RU208935U1 - Циклон - Google Patents

Циклон Download PDF

Info

Publication number
RU208935U1
RU208935U1 RU2021129849U RU2021129849U RU208935U1 RU 208935 U1 RU208935 U1 RU 208935U1 RU 2021129849 U RU2021129849 U RU 2021129849U RU 2021129849 U RU2021129849 U RU 2021129849U RU 208935 U1 RU208935 U1 RU 208935U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
cylindrical drum
cover
particles
annular
Prior art date
Application number
RU2021129849U
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Борисович Голованчиков
Антон Анатольевич Шурак
Николай Анатольевич Меренцов
Ольга Александровна Залипаева
Артем Сергеевич Митрохин
Павел Георгиевич Сопромадзе
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2021129849U priority Critical patent/RU208935U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU208935U1 publication Critical patent/RU208935U1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/26Separation of sediment aided by centrifugal force or centripetal force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08Vortex chamber constructions
    • B04C5/103Bodies or members, e.g. bulkheads, guides, in the vortex chamber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/12Construction of the overflow ducting, e.g. diffusing or spiral exits

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для очистки газов от частиц и капель дисперсной фазы в центробежном поле и может найти применение в строительной, горно-перерабатывающей, химической, нефтехимической, машиностроительный, пищевой и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах очистки воздуха и вентиляционных выбросов. Техническим результатом является повышение производительности за счет свободного вращения выходного газового патрубка, приводящего к увеличению окружной скорости вращения потока. Поставленный технический результат достигается тем, что в циклоне, содержащем корпус с крышкой, по оси которого расположен цилиндрический барабан, имеющей возможность свободного вращения, патрубок для тангенциальной подачи запыленного газа внутрь корпуса и патрубок для отвода уловленных частиц из корпуса, причем на крышке установлен кольцевой карман, а на верхней части цилиндрического барабана закреплена кольцевая перегородка, к которой в нижней части прикреплен тор с положительной плавучестью.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для очистки газов от частиц и капель дисперсной фазы в центробежном поле и может найти применение в строительной, горно-перерабатывающей, химической, нефтехимической, машиностроительный, пищевой и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах очистки воздуха и вентиляционных выбросов.
Известна конструкция гидроциклона, состоящая из цилиндрического корпуса с тангенциальным патрубком на входе очищаемого потока жидкости в верхней части корпуса, отвода шлама через патрубок выхода в нижней части корпуса и отвода очищенного потока жидкости через верхний патрубок встроенным в него рабочим колесом насоса [Романков П.Г., Курочкина М.И. Гидромеханические процессы химической технологии. - Л.: Химия, 1974, с. 157-159].
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся сложность применения центриклонов при очистке газов, связанные с засорением подшипников рабочего колеса насоса неуловленными мелкодисперсными частицами пыли, выходящими из верхнего патрубка, это приводит к повышению трения, росту гидравлического сопротивления и как следствие уменьшение производительности. Кроме того, засорение мелкодисперсными частицами пыли подшипников рабочего колеса насоса требует затрат времени при ремонте, что снижает основное время работы и также уменьшает общую производительность по очищаемому воздуху или газу.
Известна конструкция циклона, содержащего цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, осевую выхлопную трубу, патрубок для ввода жидкости, теплообменник, выполненный в виде рубашки на внешней поверхности цилиндроконического корпуса, с патрубками подачи и отвода жидкого хладагента. На осевой выхлопной трубе закреплена винтообразная трубка, имеющая на нижнем конце заглушку и снабженная равномерно установленными по ее длине вертикальными патрубками для подачи пара внутрь корпуса. Для выгрузки шлама в нижней части корпуса установлен патрубок [патент РФ №2187382, В04С 5/20, 2002 г.].
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся то, что данный циклон не позволяет полностью удалять мелкие дисперсные частицы из запыленного газового потока, что приводит к загрязнению окружающей среды. Это обусловлено тем, что масса мелких частиц пыли с конденсированной на них влагой недостаточно для удаления из потока под действием центробежных сил, что, в свою очередь, снижает производительность.
Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является конструкция циклона, которая содержит корпус, по оси которого расположен цилиндрический барабан с лопастями, внутри которого установлен распылитель жидкости, при этом барабан имеет возможность свободно вращаться под действием потока жидкости из распылителя, выполненного в виде распылительных патрубков, установленных в верхней части барабана, на лопасти, равномерно расположенные по внутренней поверхности барабана на уровне распылителя жидкости, а к нижней части барабана прикреплен цилиндр с равномерно перфорированной боковой поверхностью для обеспечения равномерного разбрызгивания капель жидкости в корпусе под действием центробежной силы [патенту РФ №2180260, B01D 47/06, 2002 г].
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся недостаточная степень очистки запыленного газа от частиц тонкодисперсной фазы из-за отсутствия вращения газового потока вблизи стенки корпуса и резкого уменьшения в связи с этим центробежных сил, отбрасывающих эти частицы к стенке. Кроме того, улавливаемые мокрые частицы, оседающие на стенки корпуса, прилипают к нему, что усложняет удаление этих частиц со стенок корпуса, что в совокупности уменьшает время основной работы аппарата, а, следовательно, производительность.
Техническим результатом является повышение производительности за счет свободного вращения выходного газового патрубка, приводящего к увеличению окружной скорости вращения потока.
Поставленный технический результат достигается тем, что в циклоне, содержащем корпус с крышкой, по оси которого расположен цилиндрический барабан, имеющей возможность свободного вращения, патрубок для тангенциальной подачи запыленного газа внутрь корпуса и патрубок для отвода уловленных частиц из корпуса, причем на крышке установлен кольцевой карман, а на верхней части цилиндрического барабана закреплена кольцевая перегородка, к которой в нижней части прикреплен тор с положительной плавучестью.
Установка на крышке кольцевого кармана и закрепление кольцевой перегородки на верхней части цилиндрического барабана позволяет создать гидрозатвор, который предотвращает унос мелкодисперсных частиц в атмосферу, повышая герметичность всего аппарата в целом, что увеличивает производительность аппарата.
Прикрепление к кольцевой перегородке тора с положительной плавучестью позволяет создавать вращение выходного патрубка, что уменьшает гидравлическое сопротивление, что в свою очередь повышает производительность.
На чертеже представлен общий вид предлагаемой конструкции циклона.
Циклон состоит из цилиндрического корпуса 1 с коническим бункером 2, герметично соединенным с корпусом 1 в его нижней части, крышки 3, также герметично соединенной в верхней части цилиндрического корпуса 1. К верхней части цилиндрического корпуса 1 тангенциально подведен входной патрубок 4, а в нижней части конического бункера 2 осесимметрично закреплен патрубок 5 для периодического удаления уловленных частиц из конического бункера 2. В крышке 3 с возможностью свободного вращения установлен осесимметрично с корпусом цилиндрический барабана 6, представляющий собой выходной патрубок. На крышке 3 также осесимметрично закреплен кольцевой карман 7, а на цилиндрическом барабане 6 кольцевая перегородка, образующая с кольцевым карманом 7 гидрозатвор. На нижней части кольцевой перегородки 8 закреплен тор 9 с положительной плавучестью.
Циклон работает следующим образом. Перед началом работы в кольцевой затвор, образованный кольцевым карманом 7 и кольцевой перегородкой 8, заливается вода, образуя гидрозатвор. Тор 9, обладающий положительной плавучестью, всплывает вместе с цилиндрическим барабаном 6 и кольцевой перегородкой 8, на которой он закреплен. По входному патрубку 4 подается запыленный воздух, который вращается в цилиндрическом корпусе 1 по спирали и опускается вниз. Под действием центробежной силы частицы дисперсной фазы отбрасываются к стенке цилиндрического корпуса 1 и ссыпаются в конический бункер 2, из которого выводятся периодически через патрубок 5. Под действием касательных напряжений вращающегося потока очищаемого воздуха цилиндрический барабан 6, установленный осесимметрично в крышке 3 с возможностью свободного вращения, начинает вращаться вместе с кольцевой перегородкой 8 и тором 9. Очищенный газ выходит наружу через вращающийся цилиндрический барабан 6.
Экспериментальные исследования показывают, что вращение цилиндрического барабана 6 уменьшает гидравлическое сопротивление циклона в среднем на 22%. Так как гидравлическое сопротивление циклона связано со скоростью потока воздуха во входном патрубке уравнением [Романков П.Г., Курочкина М.И. Гидромеханические процессы химической технологии. - Л.: Химия, 1974, с. 151]
Figure 00000001
,
где Δp - гидравлическое сопротивление, Па;
ξ - коэффициент гидравлического сопротивления;
ρ - плотность газа, кг/м3;
w - скорость газа во входном патрубке, м/с.
При равном гидравлическом сопротивлении напора, создаваемого вентилятором или компрессором, скорость во входном патрубке 4 можно повысить 1.1 раза, то есть увеличить производительность на 10%.
Таким образом, свободная осесимметричная установка в крышке 3 цилиндрического барабана 6, а также установка на крышке 3 кольцевого кармана 7 и закрепление на цилиндрическом барабане 6 кольцевой перегородки 8, образующей с кольцевым карманом 7 гидрозатвор, и прикрепление к кольцевой перегородке тора 9 с положительной плавучестью, позволяет увеличить производительность по очищаемому газу за счет уменьшения гидравлического сопротивления вращающимся цилиндрическим барабаном 6 по сравнению с неподвижным жесткозакрепленным этим патрубком в типовом циклоне.

Claims (1)

  1. Циклон, содержащий корпус с крышкой, по оси которого расположен цилиндрический барабан, имеющей возможность свободного вращения, патрубок для тангенциальной подачи запыленного газа внутрь корпуса и патрубок для отвода уловленных частиц из корпуса, отличающийся тем, что на крышке установлен кольцевой карман, а на верхней части цилиндрического барабана закреплена кольцевая перегородка, к которой в нижней части прикреплен тор с положительной плавучестью.
RU2021129849U 2021-10-13 2021-10-13 Циклон RU208935U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021129849U RU208935U1 (ru) 2021-10-13 2021-10-13 Циклон

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021129849U RU208935U1 (ru) 2021-10-13 2021-10-13 Циклон

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU208935U1 true RU208935U1 (ru) 2022-01-24

Family

ID=80445166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021129849U RU208935U1 (ru) 2021-10-13 2021-10-13 Циклон

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU208935U1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4094794A (en) * 1974-04-16 1978-06-13 Escher Wyss Gmbh Hydrocyclone
SU1378897A1 (ru) * 1985-09-06 1988-03-07 Сибирский государственный проектный и научно-исследовательский институт цветной металлургии "Сибцветметниипроект" Скруббер
RU2180260C1 (ru) * 2001-03-26 2002-03-10 Волгоградский государственный технический университет Циклон
RU2324543C1 (ru) * 2006-12-01 2008-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Циклон
CN208591580U (zh) * 2018-06-20 2019-03-12 赖东枚 一种便于清理的旋流除砂器
CN111068895A (zh) * 2020-01-03 2020-04-28 解付兵 一种复合力选矿设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4094794A (en) * 1974-04-16 1978-06-13 Escher Wyss Gmbh Hydrocyclone
SU1378897A1 (ru) * 1985-09-06 1988-03-07 Сибирский государственный проектный и научно-исследовательский институт цветной металлургии "Сибцветметниипроект" Скруббер
RU2180260C1 (ru) * 2001-03-26 2002-03-10 Волгоградский государственный технический университет Циклон
RU2324543C1 (ru) * 2006-12-01 2008-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Циклон
CN208591580U (zh) * 2018-06-20 2019-03-12 赖东枚 一种便于清理的旋流除砂器
CN111068895A (zh) * 2020-01-03 2020-04-28 解付兵 一种复合力选矿设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2325940C1 (ru) Сетчатый вертикальный фильтр с центробежным распылом жидкости
RU208935U1 (ru) Циклон
WO2016053145A1 (ru) Скважинный приустьевой отбойник и способ отделения примесей от газожидкостного потока
RU202085U1 (ru) Устройство для очистки газа
US3406500A (en) Soot eliminator
RU2324543C1 (ru) Циклон
SU1165436A2 (ru) Вихревой сепаратор
RU2624655C1 (ru) Барботажно-вихревой аппарат мокрого пылеулавливания
RU2376054C1 (ru) Сепаратор
RU2045999C1 (ru) Ротационный барботер
RU2316383C1 (ru) Барботажно-вихревой аппарат с осевым оросителем
RU190070U1 (ru) Центробежно-вихревой аппарат очистки нефти от сероводорода
RU2518769C1 (ru) Турбонасос для двух текучих сред
SU1593709A1 (ru) Устройство дл центробежной очистки газа или жидкости
SU718138A1 (ru) Устройство дл мокрой очистки газа
SU1386309A1 (ru) Пр моточный циклон
RU2147913C1 (ru) Центробежный сепаратор
RU2756745C1 (ru) Устройство для очистки газа
SU1194468A1 (ru) Центробежный скруббер
US3371470A (en) Apparatus for separating entrained materials from gases
RU158002U1 (ru) Гидроциклон для очистки жидкостей
SU1533741A1 (ru) Устройство дл мокрой очистки газа
RU2418616C1 (ru) Устройство для отделения частиц жидкости из газожидкостного потока
SU715117A1 (ru) Устройство дл очистки газа
SU1172581A1 (ru) Центробежный скруббер