RU2306182C1

RU2306182C1 - Electric cyclone

Info

Publication number: RU2306182C1
Application number: RU2006112924/15A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мари Олеговна Кочетова (RU); Мария Олеговна Кочетова
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2007-09-20

Abstract

FIELD: dust catching technique used in chemical, textile, food-processing, light and other branches of industry for purifying of dust-laden gas.

SUBSTANCE: electric cyclone has casing, peripheral gas flow inlet formed as inlet branch pipe, hopper, and discharge branch pipe for discharge of purified gas. Central electrode is extending through volute and exhaust pipe of cyclone. Peak-shaped corona electrodes are located in lower part of central electrode. Upper part of central electrode with needles is fixed in supporting isolator placed within heated isolating box. Openings provided through isolator cover are designed for sucking of outside air. High negative potential is supplied to corona electrodes system through high-voltage bus and open-end isolator. Cyclone casing is earthed. Transition branch pipe is positioned between isolating box and volute.

EFFECT: increased efficiency and enhanced reliability in dust catching procedure.

1 dwg

Description

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.The invention relates to techniques for dust collection and can be used in chemical, textile, food, light and other industries for the purification of dusty gases.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является циклон по патенту RU №2256510, В04С 9/00 от 15.06.04, содержащий корпус, периферийный ввод газового потока, выполненный в виде входного патрубка, винтообразную крышку, бункер и выходной патрубок для выхода очищенного газа, причем ось входного патрубка направлена под углом к оси корпуса и по касательной к поверхности выходного патрубка, а на конце выходного патрубка очищенного газа закреплен фильтрующий элемент, материал которого обладает повышенными звукопоглощающими свойствами (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a cyclone according to patent RU No. 2256510, B04C 9/00 dated 06/15/04, comprising a housing, a peripheral gas flow inlet made in the form of an inlet pipe, a screw-shaped cover, a hopper and an outlet pipe for the outlet of the purified gas, moreover, the axis of the inlet pipe is directed at an angle to the axis of the housing and tangentially to the surface of the outlet pipe, and at the end of the outlet pipe of the purified gas a filter element is fixed, the material of which has improved sound absorbing properties (Prototype).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of the dust collection process.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания.The technical result is an increase in the efficiency and reliability of the dust collection process.

Это достигается тем, что в электроциклоне, содержащим корпус, периферийный ввод газового потока, выполненный в виде входного патрубка, бункер и выходной патрубок для выхода очищенного газа, через улитку и выхлопную трубу циклона проходит центральный электрод, в нижней части которого с помощью колец установлены коронирующие электроды, имеющие форму острия, причем расстояние между вершинами игл не менее 50 мм, а в верхней своей части центральный электрод с иглами закрепляется в опорном изоляторе, помещенном в обогреваемой изоляторной коробке, причем в крышке изолятора предусмотрены отверстия для подсоса наружного воздуха, а сам изолятор обогревается с помощью электрических нагревателей, а на систему коронирующих электродов через шину высокого напряжения и проходной изолятор подается высокий отрицательный потенциал, при этом внешний корпус циклона заземляется, а между изоляторной коробкой и улиткой устанавливается переходной патрубок.This is achieved by the fact that in an electrocyclone containing a housing, the peripheral gas flow inlet, made in the form of an inlet pipe, a hopper and an outlet pipe for the outlet of the purified gas, passes through the cochlea and the exhaust pipe of the cyclone a central electrode, in the lower part of which are installed corona rings electrodes having the shape of a point, the distance between the tips of the needles not less than 50 mm, and in its upper part the central electrode with the needles is fixed in a support insulator placed in a heated insulator box ke, and in the insulator cover there are openings for suctioning outside air, and the insulator itself is heated with electric heaters, and a high negative potential is supplied to the system of corona electrodes through the high voltage busbar and the bushing, while the outer cyclone body is grounded and between the insulator box and a snail is installed adapter pipe.

На чертеже изображен общий вид электроциклона.The drawing shows a General view of the electrocyclone.

Электроциклон содержит корпус 1, периферийный тангенциальный ввод 12 газового потока, выполненный в виде входного патрубка, выхлопную трубу 3. Через улитку 4 и выхлопную трубу 3 циклона проходит центральный электрод 11. В нижней части центрального электрода с помощью колец установлены коронирующие электроды 2, имеющие форму острия. Для устранения эффекта взаимного экранирования расстояние между вершинами игл принимается не менее 50 мм. В верхней своей части центральный электрод с иглами закрепляется в опорном изоляторе 10. Кварцевый опорный изолятор помещается в обогреваемой изоляторной коробке 9. В крышке изолятора предусмотрены отверстия для подсоса наружного воздуха. Во время работы циклона воздух поступает через эти отверстия и обдувает внутреннюю рабочую поверхность изолятора, препятствуя осаждению на ней пыли. Во избежание конденсации водяных паров на поверхности изолятора он обогревается с помощью электрических нагревателей 8. На систему коронирующих электродов через шину высокого напряжения 7 и проходной изолятор 6 подается высокий отрицательный потенциал. Внешний корпус циклона заземляется.The cyclone contains a housing 1, a peripheral tangential gas input 12, made in the form of an inlet pipe, an exhaust pipe 3. A central electrode 11 passes through a scroll 4 and an exhaust pipe 3 of a cyclone. Corona electrodes 2 are installed in the lower part of the central electrode using rings tip. To eliminate the effect of mutual shielding, the distance between the tips of the needles is taken at least 50 mm. In its upper part, the central electrode with needles is fixed in the support insulator 10. The quartz support insulator is placed in a heated insulator box 9. In the insulator cover, openings are provided for suction of external air. During the operation of the cyclone, air enters through these openings and blows around the inner working surface of the insulator, preventing dust from settling on it. In order to avoid condensation of water vapor on the surface of the insulator, it is heated using electric heaters 8. A high negative potential is supplied to the system of corona electrodes through the high voltage bus 7 and the bushing 6. The outer cyclone body is grounded.

Система коронирующих электродов вводится в циклон через отверстия крышки улитки, диаметр которых равен диаметру выхлопной трубы. Между изоляторной коробкой и улиткой устанавливается переходной патрубок 5. Применение такого дополнительного электрического устройства для повышения эффективности работы циклона не требует изменения его конструкции.The system of corona electrodes is introduced into the cyclone through the openings of the cochlear cover, the diameter of which is equal to the diameter of the exhaust pipe. An adapter pipe 5 is installed between the insulator box and the cochlea. The use of such an additional electrical device to increase the efficiency of the cyclone does not require a change in its design.

Электроциклон работает следующим образом.Electrocyclone works as follows.

Через тангенциальный патрубок электроциклона 12 подается запыленный воздух, который попадает в верхнюю цилиндрическую часть корпуса, и, вращаясь, опускается ниже выхлопной трубы. При этом под действием сил инерции частицы пыли приобретают скорость в радиальном направлении и перемещаются к наружным стенкам циклона. Войдя в зону электрическою поля коронного разряда, частицы получают электрический заряд, вследствие чего возникает дополнительная кулоновская сила Эта сила действует на частицы также в направлении наружных стенок циклона, которые служат в качестве осадительного электрода. Одновременно в том же направлении на частицы действует сила электрического ветра. Таким образом, под действием двух дополнительных сил электрического поля скорость частиц увеличивается и они быстрее достигают стенок циклона, осаждаются и скользят по ним вниз под действием силы тяжести, а затем выпадают в бункер.Through the tangential branch pipe of the electrocyclone 12, dusty air is supplied, which enters the upper cylindrical part of the housing, and, rotating, falls below the exhaust pipe. In this case, under the action of inertia forces, dust particles acquire speed in the radial direction and move to the outer walls of the cyclone. Entering the zone of the electric field of the corona discharge, the particles receive an electric charge, as a result of which there is an additional Coulomb force. This force acts on the particles also in the direction of the outer walls of the cyclone, which serve as a precipitation electrode. At the same time, the force of an electric wind acts on the particles in the same direction. Thus, under the action of two additional forces of the electric field, the particle velocity increases and they quickly reach the walls of the cyclone, precipitate and slide down them under the influence of gravity, and then fall into the hopper.

В электроциклоне можно получить различную заранее заданную степень пылеулавливания. Для этого требуется только соответственно изменять напряженность электрического поля и силу тока коронного разряда.In an electrocyclone, a different predetermined degree of dust collection can be obtained. For this, it is only necessary to change the electric field strength and the corona discharge current accordingly.

Заметное влияние на эффективность работы электроциклона оказывает изменение скорости воздушного потока на входе в циклон. При увеличении скорости воздуха проскок пыли уменьшается. Установлено также, что увеличение концентрации пыли от 0,2 до 2,5 г/м³ вызывает значительное уменьшение силы разрядного тока, однако заметного изменения степени очистки вследствие этого не происходит.A noticeable effect on the efficiency of the electrocyclone has a change in the speed of the air flow at the inlet of the cyclone. With increasing air velocity, dust slip decreases. It was also established that an increase in dust concentration from 0.2 to 2.5 g / m ³ causes a significant decrease in the discharge current strength, however, a noticeable change in the degree of purification does not occur as a result.

Расход электроэнергии на улавливание пыли составляет 30...40 Вт × ч на 1000 м³ очищаемого воздуха. Степень очистки электроциклона для пыли со средним диаметром 2 мкм составляет 94...96%. При такой относительно высокой эффективности улавливания пыли электроциклоном отпадает необходимость в применении дополнительных фильтров второй ступени для тонкой очистки воздуха.The energy consumption for dust collection is 30 ... 40 W × h per 1000 m ^{3 of} cleaned air. The degree of purification of the electrocyclone for dust with an average diameter of 2 μm is 94 ... 96%. With such a relatively high efficiency of dust collection by electrocyclone, there is no need to use additional filters of the second stage for fine air purification.

Claims

An electrocyclone comprising a housing, a peripheral gas inlet in the form of an inlet pipe, a hopper and an outlet pipe for the outlet of the purified gas, characterized in that a central electrode passes through the cochlea and the exhaust pipe of the cyclone, and corona electrodes are installed in the lower part of the rings, having the shape of a tip, and the distance between the tips of the needles is not less than 50 mm, and in its upper part the central electrode with the needles is fixed in a support insulator placed in a heated insulator box, etc. why, in the insulator cover, holes are provided for suction of external air, and the insulator itself is heated using electric heaters, and a high negative potential is supplied to the corona electrode system through the high voltage bus and the bushing, while the outer cyclone body is grounded, and between the insulator box and the coil adapter pipe is installed.