RU2299768C1

RU2299768C1 - Dust trap

Info

Publication number: RU2299768C1
Application number: RU2005130465/15A
Authority: RU
Inventors: лов Юрий Иванович Завь (RU); Юрий Иванович Завьялов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Планета-ЭКО"
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2007-05-27

Abstract

FIELD: separation of dispersed particles from gases or vapors with use of gravitational, inertial or centrifugal forces, namely apparatuses for removing dispersed particles and dust out of gas flows.

SUBSTANCE: dust trap includes housing in which chamber for creating vortex flow is arranged. In upper part of said chamber inlet branch pipe for dust-containing flow is mounted along vertical axis. Under said inlet branch pipe baffle device in the form of cone with curvilinear surface is mounted. Curvilinear surface of said cone and curvilinear surface joining wall of inlet branch pipe to inner wall of chamber restrict duct for deflecting inlet flow towards inner curvilinear wall of chamber. Curvilinear wall of chamber is in the form of surface providing creation of flow that leaves annular slit duct in the form of near-wall toroidal vortex. Lower part of inner space of chamber is communicated with space inside housing through opening provided in chamber. At least two branch pipes are formed in upper part of housing for withdrawing cleaned air. Space between outer walls of chamber and housing is used for rising cleaned air. Under said opening hopper for dust accumulation is mounted in chamber.

EFFECT: enhanced efficiency of cleaning air.

6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к отделению дисперсных частиц от газов или паров с использованием гравитационных инерционных или центробежных сил изменением направления потока, в частности к устройствам для очистки газовых потоков от дисперсных частиц и пыли.The invention relates to the separation of dispersed particles from gases or vapors using gravitational inertial or centrifugal forces by changing the flow direction, in particular to devices for cleaning gas flows from dispersed particles and dust.

Известны устройства для очистки газов от пыли. Распространены конструкции, в которых очистка происходит за счет использования инерционных сил. Привлекательность таких устройств заключается в том, что они конструктивно просты, однако эффективность пылеочистки в этих устройствах не всегда достаточна.Known devices for cleaning gases from dust. Common designs in which cleaning occurs through the use of inertial forces. The attractiveness of such devices is that they are structurally simple, but the dust cleaning efficiency in these devices is not always sufficient.

Наиболее часто пылеуловители с использованием инерционных сил выполняются с использованием циклона. В качестве примера можно привести изобретения по патентам РФ №№2137528, 2116842, 2006291, заявке Великобритании №2284165. В циклонных пылеуловителях дисперсные частицы летят под действием сил инерции и, встречая препятствия, например, стенки циклонов теряют энергию и под действием сил гравитации собираются в пылесборники.Most often, dust collectors using inertial forces are carried out using a cyclone. As an example, we can cite the invention according to patents of the Russian Federation No. 2137528, 2116842, 2006291, application of Great Britain No. 2284165. In cyclone dust collectors, dispersed particles fly under the influence of inertia and encountering obstacles, for example, the walls of cyclones lose energy and are collected in dust collectors by gravity.

Такие пылеуловители неплохо улавливают крупные дисперсные частицы, но мелкая пыль, имеющая небольшую массу, как правило, увлекается выходящим потоком газа.Such dust collectors pick up large dispersed particles well, but fine dust, which has a small mass, is usually carried away by the outgoing gas stream.

Известно «Устройство очистки газового потока» по заявке RU 2004102059, публикация 27.06.2005, предназначенное для очистки газовых потоков от твердых или жидких включений.Known "Device for cleaning the gas stream" by application RU 2004102059, publication 06/27/2005, intended for the purification of gas streams from solid or liquid inclusions.

Устройство очистки газового потока включает корпус, который содержит камеру. В верхней части камеры по ее вертикальной оси установлен входной патрубок, под патрубком установлен формирователь потока в виде конуса с криволинейной поверхностью, которая вместе с криволинейной поверхностью, сопрягающей стенку входного патрубка с внутренней стенкой камеры, образует канал, отклоняющий входной поток к внутренней криволинейной стенке камеры. Нижняя кромка формирователя потока образует выход канала в виде кольцевого щелевого сопла. Криволинейная стенка камеры выполнена в виде поверхности, обеспечивающей формирование потока, выходящего из упомянутого кольцевого щелевого сопла, в виде пристеночного тороидального вихря. Нижняя часть камеры выполнена сужающейся книзу, под камерой установлен сборник. Входная часть выходного патрубка, отводящего очищенный воздух, расположена по оси камеры в области зоны, расположенной в центре пристеночного тороидального вихря.The gas stream purification device includes a housing that includes a chamber. An inlet pipe is installed in the upper part of the chamber along its vertical axis, a flow former in the form of a cone with a curved surface, which, together with a curved surface that mates the wall of the inlet pipe with the inner wall of the chamber, forms a channel deflecting the input stream to the inner curved wall of the chamber . The lower edge of the flow former forms the channel outlet in the form of an annular slotted nozzle. The curvilinear wall of the chamber is made in the form of a surface, which ensures the formation of a stream emerging from the said annular slot nozzle in the form of a wall toroidal vortex. The lower part of the chamber is made tapering downward; a collection is installed under the chamber. The input part of the outlet pipe, which removes purified air, is located along the axis of the chamber in the region of the zone located in the center of the wall toroidal vortex.

Эта конструкция обеспечивает очистку потока от твердых или жидких включений, но не предназначена для первичной очистки больших объемов воздушных потоков от пыли.This design provides cleaning of the flow from solid or liquid inclusions, but is not intended for primary cleaning of large volumes of air flows from dust.

Заявляемое изобретение - пылеуловитель содержит корпус, внутри которого выполнена камера формирования вихревого потока, в верхней части которой по вертикальной оси установлен входной патрубок запыленного потока. Под входным патрубком установлено отклоняющее устройство в виде конуса с криволинейной поверхностью, которая вместе с криволинейной поверхностью, сопрягающей стенку входного патрубка с внутренней стенкой камеры, образует канал, отклоняющий входной поток к внутренней криволинейной стенке камеры. Упомянутая криволинейная стенка камеры выполнена в виде поверхности, обеспечивающей формирование потока, выходящего из упомянутого кольцевого щелевого канала, в виде пристеночного тороидального вихря. Нижняя часть внутреннего пространства камеры сообщена с пространством внутри корпуса через отверстие в камере. В верхней части корпуса выполнено, по меньшей мере, два патрубка для отвода очищенного воздуха, а пространство между наружными стенками камеры и корпусом предназначено для подъема очищенного воздуха. Под упомянутым отверстием в камере установлен бункер для сбора пыли.The claimed invention is a dust collector contains a housing, inside which there is made a chamber for the formation of a vortex flow, in the upper part of which an inlet pipe of a dusty stream is installed along the vertical axis. A deflecting device is installed under the inlet pipe in the form of a cone with a curved surface, which, together with a curved surface that mates the wall of the inlet pipe with the inner wall of the chamber, forms a channel that deflects the input stream to the inner curved wall of the chamber. Mentioned curved wall of the chamber is made in the form of a surface, providing the formation of a stream emerging from the said annular slotted channel, in the form of a wall toroidal vortex. The lower part of the interior of the camera is communicated with the space inside the housing through an opening in the camera. At least two nozzles for removing purified air are made in the upper part of the housing, and the space between the outer walls of the chamber and the housing is designed to lift the purified air. A dust bin is installed under the aperture in the chamber.

Данное устройство предназначено для первичной очистки больших объемов запыленного воздуха с достаточной эффективностью. В данном устройстве воздушный поток разделен на две зоны. В первой зоне, как и в аналоге - заявка RU 2004102059, обеспечивается формирование тороидального вихря. Загрязненный газовый поток входит в камеру в виде узкой струи, которая следует у криволинейной стенке камеры благодаря эффекту Коанда. У стенки камеры образуется разряжение и формируется пристеночный тороидальный вихрь. Благодаря движению вихря у стенки камеры, твердые частицы загрязнений эффективно тормозятся, теряют кинетическую энергию и далее отделяются от воздушного потока и падают вниз в пылесборник. Не потерявшие кинетическую энергию частицы продолжают вращаться в тороидальном вихре и постепенно все же теряют кинетическую энергию.This device is intended for primary cleaning of large volumes of dusty air with sufficient efficiency. In this device, the air flow is divided into two zones. In the first zone, as in the analogue - application RU 2004102059, the formation of a toroidal vortex is provided. The contaminated gas stream enters the chamber in the form of a narrow stream, which follows the curved wall of the chamber due to the Coanda effect. A vacuum forms near the chamber wall and a wall toroidal vortex forms. Due to the movement of the vortex near the chamber wall, the solid particles of impurities are effectively inhibited, lose kinetic energy and then separate from the air flow and fall down into the dust collector. Particles that have not lost kinetic energy continue to rotate in a toroidal vortex and gradually lose kinetic energy.

Очищенный воздух, за счет разницы давлений, постепенно поднимается в пространстве между наружными стенками камеры и корпусом и откачивается через выходные патрубки. Формированию симметричного выходного потока, максимально очищенного от пыли, способствует то обстоятельство, что выходных патрубков выполнено, по меньшей мере, два и они расположены вверху корпуса. В очищенном потоке сохраняется только частички мелкой пыли, так как крупные частички не могут подняться вверх. В частном случае патрубки для выхода очищенного воздуха расположены симметрично относительно вертикальной оси пылеуловителя.The purified air, due to the pressure difference, gradually rises in the space between the outer walls of the chamber and the housing and is pumped out through the outlet pipes. The formation of a symmetric output stream, maximally free from dust, is facilitated by the fact that at least two outlet pipes are made and they are located at the top of the housing. Only particles of fine dust are retained in the cleaned stream, since large particles cannot rise upward. In the particular case, the nozzles for the outlet of purified air are located symmetrically relative to the vertical axis of the dust collector.

В частном случае выполнения упомянутое отклоняющее устройство выполнено симметричным и содержит дополнительную конусную криволинейную поверхность, направленную вниз. Эта криволинейная поверхность позволяет поддерживать устойчивую форму вихря.In the particular case of execution, said deflecting device is symmetrical and comprises an additional conical curved surface directed downward. This curved surface allows you to maintain a stable vortex shape.

Цели поддержания устойчивого вихря служит и выполнение камеры - нижняя часть камеры выполнена сужающейся книзу.The purpose of maintaining a stable vortex is also the implementation of the chamber - the lower part of the chamber is made tapering down.

Корпус может быть выполнен цилиндрическим, тогда выходной поток формируется более ламинарным.The housing can be made cylindrical, then the output stream is formed more laminar.

Бункер для сбора пыли выполнен с крышкой, имеющей отверстие, расположенное под отверстием камеры. Такое выполнение бункера служит двум целям. С одной стороны, пыль, попавшая в бункер, не подвергается воздействию потока, выходящего из камеры. С другой стороны, крышка бункера позволяет формировать поток, выходящий через отверстие камеры и направлять его в пространство между корпусом и наружной стенкой камеры.The dust collecting bin is made with a lid having an opening located under the opening of the chamber. This embodiment of the hopper serves two purposes. On the one hand, dust entering the hopper is not affected by the flow exiting the chamber. On the other hand, the hopper lid allows you to form a stream exiting through the opening of the chamber and direct it into the space between the housing and the outer wall of the chamber.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На Фиг.1 представлен разрез пылеуловителя; на Фиг.2 - вид сверху пылеуловителя.Figure 1 presents a section of a dust collector; figure 2 is a top view of the dust collector.

Пылеуловитель содержит корпус 1, внутри которого выполнена камера 2 формирования вихревого потока 13, в верхней части которой по вертикальной оси установлен входной патрубок 3 запыленного потока. Под входным патрубком 3 установлено отклоняющее устройство 4 в виде конуса с криволинейной поверхностью 5, которая вместе с криволинейной поверхностью 7, сопрягающей стенку входного патрубка 3 с внутренней стенкой камеры 2, образует канал, отклоняющий входной поток к внутренней криволинейной стенке камеры 2. Отклоняющее устройство 4 снизу также имеет криволинейный профиль 6. Упомянутая криволинейная стенка камеры выполнена в виде поверхности, например тороидальной, обеспечивающей формирование потока, выходящего из упомянутого кольцевого щелевого канала, в виде пристеночного тороидального вихря 13. Нижняя часть внутреннего пространства камеры сообщена с пространством внутри корпуса через отверстие 8 в камере 2. В верхней части корпуса выполнено, по меньшей мере, два патрубка 10 для отвода очищенного воздуха, а пространство 9 между наружными стенками камеры и корпусом предназначено для подъема очищенного воздуха. Под упомянутым отверстием 8 в камере установлен бункер 11 для сбора пыли. Бункер 11 имеет отверстие 12.The dust collector comprises a housing 1, inside which a chamber 2 for forming a vortex flow 13 is made, in the upper part of which an inlet pipe 3 of a dusty flow is installed along a vertical axis. Under the inlet pipe 3, a deflecting device 4 is installed in the form of a cone with a curved surface 5, which, together with a curved surface 7, connecting the wall of the inlet pipe 3 with the inner wall of the chamber 2, forms a channel deflecting the input stream to the inner curved wall of the chamber 2. Deflecting device 4 the bottom also has a curvilinear profile 6. The said curved wall of the chamber is made in the form of a surface, for example a toroidal one, which ensures the formation of a stream emerging from the said annular slotted channel, in the form of a wall toroidal vortex 13. The lower part of the inner space of the chamber is communicated with the space inside the housing through the hole 8 in the chamber 2. At least two nozzles 10 are made in the upper part of the housing for the removal of purified air, and the space 9 between the outer the walls of the chamber and the housing is designed to lift purified air. A bunker 11 for collecting dust is mounted under the aperture 8 in the chamber. The hopper 11 has an opening 12.

Пылеуловитель работает следующим образом. Запыленный поток поступает в устройство через входной патрубок 3. Далее в канале между отклоняющим устройством 4 и поверхностью 7 камеры 2 он разгоняется до высокой скорости, около 40 м/с. В камере 2 возникает тороидальный пристеночный вихрь 13. Частицы пыли теряют кинетическую энергию и падают в сборник 11. Очищенный воздух постепенно поднимается в пространстве 9 между наружными стенками камеры 2 и корпусом 1 и откачивается через выходные патрубки. 10.The dust collector operates as follows. The dusty stream enters the device through the inlet pipe 3. Then, in the channel between the deflecting device 4 and the surface 7 of the chamber 2, it accelerates to a high speed, about 40 m / s. A toroidal wall vortex 13 arises in chamber 2. Dust particles lose kinetic energy and fall into the collector 11. The purified air gradually rises in the space 9 between the outer walls of chamber 2 and the housing 1 and is pumped out through the outlet pipes. 10.

Пылеуловитель позволяет эффективно очищать достаточно большие объемы запыленного воздуха от грубых и достаточно мелких фракций пыли.The dust collector allows you to effectively clean sufficiently large volumes of dusty air from coarse and fairly small fractions of dust.

Claims

1. Dust collector, characterized in that it contains a housing inside which a vortex flow formation chamber is made, in the upper part of which a dusty flow inlet pipe is installed on the vertical axis, a deflecting device in the form of a cone with a curved surface, which together with a curved surface, is installed under the inlet pipe connecting the wall of the inlet pipe with the inner wall of the chamber, forms a channel deflecting the input stream to the inner curved wall of the chamber, said curvilinear I the chamber wall is made in the form of a surface that ensures the formation of a stream exiting the said annular slot channel in the form of a wall toroidal vortex, the lower part of the chamber’s inner space is communicated with the space inside the casing through the hole in the chamber, at least two nozzles for the removal of purified air, and the space between the outer walls of the chamber and the housing is designed to lift the purified air, while under the aperture in the chamber The dust bin is connected.

2. The dust collector according to claim 1, characterized in that the said deflecting device is symmetrical and contains an additional conical curved surface directed downward.

3. The dust collector according to claim 1, characterized in that the lower part of the chamber is made tapering downward.

4. The dust collector according to claim 1, characterized in that the housing is cylindrical.

5. The dust collector according to claim 1, characterized in that the nozzles for the outlet of purified air are located symmetrically with respect to the vertical axis of the dust collector.

6. The dust collector according to claim 1, characterized in that the said dust collecting bin is made with a lid having an opening located under the opening of the chamber.