860347U (en) | Agglomerate cyclone separator | |
CN111330750A (en) | Integrated two-stage high-efficiency cyclone separator | |
RU2372146C1 (en) | Two-phase flow centrifugal separator | |
CN102872668B (en) | Agglomerate cyclone separator | |
CN103585845B (en) | A kind of multiphase flow filter separator | |
RU185045U1 (en) | Drip tray | |
RU2375104C2 (en) | Gas purification unit | |
RU2153916C1 (en) | Method of dust collection and dust collector | |
RU2729239C1 (en) | Vortex separator of compressed gas | |
RU2792571C1 (en) | Gas purification system | |
RU165515U1 (en) | SEPARATOR | |
RU219177U1 (en) | MULTIVORTEX DEVICE WITH SEPARATION INCLINED PLATES | |
RU81092U1 (en) | DEVICE FOR DUST CAPTURE AND CLASSIFICATION BY FRACTIONS | |
RU196275U1 (en) | AIR FILTER | |
RU211784U1 (en) | AIR CENTRIFUGAL CLASSIFIER WITH SEPARATION GRATE | |
CN218755312U (en) | Separation deoiling three-phase cyclone coalescer |