RU2484881C2 - Method of cleaning gaseous substances, gas and air from mechanical impurities, condensate and water and device to this end - Google Patents

Method of cleaning gaseous substances, gas and air from mechanical impurities, condensate and water and device to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2484881C2
RU2484881C2 RU2011141744/05A RU2011141744A RU2484881C2 RU 2484881 C2 RU2484881 C2 RU 2484881C2 RU 2011141744/05 A RU2011141744/05 A RU 2011141744/05A RU 2011141744 A RU2011141744 A RU 2011141744A RU 2484881 C2 RU2484881 C2 RU 2484881C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dirt
gas
cleaned
centrifugal
nozzle
Prior art date
Application number
RU2011141744/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011141744A (en
Inventor
Александр Иванович Аладкин
Original Assignee
Александр Иванович Аладкин
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 Александр Иванович Аладкин filed Critical Александр Иванович Аладкин
Priority to RU2011141744/05A priority Critical patent/RU2484881C2/en
Publication of RU2011141744A publication Critical patent/RU2011141744A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2484881C2 publication Critical patent/RU2484881C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention is intended for cleaning gaseous substances, air and gas from mechanical impurities, water and condensate. Medium to be cleaned is fed via tangential or spiral inlet or nozzle to get swirled at larger angular velocity along centrifugal chamber cylindrical part from top to bottom and to create strong field of centrifugal forces. Said forces reject dirt to centrifugal chamber case cylindrical part while gas is displaced to flow swirl center. Then, swirling flow enters the funnel of angular and axial velocity bafflement and perforated bumper plate to stick to parabolic deflector with acute vertex. Here, it deflects at minor angle to horizon. Dirt is accumulated by inertia and gravity in cyclone conical part and, in response to dirt pickup signals, removed into the bin via branch pipe with automatic control device. Note here that gas in laminar flow regime in conical bumper plate flows upward for additional cleaning in plate separator and id removed via branch pipe with automatic valve in atmosphere or I system for reuse.
EFFECT: higher quality of cleaning.
4 cl, 11 dwg

Description

Группа изобретений относится к химическому машиностроению и предназначена для очистки природного газа, газообразных веществ и воздуха от механических примесей, конденсата и воды за счет центробежного эффекта.The group of inventions relates to chemical engineering and is intended for the purification of natural gas, gaseous substances and air from mechanical impurities, condensate and water due to the centrifugal effect.

Известны пылеосадочные камеры, рукавные фильтры, аппараты мокрой очистки газа, электрофильтры для очистки газообразных веществ, воздуха от механических примесей в вентиляционных и технологических выбросах в пищевой, горной, металлургической, лесообрабатывающей промышленности и т.д.Dust precipitation chambers, bag filters, apparatus for wet gas purification, electrostatic precipitators for purifying gaseous substances, air from mechanical impurities in ventilation and technological emissions in the food, mining, metallurgical, forestry industries, etc. are known.

Однако при высокой эффективности отдельных устройств и способов (рукавные фильтры, мокрая очистка) все они имеют те или иные недостатки, а именно недостаточную очистную способность, особенно очистки от мелкодисперсной пыли, примесей, затратны, громоздки.However, with the high efficiency of individual devices and methods (bag filters, wet cleaning), they all have certain disadvantages, namely, insufficient cleaning ability, especially cleaning from fine dust, impurities, costly, bulky.

К особой группе устройств по очистке газообразных веществ, воздуха от механических примесей, пыли относятся циклоны.A special group of devices for cleaning gaseous substances, air from mechanical impurities, dust include cyclones.

Очистка газообразных веществ от механических примесей в циклонах основана на центробежном эффекте и включает подачу очищаемых газообразных веществ во входной тангенциальный или спиральный патрубок, удаление очищенного газообразного вещества через выхлопную трубу.The purification of gaseous substances from mechanical impurities in cyclones is based on the centrifugal effect and includes the supply of purified gaseous substances to the inlet tangential or spiral pipe, the removal of the purified gaseous substance through the exhaust pipe.

Известен циклон, в котором тангенциально введенный основной поток разделен на три части тремя конусами со щелевидным входом вдоль образующей конуса. Конструктивно циклон содержит корпус, камеру для ввода запыленного газа с наклонными тангенциальными соплами и осевые патрубки для отвода очищенного газа и пыли. Каждое сопло снабжено насадкой, выполненной в виде конфузоров и диффузора с заглушенной суженной частью. Конфузоры расположены на боковой поверхности диффузора основного корпуса, пересекаясь с ним по образующей (а.с. СССР №921633, В04С 9/00, 1982).A cyclone is known in which the tangentially introduced main flow is divided into three parts by three cones with a slit-like inlet along the generatrix of the cone. Structurally, the cyclone comprises a housing, a chamber for introducing dusty gas with inclined tangential nozzles and axial nozzles for removing purified gas and dust. Each nozzle is equipped with a nozzle made in the form of confusers and a diffuser with a damped narrowed part. The confusers are located on the side surface of the diffuser of the main body, intersecting with it along the generatrix (AS USSR No. 921633, B04C 9/00, 1982).

Основным недостатком устройства является то, что качество очистки недостаточно, т.к. при работе все три потока в сепарационной камере корпуса снова смешиваются. Другим недостатком циклона является его конструктивная сложность.The main disadvantage of the device is that the quality of cleaning is not enough, because during operation, all three flows in the separation chamber of the housing are mixed again. Another disadvantage of the cyclone is its structural complexity.

Интерес представляет прямоточный циклон, содержащий корпус, включающий спрямитель потока в верхней цилиндрической части, сопло Лаваля в средней части и завихритель в нижней цилиндрической части корпуса, отверстия для отвода твердых фракций в конфузорной части сопла Лаваля, охватывающие корпус кольцевые камеры для сбора и вывода тяжелых и легких твердых фракций (а.с. СССР №1798009, В04С 3/00,1993).Of interest is a straight-through cyclone containing a housing including a flow straightener in the upper cylindrical part, a Laval nozzle in the middle part and a swirl in the lower cylindrical part of the housing, openings for removal of solid fractions in the confuser part of the Laval nozzle, annular chambers covering the housing for collecting and removing heavy and light solid fractions (AS USSR No. 1798009, B04C 3 / 00.1993).

Промежуточная камера охватывает конфузорную часть сопла Лаваля, в которой под углом 90° к суммарному вектору скорости потока выполнены наклонные прорези. Диффузорная часть сопла Лаваля герметично соединена с основной камерой для сбора твердых фракций. В торцовой выходной части корпуса установлен осевой патрубок, в котором неподвижно закреплен спрямитель потока с центральной вставкой, которая представляет собой штырь с круглой пластиной на конце, выступающий в диффузорную часть сопла Лаваля.The intermediate chamber covers the confuser part of the Laval nozzle, in which inclined slots are made at an angle of 90 ° to the total flow velocity vector. The diffuser part of the Laval nozzle is hermetically connected to the main chamber for collecting solid fractions. An axial nozzle is installed in the end outlet part of the housing, in which the flow straightener is fixedly fixed with a central insert, which is a pin with a round plate at the end, protruding into the diffuser part of the Laval nozzle.

Недостатком прямоточного циклона является недостаточное качество обогащения и очистки исходного материала, т.к. в процессе работы в камере для сбора твердых фракций не удерживается легкая фракция за счет перепада давления вдоль криволинейной щели, т.к. радиусы начала и конца щели относительно оси вращения потока существенно различны. Легкая фракция снова выносится в основной поток и выводится с ним через спрямитель наружу. Таким образом, легкая фракция не отбирается для дальнейшего использования, а выносится в отвал. Качество очистки снижается еще и за счет загромождения центральной части потока элементами конструкции (штырями и пр.).The disadvantage of direct-flow cyclone is the insufficient quality of enrichment and purification of the source material, because during operation, the light fraction is not retained in the chamber for collecting solid fractions due to the pressure drop along the curved slit, because the radii of the beginning and end of the gap relative to the axis of rotation of the flow are significantly different. The light fraction is again taken out into the main stream and removed with it through the rectifier to the outside. Thus, the light fraction is not selected for further use, but is disposed of in a dump. The quality of cleaning is also reduced by cluttering the central part of the flow with structural elements (pins, etc.).

Наиболее близким к заявленной группе изобретений по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки газа, осуществляемый в циклоне и раскрытый в патенте РФ №2027526, МПК В04С 5/18. Известный способ осуществляют в циклоне следующим образом. Очищаемая среда входит в циклон через патрубок по касательной к корпусу, перемещаясь далее по спирали в кольцевом зазоре между корпусом и выхлопной трубой, а затем в конической части корпуса. Под действием центробежной силы, возникающей при вращательном движении потока, механические частицы перемещаются радиально-спирально, прижимаясь к стенке корпуса циклона, опускаются вниз, затем поток, продолжая свое движение, поступает в выхлопную трубу и выходит из циклона. Механические частицы отделяются от газа в основном в момент перехода нисходящего потока в восходящий, происходит это в конической части корпуса. Как видим, в циклоне создаются два сложных вихревых потока: внешний - загрязненного газообразного вещества от входного патрубка к нижней конусной части корпуса, и внутренний - относительно очищенного газообразного вещества из нижней конусной части корпуса в выхлопную трубу, при этом часть восходящего потока повторно увлекается в сложное вращательное движение.Closest to the claimed group of inventions in technical essence and the achieved result is a gas purification method carried out in a cyclone and disclosed in RF patent No. 2027526, IPC V04C 5/18. The known method is carried out in a cyclone as follows. The medium to be cleaned enters the cyclone through the nozzle tangentially to the body, moving further along a spiral in the annular gap between the body and the exhaust pipe, and then in the conical part of the body. Under the action of centrifugal force arising from the rotational movement of the flow, mechanical particles move radially-spiral, pressing against the wall of the cyclone body, fall down, then the stream, continuing its movement, enters the exhaust pipe and leaves the cyclone. Mechanical particles are separated from the gas mainly at the time of the transition of the downward flow into the upward flow, this occurs in the conical part of the body. As you can see, two complex vortex flows are created in the cyclone: the external one - polluted gaseous substance from the inlet pipe to the lower conical part of the body, and the internal one - relative to the purified gaseous substance from the lower conical part of the body into the exhaust pipe, while part of the upward flow is re-entrained into a complex rotational motion.

Основными недостатками прототипа являются:The main disadvantages of the prototype are:

1. Сравнительно низкая эффективность при очистке пыли дисперсностью до 5…10 мкм;1. Relatively low efficiency when cleaning dust dispersion to 5 ... 10 microns;

2. Зависимость степени очистки от диаметра циклона, чем меньше диаметр тем выше степень очистки, а поэтому для высокой степени очистки необходимо использовать несколько параллельно работающих циклонов, т.е. батарею циклонов;2. The dependence of the degree of purification on the diameter of the cyclone, the smaller the diameter, the higher the degree of purification, and therefore for a high degree of purification it is necessary to use several cyclones operating in parallel, ie cyclone battery;

3. Ограниченная скорость потока очищаемого газообразного вещества на входе в циклон максимум до 20…22 м/сек, так как дальнейшее увеличение скорости приводит к увеличению турбулизации потока и снижению очистной способности.3. The limited flow rate of the purified gaseous substance at the inlet of the cyclone to a maximum of 20 ... 22 m / s, as a further increase in speed leads to an increase in turbulization of the flow and a decrease in the cleaning ability.

Задачей группы изобретений является улучшение качества очистки исходного газообразного вещества от механических примесей, воды, конденсата с помощью организации не турбулизованного потока.The objective of the group of inventions is to improve the quality of purification of the source gaseous substance from mechanical impurities, water, condensate by organizing a non-turbulent flow.

Сущность заявленного способа заключается в том, что в способе очистки газообразных сред, воздуха и газа от механических примесей, воды и конденсата, включающем подачу очищаемой среды через входной патрубок, закручивание очищаемой среды с заданной угловой скоростью с созданием соответствующих центробежных сил, разделение очищаемой среды на составные части, при этом грязь под воздействием значительных центробежных сил отбрасывается к корпусу устройства, а газ вытесняется к центру вращения, и удаление очищенного газа и отделившихся загрязнений через соответствующие выпускные патрубки, подачу очищаемой среды осуществляют в центробежную камеру через сопло или тангенциальный или спиралеобразный входной патрубок, после чего очищаемую среду, которая вращается в центробежной камере сверху вниз с заданной угловой скоростью, подают в раструб, чем уменьшают угловую и осевую скорости потока, затем очищаемую среду подают под перфорированный конусный отбойник, где очищаемый поток, значительно уменьшив свои скорости, попадает на параболический дефлектор и отклоняется под расчетным углом к горизонту вниз, затем газ проходит в ламинарном режиме через отверстия в конусном отбойнике, а также через зазор между корпусом устройства и конусным отбойником, доочищаясь в пластинчатом сепараторе, и удаляется через выпускной патрубок с автоматическим клапаном, грязь под воздействием сил инерции и сил гравитации оседает и накапливается в конической части корпуса устройства, а удаление грязи из конической части производят по сигналам датчиков верхнего и нижнего уровней грязи, размещенных внизу конической части, при срабатывании датчика грязи верхнего уровня открывается регулируемое автоматическое устройство и грязь удаляется, а при срабатывании датчика грязи нижнего уровня регулируемое автоматическое устройство закрывается, при этом автоматический клапан на выпускном патрубке газа обеспечивает удаление грязи из конической части устройства в момент остановки устройства.The essence of the claimed method lies in the fact that in the method of purification of gaseous media, air and gas from mechanical impurities, water and condensate, which includes supplying a cleaned medium through the inlet pipe, twisting the cleaned medium with a given angular velocity with the creation of the corresponding centrifugal forces, separation of the cleaned medium into components, while dirt under the influence of significant centrifugal forces is thrown to the body of the device, and gas is displaced to the center of rotation, and the removal of purified gas and separated pollutants knowledge through the corresponding outlet pipes, the medium to be cleaned is carried out in a centrifugal chamber through a nozzle or a tangential or spiral inlet pipe, after which the medium to be cleaned, which rotates from top to bottom with a given angular velocity, is fed into the socket, which reduces the angular and axial flow velocities , then the medium to be cleaned is fed under a perforated cone chipper, where the stream to be cleaned, having significantly reduced its speeds, falls on a parabolic deflector and deviates under calculation angle down to the horizon, then the gas passes in laminar mode through the holes in the cone chipper, and also through the gap between the device body and the cone chipper, being cleaned in the plate separator, and is removed through the outlet pipe with an automatic valve, dirt under the influence of inertia and forces gravity settles and accumulates in the conical part of the device body, and dirt is removed from the conical part by the signals of the sensors of the upper and lower dirt levels located at the bottom of the conical part, when triggered Upper level sensor dirt Vania controlled automatic device opens and dirt is removed and the lower layer when triggered dirt sensor controlled automatic device is closed, the automatic valve in the gas outlet conduit removes dirt from the conical part of the apparatus in the stopping device.

Для повышения очистной способности во входной патрубок центробежной камеры производят впрыск распыленной чистой воды или минерального масла.To increase the cleaning ability, sprayed clean water or mineral oil is injected into the inlet of the centrifugal chamber.

Сущность заявленного устройства заключается в том, что в устройстве для очистки газообразных сред, воздуха и газа от механических примесей, воды и конденсата, содержащем крышку, цилиндрическую и коническую части корпуса с фланцами, входной патрубок, выпускные патрубки газа и грязи, в крышке закреплена центробежная камера, входной патрубок соединен с центробежной камерой и выполнен в виде сопла или тангенциального или спиралеобразного патрубка, центробежная камера плавно соединена с раструбом для гашения угловой и осевой скоростей, который соединен с перфорированным конусным отбойником, отверстия которого изнутри отбойника прикрыты выпуклыми пластинами, приваренными к конусу сверху и с боков, и имеют выходное отверстие снизу, под конусным отбойником расположен параболический дефлектор с острой вершиной, размещенный в нижней части цилиндрической или в верхней части конической части корпуса, выпускной патрубок грязи снабжен регулируемым автоматическим устройством, в нижней части крышки или в верхней части цилиндрической части корпуса установлен пластинчатый доочищающий сепаратор, выпускной патрубок газа снабжен автоматическим клапаном, при этом устройство снабжено патрубком крепления предохранительного или взрывного клапана и фундаментными лапами.The essence of the claimed device lies in the fact that in the device for cleaning gaseous media, air and gas from mechanical impurities, water and condensate, containing a cover, cylindrical and conical parts of the body with flanges, an inlet pipe, exhaust pipes of gas and dirt, a centrifugal screw is fixed in the cover the chamber, the inlet pipe is connected to the centrifugal chamber and is made in the form of a nozzle or a tangential or spiral pipe, the centrifugal chamber is smoothly connected to the bell to absorb angular and axial velocities, which The first one is connected to a perforated conical chipper, the openings of which are covered by convex plates welded to the cone from above and from the sides, and have an outlet from below, under the conical chipper there is a parabolic deflector with a sharp peak located in the lower part of the cylindrical or upper part of the conical part case, the exhaust pipe of dirt is equipped with an adjustable automatic device, in the lower part of the lid or in the upper part of the cylindrical part of the body is installed plate cleaners yuschy separator, the exhaust gas pipe is provided with an automatic valve, the apparatus is provided with a nozzle attachment of the safety valve or explosive or foundation legs.

Для увеличения пропускной способности устройство снабжено несколькими дополнительными параллельно работающими центробежными камерами, входные патрубки которых размещены в общей раздаточной камере с общим тангенциальным входным патрубком, которая закреплена на крышке устройства.To increase throughput, the device is equipped with several additional parallel-working centrifugal chambers, the inlet pipes of which are located in a common transfer chamber with a common tangential inlet pipe, which is mounted on the cover of the device.

Описанную технологию очистки газа можно назвать прямопоточной, так как в ней отсутствуют недостатки, характерные для классических циклонов, а именно: отсутствуют сложные турбулентные завихрения, частичное увлечение очищаемой среды в повторное вращение, скорость входа очищаемой среды в центробежную камеру может достигать значений больше 20…22 м/сек, что обеспечивает более высокую степень очистки.The described gas purification technology can be called direct-flow, since it does not have the disadvantages characteristic of classical cyclones, namely: there are no complex turbulent turbulences, partial entrainment of the medium being cleaned into re-rotation, the speed of the medium being cleaned into the centrifugal chamber can reach values greater than 20 ... 22 m / s, which provides a higher degree of purification.

Прямопоточный циклон устроен так, что центробежные камеры размещаются и крепятся в сферической крышке, пластинчатый сепаратор размещается в крышке или цилиндрической части циклона, а раздаточная камера очищаемой среды с тангенциальным патрубком размещается на сферической или торосферической крышке, перфорированный конусный отбойник с дефлекторами крепится в нижней части цилиндрического корпуса или начальной части конической части циклона, что обеспечивает быструю разборку и ремонт циклона в случае необходимости.The direct-flow cyclone is arranged so that the centrifugal chambers are placed and fastened in a spherical lid, the plate separator is placed in the lid or the cylindrical part of the cyclone, and the discharge chamber of the medium to be cleaned with a tangential nozzle is placed on the spherical or torospherical lid, the perforated conical chipper with deflectors is mounted in the lower part of the cylindrical the case or the initial part of the conical part of the cyclone, which provides quick disassembly and repair of the cyclone if necessary.

Заявляемые конструктивные особенности прямопоточного циклона обеспечивают высокую степень очистки очищаемой среды от примесей.The inventive design features of a straight-through cyclone provide a high degree of purification of the cleaned medium from impurities.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Очищаемая среда через тангенциальный патрубок, или спиралеобразный патрубок, или сопло поступает по касательной в цилиндрическую часть центробежной камеры, где, закручиваясь по спирали вдоль цилиндрической стенки камеры сверху вниз, образует значительное центробежное поле, под воздействием которого механические примеси, вода и конденсат отбрасываются к цилиндрической стенке центробежной камеры, коагулируя при этом и получая ускорение за счет осевой скорости и сил гравитации, а газ вытесняется в центр вращения. Затем очищаемая среда, поступив в раструб и замедлив свою угловую и осевую скорости, поступает под перфорированный конусный отбойник, отверстия в котором прикрыты с внутренней стороны конуса выпуклыми пластинами. Значительно замедлив свою угловую и осевую скорости, вращающаяся очищаемая среда поступает на параболический дефлектор и отклоняется в горизонтальной плоскости под заданным углом вниз к горизонту.The medium being cleaned through a tangential nozzle, or a spiral-shaped nozzle, or nozzle enters tangentially into the cylindrical part of the centrifugal chamber, where, spiraling downward along the cylindrical wall of the chamber, it forms a significant centrifugal field, under the influence of which mechanical impurities, water and condensate are rejected to the cylindrical the wall of the centrifugal chamber, while coagulating and receiving acceleration due to axial velocity and gravitational forces, and the gas is displaced to the center of rotation. Then, the medium to be cleaned, having entered the bell and slowing down its angular and axial velocities, enters under the perforated cone chipper, the holes in which are covered with convex plates from the inside of the cone. Having significantly slowed down its angular and axial velocities, the rotating medium to be cleaned enters the parabolic deflector and deviates in the horizontal plane at a given angle down to the horizontal.

Отделенная грязь под воздействием сил инерции и гравитации оседает в коническую часть корпуса, а газ или воздух через отверстия в конусном отбойнике и через зазор между корпусом и конусным отбойником в ламинарном режиме, дополнительно очищаясь в пластинчатом сепараторе, через выпускной патрубок с автоматическим клапаном удаляется из циклона.Separated dirt, under the influence of inertia and gravity, settles in the conical part of the body, and gas or air through the holes in the cone chipper and through the gap between the body and the cone chipper in laminar mode, additionally cleaned in a plate separator, is removed from the cyclone through an outlet pipe with an automatic valve .

По мере накопления грязи в конической части корпуса циклона сначала срабатывает датчик грязи нижнего уровня, а затем верхнего уровня, при этом регулируемое автоматическое выпускное отверстие открывается, механические примеси, вода и конденсат под действием давления газа удаляются в бункер для дальнейшей очистки.As dirt accumulates in the conical part of the cyclone body, the lower level and then the upper level dirt sensors are triggered, while the adjustable automatic outlet opens, mechanical impurities, water and condensate are removed under the influence of gas pressure into the hopper for further cleaning.

По мере удаления грязи из конической части сначала сработает датчик грязи верхнего уровня, а затем нижнего, регулируемое автоматическое выпускное отверстие патрубка при этом закрывается или прикрывается.As dirt is removed from the conical part, the upper-level dirt sensor will work first, and then the lower one, the adjustable automatic outlet of the nozzle closes or closes.

Описанный процесс будет повторяться до остановки циклона.The described process will be repeated until the cyclone stops.

При остановке вентилятора циклона или при закрытии клапана подачи газа в циклон для очистки автоматический клапан на выпускном патрубке газа закрывается, а регулируемое автоматическое выпускное отверстие выпускного патрубка грязи открывается. Под действием остаточного давления газа или работающего заданное время вентилятора грязь удаляется из конической части циклона, срабатывает датчик грязи нижнего уровня, регулируемое автоматическое выпускное отверстие закрывается, вентилятор останавливается, а автоматический клапан на выпускном патрубке газа открывается.When the cyclone fan stops, or when the gas supply valve to the cyclone is closed for cleaning, the automatic valve at the gas outlet is closed, and the adjustable automatic outlet of the dirt outlet is opened. Under the influence of residual gas pressure or a fan working for a given time, dirt is removed from the conical part of the cyclone, a low-level dirt sensor is triggered, the adjustable automatic outlet opens, the fan stops, and the automatic valve on the gas outlet opens.

В случае очистки газа в больших объемах, количество центробежных камер увеличивается, тангенциальные или спиралеобразные патрубки или сопла размещаются в раздаточной камере с общим тангенциальным входным патрубком. Газ, поступив по общему тангенциальному входному патрубку в раздаточную камеру, закручивается, равномерно распределяется по параллельно работающим центробежным камерам и далее очищаемая среда очищается в каждой камере от примесей, как описано выше.In the case of gas purification in large volumes, the number of centrifugal chambers increases, tangential or spiral nozzles or nozzles are placed in the transfer chamber with a common tangential inlet nozzle. The gas entering the common tangential inlet pipe into the dispensing chamber is twisted, evenly distributed in parallel working centrifugal chambers, and then the medium to be cleaned is cleaned of impurities in each chamber, as described above.

На фиг.1 представлен общий вид прямопоточного циклона малой пропускной способности с одной центробежной камерой;Figure 1 presents a General view of a straight-through cyclone of low capacity with one centrifugal chamber;

На фиг.2 представлен общий вид прямопоточного циклона значительной пропускной способностью с несколькими параллельно работающими центробежными камерами;Figure 2 presents a General view of a straight-through cyclone with a significant throughput with several parallel-running centrifugal chambers;

На фиг.3 представлена центробежная камера с соплом, предназначенная для закрутки очищаемого потока со значительной заданной угловой скоростью;Figure 3 presents a centrifugal chamber with a nozzle designed to swirl the cleaned stream with a significant predetermined angular velocity;

На фиг.4 изображено сечение В-В фиг.3 по соплу;Figure 4 shows a section bb of figure 3 along the nozzle;

На фиг.5 представлена центробежная камера с тангенциальным патрубком, предназначенная для закрутки очищаемого потока со значительной заданной угловой скоростью;Figure 5 presents a centrifugal chamber with a tangential pipe, designed to swirl the cleaned stream with a significant predetermined angular velocity;

На фиг.6 изображено сечение Г-Г фиг.5 по тангенциальному входному патрубку;Figure 6 shows a section GG of figure 5 along the tangential inlet pipe;

На фиг.7 изображена центробежная камера с раструбом гашения угловой и осевой скоростей очищаемой среды;Figure 7 shows a centrifugal chamber with a bell damping the angular and axial velocities of the cleaned medium;

На фиг.8 изображено несколько параллельно работающих центробежных камер с раструбами и общей раздаточной камерой;On Fig depicts several parallel working centrifugal chambers with sockets and a common transfer chamber;

На фиг.9 изображено сечение А-А фиг.2;Figure 9 shows a section aa of figure 2;

На фиг.10 изображен перфорированный конусный отбойник на виде сверху;Figure 10 shows a perforated cone chipper in a top view;

На фиг.11 изображен перфорированный конусный отбойник на виде сбоку в сечении Д-Д фиг.10.In Fig.11 shows a perforated conical bump in side view in section DD DD of Fig.10.

Прямопоточный циклон (фиг.1) содержит коническую часть корпуса 1, фундаментные лапы 2, цилиндрическую часть корпуса 3, перфорированный отверстиями конусный отбойник 4, раструб гашения угловой и осевой скоростей очищаемого потока 5, сферическую или торосферическую крышку 6, пластинчатый сепаратор 7, центробежную камеру 8 с тангенциальным или спиралеобразным входным патрубком или соплом, автоматический клапан 9 с выпускным патрубком 10 очищенного газа, патрубок крепления предохранительного или взрывного клапана 11, параболический дефлектор 12 с острой вершиной, выпускной патрубок грязи 13, регулируемое автоматическое устройство удаления грязи 14, датчики наличия грязи верхнего и нижнего уровней 15. При использовании нескольких центробежных камер 8 устройство содержит дополнительно общий тангенциальный входной патрубок 16 входа очищаемой среды в раздаточную камеру, корпус раздаточной камеры 17, раздаточную камеру 18.Direct-flow cyclone (Fig. 1) contains a conical part of the housing 1, foundation legs 2, a cylindrical part of the housing 3, a perforated cone chipper 4, a bell for damping the angular and axial velocities of the stream to be cleaned 5, a spherical or torospherical cover 6, a plate separator 7, a centrifugal chamber 8 with a tangential or spiral inlet pipe or nozzle, an automatic valve 9 with an outlet pipe 10 for purified gas, a pipe for attaching a safety or explosive valve 11, a parabolic deflector 12 s a sharp peak, the mud outlet 13, an adjustable automatic device for removing dirt 14, the sensors for the presence of dirt of the upper and lower levels 15. When using several centrifugal chambers 8, the device further comprises a common tangential inlet 16 of the medium to be cleaned into the transfer chamber, the housing of the transfer chamber 17, dispensing chamber 18.

Центробежная камера 8 с соплом (фиг.3, 4) содержит цилиндрический корпус, входной патрубок 19 с соплом, коническую часть сопла 20, суженную часть сопла 21, цилиндрическую полость вращения очищаемой среды 22.The centrifugal chamber 8 with a nozzle (FIGS. 3, 4) comprises a cylindrical body, an inlet pipe 19 with a nozzle, a conical part of the nozzle 20, a narrowed part of the nozzle 21, a cylindrical rotation cavity of the medium to be cleaned 22.

Центробежная камера 8 с тангенциальным входом (фиг.5, 6) содержит цилиндрический корпус, тангенциальный входной патрубок 23, цилиндрическую полость вращения очищаемой среды 22.The centrifugal chamber 8 with a tangential inlet (FIGS. 5, 6) comprises a cylindrical body, a tangential inlet pipe 23, a cylindrical rotation cavity of the medium to be cleaned 22.

Центробежная камера 8 плавно соединена с раструбом 5 (фиг.7, 1, 2) и содержит фланец крепления камеры 24.The centrifugal chamber 8 is smoothly connected to the bell 5 (Fig.7, 1, 2) and contains a mounting flange of the chamber 24.

Раздаточная камера очищаемой среды 18 с несколькими параллельно работающими центробежными камерами (фиг.2, 8, 9) содержит центробежные камеры 8, общий входной тангенциальный патрубок 16, полость раздаточной камеры 18, корпус раздаточной камеры 17, фланец раздаточной камеры 25.The distribution chamber of the medium to be cleaned 18 with several centrifugal chambers operating in parallel (FIGS. 2, 8, 9) contains centrifugal chambers 8, a common inlet tangential branch pipe 16, the cavity of the transfer chamber 18, the housing of the transfer chamber 17, and the flange of the transfer chamber 25.

Перфорированный конусный отбойник 4 (фиг.10, 1, 2) содержит отверстия 26, прикрытые изнутри отбойника выпуклыми пластинами 27, приваренными к конусу отбойника сверху и с боков с входным отверстием для газа снизу, оконечную часть раструбов 5.The perforated conical chipper 4 (Fig. 10, 1, 2) contains holes 26, covered from the inside of the chipper with convex plates 27, welded to the chipper cone from above and from the sides with an inlet for gas from below, the terminal part of the sockets 5.

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

Очищаемое газообразное вещество, воздух, газ под давлением через входной патрубок 19 с соплом, пройдя коническую 20 и суженную часть 21 сопла (Фиг.3, 4), или тангенциальный входной патрубок 23 (Фиг.5, 6), или спиралеобразный патрубок со скоростью более 20…22 м/сек поступает по касательной к цилиндрической части центробежной камеры 8, начинает вращаться по спирали в полости 22 со значительной угловой скоростью, под воздействием которой создается соответствующее поле центробежных сил.The cleaned gaseous substance, air, gas under pressure through the inlet pipe 19 with the nozzle, passing the conical 20 and the narrowed part 21 of the nozzle (Fig. 3, 4), or the tangential inlet pipe 23 (Fig. 5, 6), or a spiral-shaped pipe at a speed more than 20 ... 22 m / s enters tangentially to the cylindrical part of the centrifugal chamber 8, begins to rotate in a spiral in the cavity 22 with a significant angular velocity, under the influence of which a corresponding field of centrifugal forces is created.

Под воздействием центробежных сил механические примеси, вода, конденсат (далее грязь) отбрасываются к цилиндрической стенке центробежной камеры 8, а газ, вращаясь в полости 22, вытесняется в центр вращения. Далее вращающаяся очищаемая среда поступает в раструб 5 (фиг.1), где угловая и осевая скорости потока снижаются. Под перфорированным конусным отбойником 4 скорость еще более снижается, поток поступает на параболический дефлектор 12, обтекая острую вершину дефлектора по параболе, отклоняется от вертикального движения в горизонтальное под заданным углом к горизонту вниз.Under the influence of centrifugal forces, mechanical impurities, water, condensate (hereinafter dirt) are discarded to the cylindrical wall of the centrifugal chamber 8, and the gas, rotating in the cavity 22, is displaced to the center of rotation. Next, the rotating cleaned medium enters the socket 5 (figure 1), where the angular and axial flow rates are reduced. Under the perforated conical bump 4, the speed decreases even more, the flow enters the parabolic deflector 12, flowing around the sharp peak of the deflector along the parabola, deviates from the vertical movement to the horizontal at a given angle to the horizontal downward.

Грязь под воздействием сил инерции и сил гравитации оседает в конической части 1 корпуса циклона, а газ через отверстия 26 с выпуклыми пластинами 27 конусного отбойника 4, а также через пространство между корпусом циклона и перфорированным конусным отбойником 4 в ламинарном режиме удаляется из циклона через выпускной патрубок 10 с автоматическим клапаном 9.Dirt under the influence of inertia and gravity forces settles in the conical part 1 of the cyclone body, and gas through holes 26 with convex plates 27 of the cone chipper 4, and also through the space between the cyclone body and the perforated cone chipper 4 in the laminar mode, is removed from the cyclone through the exhaust pipe 10 with automatic valve 9.

По мере накопления грязи в конической части 1 корпуса циклона сначала срабатывает датчик грязи нижнего уровня 15, а затем датчик грязи верхнего уровня 15, при этом открывается регулируемое автоматическое устройство 14 и грязь под давлением газа удаляется через патрубок 13 в бункер для дальнейшей очистки или переработки. При удалении грязи сначала срабатывает датчик грязи верхнего уровня 15, а затем нижнего уровня, при этом регулируемое автоматическое устройство 14 закрывается и процесс повторяется.As dirt accumulates in the conical part 1 of the cyclone body, the lower level dirt sensor 15 is first triggered, and then the upper level dirt sensor 15 is activated, the adjustable automatic device 14 is opened and dirt is removed under gas pressure through the pipe 13 to the hopper for further cleaning or processing. When removing dirt, the dirt sensor of the upper level 15, and then the lower level, is first triggered, while the adjustable automatic device 14 is closed and the process is repeated.

При остановке циклона, когда закрывается клапан подачи газа на очистку или останавливается нагнетающий вентилятор подачи очищаемой среды, автоматический клапан 9 закрывается, а регулируемое автоматическое устройство 14 открывается и грязь под давлением остаточного газа или работающего заданное время вентилятора удаляется через патрубок 13 до срабатывания датчика грязи нижнего уровня 15 или по истечении заданного промежутка времени. После удаления остатков грязи автоматический клапан 9 открывается, а регулируемое автоматическое устройство 14 закрывается.When the cyclone stops, when the gas supply valve for cleaning is closed or the discharge fan for the medium to be cleaned is stopped, the automatic valve 9 closes, and the adjustable automatic device 14 opens and dirt is removed under the pressure of the residual gas or the fan working for a specified time through the pipe 13 until the lower dirt sensor triggers level 15 or after a specified period of time. After removing residual dirt, the automatic valve 9 opens and the adjustable automatic device 14 closes.

В случае очистки больших объемов газа в циклоне используется несколько параллельно работающих центробежных камер 8 с раструбами 5 (Фиг.2, 8), при этом газ подается на очистку через общий тангенциальный патрубок 16 в полость 18 раздаточной камеры 17 с фланцем 25.In the case of cleaning large volumes of gas in a cyclone, several parallel-working centrifugal chambers 8 with sockets 5 are used (FIGS. 2, 8), while gas is supplied for cleaning through a common tangential pipe 16 into the cavity 18 of the transfer chamber 17 with a flange 25.

Войдя через общий тангенциальный патрубок 16 в полость 18 по касательной к корпусу 17 раздаточной камеры, газ, закручиваясь, равномерно распределяется по входным патрубкам 19 (фиг.3, 4) или 23 (фиг.5, 6) параллельно работающих центробежных камер, а далее циклон работает, как описано выше.Entering through the common tangential pipe 16 into the cavity 18 tangentially to the housing 17 of the transfer chamber, the gas, twisting, is evenly distributed along the inlet pipes 19 (Figs. 3, 4) or 23 (Figs. 5, 6) of centrifugal chambers operating in parallel, and then the cyclone operates as described above.

При очистке газа от сухих мелкодисперсных механических примесей в очищаемый газ во входном патрубке целесообразно производить впрыск распыленной чистой воды или минерального масла.When cleaning gas from dry fine solids into the gas to be purified, it is advisable to inject sprayed clean water or mineral oil in the inlet pipe.

Изобретение обеспечивает глубокую очистку очищаемой среды от механических примесей с дисперсностью менее 5,0 мкм.The invention provides a deep cleaning of the cleaned medium from mechanical impurities with a dispersion of less than 5.0 microns.

Claims (4)

1. Способ очистки газообразных сред, воздуха и газа от механических примесей, воды и конденсата, включающий подачу очищаемой среды через входной патрубок, закручивание очищаемой среды с заданной угловой скоростью и созданием соответствующих ей центробежных сил, разделение очищаемой среды на составные части, при этом грязь под воздействием центробежных сил отбрасывается к корпусу устройства, а газ вытесняется к центру вращения, и удаление очищенного газа и отделившихся загрязнений через соответствующие выпускные патрубки, отличающийся тем, что подачу очищаемой среды осуществляют в центробежную камеру через сопло или тангенциальный входной патрубок со скоростью более 20…22 м/с, после чего очищаемую среду, которая вращается в центробежной камере сверху вниз с заданной угловой скоростью, подают в раструб, чем уменьшают угловую и осевую скорости потока, затем очищаемую среду подают под перфорированный конусный отбойник, где очищаемый поток, значительно уменьшив свои скорости, попадает на параболический дефлектор и отклоняется под углом к горизонту вниз, затем газ проходит в ламинарном режиме через отверстия в конусном отбойнике, а также через зазор между корпусом устройства и конусным отбойником, доочищаясь в пластинчатом сепараторе, и удаляется через выпускной патрубок с автоматическим клапаном, грязь под воздействием сил инерции и сил гравитации оседает и накапливается в конической части корпуса устройства, а удаление грязи из конической части производят по сигналам датчиков верхнего и нижнего уровня грязи, размещенных внизу конической части, при срабатывании датчика грязи верхнего уровня открывается регулируемое автоматическое устройство и грязь удаляется, а при срабатывании датчика грязи нижнего уровня регулируемое автоматическое устройство закрывается, при этом автоматический клапан на выпускном патрубке газа обеспечивает удаление грязи из конической части устройства в момент остановки устройства.1. The method of purification of gaseous media, air and gas from mechanical impurities, water and condensate, including the supply of the cleaned medium through the inlet pipe, twisting the cleaned medium with a given angular velocity and the creation of the corresponding centrifugal forces, the separation of the cleaned medium into its components, while the dirt under the influence of centrifugal forces it is thrown to the body of the device, and the gas is displaced to the center of rotation, and the removal of purified gas and separated contaminants through the corresponding exhaust pipes, characterized the fact that the medium to be cleaned is carried out in a centrifugal chamber through a nozzle or tangential inlet pipe with a speed of more than 20 ... 22 m / s, after which the medium to be cleaned, which rotates from top to bottom at a given angular velocity, is fed into the socket, which reduces the angular and axial flow rates, then the medium to be cleaned is fed under a perforated cone chipper, where the stream to be cleaned, having significantly reduced its speeds, falls on a parabolic deflector and deviates downward at an angle to the horizontal, then the gas passes in laminar mode, through holes in the cone chipper, and also through the gap between the device body and the cone chipper, being cleaned in the plate separator, and removed through the exhaust pipe with an automatic valve, dirt under the influence of inertia and gravity forces settles and accumulates in the conical part of the device , and the removal of dirt from the conical part is carried out according to the signals of the sensors of the upper and lower levels of dirt located at the bottom of the conical part; when the sensor of the dirt of the upper level is triggered, it opens I have an adjustable automatic device and the dirt is removed, and when the lower level dirt sensor is triggered, the adjustable automatic device is closed, while the automatic valve on the gas outlet pipe removes dirt from the conical part of the device when the device stops. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что во входной патрубок центробежной камеры производят впрыск распыленной чистой воды или минерального масла.2. The method according to claim 1, characterized in that the atomized clean water or mineral oil is injected into the inlet of the centrifugal chamber. 3. Устройство для очистки газообразных сред, воздуха и газа от механических примесей, воды и конденсата, содержащее крышку, цилиндрическую и коническую части корпуса с фланцами, входной патрубок, выпускные патрубки газа и грязи, отличающееся тем, что в крышке закреплена центробежная камера, входной патрубок соединен с центробежной камерой и выполнен в виде сопла или тангенциального патрубка, центробежная камера плавно соединена с раструбом для гашения угловой и осевой скоростей, который соединен с перфорированным конусным отбойником, отверстия которого изнутри отбойника прикрыты выпуклыми пластинами, приваренными к конусу сверху и с боков, и имеют выходное отверстие снизу, под конусным отбойником расположен параболический дефлектор с острой вершиной, размещенный в нижней части цилиндрической или в верхней части конической части корпуса, выпускной патрубок грязи снабжен регулируемым автоматическим устройством, в нижней части крышки или в верхней части цилиндрической части корпуса установлен пластинчатый доочищающий сепаратор, выпускной патрубок газа снабжен автоматическим клапаном, при этом устройство снабжено патрубком крепления предохранительного или взрывного клапана и фундаментными лапами.3. A device for cleaning gaseous media, air and gas from mechanical impurities, water and condensate, comprising a cover, cylindrical and conical parts of the body with flanges, an inlet pipe, exhaust pipes for gas and dirt, characterized in that a centrifugal chamber is fixed in the cover, the inlet the nozzle is connected to the centrifugal chamber and is made in the form of a nozzle or tangential nozzle, the centrifugal chamber is smoothly connected to the bell for damping angular and axial velocities, which is connected to the perforated conical chipper, from The holes of the inside of the chipper are covered with convex plates welded to the cone from above and from the sides, and have an outlet from below, under the cone chipper there is a parabolic deflector with a sharp apex located in the lower part of the cylindrical or upper part of the conical part of the body, the dirt outlet pipe is equipped with an adjustable by an automatic device, in the lower part of the lid or in the upper part of the cylindrical part of the casing, a plate cleaning separator is installed, the gas outlet pipe is equipped with an automatic valve, while the device is equipped with a nozzle for mounting a safety or explosive valve and foundation paws. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено несколькими дополнительными параллельно работающими центробежными камерами, входные патрубки которых размещены в общей раздаточной камере с общим тангенциальным входным патрубком, которая закреплена на крышке устройства. 4. The device according to claim 3, characterized in that it is equipped with several additional parallel-running centrifugal chambers, the inlet pipes of which are located in a common transfer chamber with a common tangential inlet pipe, which is mounted on the cover of the device.
RU2011141744/05A 2011-10-17 2011-10-17 Method of cleaning gaseous substances, gas and air from mechanical impurities, condensate and water and device to this end RU2484881C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011141744/05A RU2484881C2 (en) 2011-10-17 2011-10-17 Method of cleaning gaseous substances, gas and air from mechanical impurities, condensate and water and device to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011141744/05A RU2484881C2 (en) 2011-10-17 2011-10-17 Method of cleaning gaseous substances, gas and air from mechanical impurities, condensate and water and device to this end

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011141744A RU2011141744A (en) 2012-05-20
RU2484881C2 true RU2484881C2 (en) 2013-06-20

Family

ID=46230388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011141744/05A RU2484881C2 (en) 2011-10-17 2011-10-17 Method of cleaning gaseous substances, gas and air from mechanical impurities, condensate and water and device to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2484881C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2593292C1 (en) * 2015-03-23 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Air filter
RU2774234C1 (en) * 2021-08-02 2022-06-16 Сергей Юрьевич Вильчек Method for gas purification from dust

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1655539A1 (en) * 1989-05-11 1991-06-15 Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения Separator
RU2027526C1 (en) * 1992-03-26 1995-01-27 Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе Method of gas cleaning from dust
RU80768U1 (en) * 2008-07-28 2009-02-27 Леонид Маркович Мильштейн CENTRIFUGAL GAS-LIQUID SEPARATOR
US7811344B1 (en) * 2007-12-28 2010-10-12 Bobby Ray Duke Double-vortex fluid separator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1655539A1 (en) * 1989-05-11 1991-06-15 Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения Separator
RU2027526C1 (en) * 1992-03-26 1995-01-27 Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе Method of gas cleaning from dust
US7811344B1 (en) * 2007-12-28 2010-10-12 Bobby Ray Duke Double-vortex fluid separator
RU80768U1 (en) * 2008-07-28 2009-02-27 Леонид Маркович Мильштейн CENTRIFUGAL GAS-LIQUID SEPARATOR

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2593292C1 (en) * 2015-03-23 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Air filter
RU2774234C1 (en) * 2021-08-02 2022-06-16 Сергей Юрьевич Вильчек Method for gas purification from dust

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011141744A (en) 2012-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4198290A (en) Dust separating equipment
US7708808B1 (en) Cyclone separator with rotating collection chamber
CA2687349C (en) Induced vortex particle separator
US20120168361A1 (en) Cyclone induced sweeping flow separator
RU2397819C2 (en) Cyclon separator for blast-furnace gases
US4191544A (en) Gas cleaning apparatus
US3348364A (en) Gas scrubber with improved liquid separator
RU201604U1 (en) DUST COLLECTOR WITH PIPELINES
JP2022518869A (en) Filter media-free equipment and methods for cleaning particle-containing fluids using low-energy multi-flow splitter technology
US4624688A (en) Device for the purification of gases
JP7412020B2 (en) cyclone air filtration device
US3042202A (en) Cyclone classifier
RU2484881C2 (en) Method of cleaning gaseous substances, gas and air from mechanical impurities, condensate and water and device to this end
US4203736A (en) Method and apparatus for purifying a gas of suspended particles
CN202860347U (en) Agglomerate cyclone separator
US2751043A (en) Separation of suspended solids from fluids
RU2260470C1 (en) Vortex-type dust collector
RU2344868C1 (en) Vertical dust catcher
CN102872668B (en) Agglomerate cyclone separator
RU207306U1 (en) Dust collector-classifier with conical body
SU1766524A1 (en) Vortical dust collector
RU211784U1 (en) AIR CENTRIFUGAL CLASSIFIER WITH SEPARATION GRATE
RU168683U1 (en) DUST CATCHER CLASSIFIER
RU2316397C1 (en) Fine dust catcher
RU219177U1 (en) MULTIVORTEX DEVICE WITH SEPARATION INCLINED PLATES

Legal Events

Date Code Title Description
QA4A Patent open for licensing

Effective date: 20131105

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171018