RU2666881C1

RU2666881C1 - Cyclone combined

Info

Publication number: RU2666881C1
Application number: RU2018103675A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2018-09-12

Abstract

FIELD: dust collection equipment.SUBSTANCE: invention relates to the dust-collecting technique and can be used in the chemical, textile, food, light and other industries for the cleaning of dusty gases. In the cyclone, a combined, enclosed body, a peripheral gas flow inlet configured as an inlet tangential connection, a hopper connected to the lower conical part of the cyclone, and an outlet pipe, in the lower part of which holes are formed, and a nozzle block is installed in the upper part, each of the nozzles of the sprinkler manifold is made with a spray disk and comprises a cylindrical body with a nozzle, rigidly connected to a body coaxially disposed in the upper part of the housing and having a cylindrical fluid inlet connected to a diffuser that is axisymmetric to the housing and the fitting, in the lower part of the cylindrical hole, a hollow conical swirl is fixed, the conical shell of which is fixed by means of at least three spokes fixed at one end to the conical shell of the swirler conical shell in its upper part, and the other end - in the annular groove made on the inner surface of the cylindrical hole, on the outer surface of the hollow conical swirler a screw through thread is made, and to the body, in its lower part, a sprayer is connected by means of at least three spokes located perpendicular to the axis of the body and made in the form of a solid disk, the disk of the atomizer is formed by two surfaces, one of which, facing the diffuser, has a curved surface, and the line forming this surface is a curve of the n-th order, and the second is the plane, or the disk of the atomizer is formed by two congruent and equidistant surfaces of the n-th order, the spokes by which the disk of the diffuser is attached to the body, in shape are made straight or curved.EFFECT: increased efficiency and reliability of the dust collection process by increasing the liquid spraying rate of injectors.1 cl, 2 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 за счет недостаточно развитой поверхности распыления жидкости.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of the dust collection process due to the underdeveloped spray surface of the liquid.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания путем увеличения степени распыла жидкости форсунками.EFFECT: increased efficiency and reliability of the dust collection process by increasing the degree of liquid atomization by nozzles.

Это достигается тем, что в циклоне комбинированном, содержащем корпус, периферийный ввод газового потока, выполненный в виде входного тангенциального патрубка, бункер, соединенный с нижней конической частью циклона, и выходную трубу, в нижней части которой выполнены отверстия, а в верхней части установлен блок форсунок, каждая из форсунок коллектора оросителя выполнена с распылительным диском и содержит цилиндрический корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом, соосно расположенным в верхней части корпуса и имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, в нижней части цилиндрического отверстия закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством по крайней мере трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности цилиндрического отверстия, при этом на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена сквозная винтовая нарезка, а к корпусу, в его нижней части, посредством по крайней мере трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса, и выполненный в виде сплошного диска, при этом диск распылителя образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора, криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, является кривая линия n-го порядка, а вторая - плоскость, или диск распылителя образован двумя конгруэнтными и эквидистантными поверхностями n-го порядка, спицы, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу, по форме выполнены прямыми или изогнутыми.This is achieved by the fact that in the combined cyclone containing the housing, the peripheral gas flow inlet, made in the form of an inlet tangential nozzle, a hopper connected to the lower conical part of the cyclone, and an outlet pipe, in the lower part of which holes are made, and a block is installed in the upper part nozzles, each of the nozzles of the sprinkler collector is made with a spray disk and contains a cylindrical body with a fitting rigidly connected to the body coaxially located in the upper part of the body and having a cylindrical a fluid inlet hole connected to a diffuser, an axisymmetric body and a fitting, a hollow conical swirl is fixed in the lower part of the cylindrical hole, the conical shell of which is fixed by at least three spokes fixed at one end to the swirl conical shell in its upper part and the other the end - in an annular groove made on the inner surface of the cylindrical hole, while on the outer surface of the hollow conical swirl made through screw thread and to the casing, in its lower part, by means of at least three spokes a sprayer is connected, located perpendicular to the axis of the casing, and made in the form of a solid disk, while the sprayer’s disk is formed by two surfaces, one of which, facing the diffuser, has a curved surface moreover, the line forming this surface is an nth-order curved line, and the second is a plane, or the atomizer disk is formed by two congruent and equidistant surfaces of the nth order, spokes, through which atomizer disk attached to the body, the shape formed straight or curved.

На фиг. 1 изображен общий вид циклона комбинированного, на фиг. 2 - схема форсунки 7 коллектора 10.In FIG. 1 shows a general view of a combined cyclone; FIG. 2 is a diagram of the nozzle 7 of the collector 10.

Циклон комбинированный содержит корпус 5, периферийный ввод газового потока, выполненный в виде входного тангенциального патрубка 1, бункер 8 в нижней конической части 3 циклона и выходную трубу 6 для выхода очищенного газа, выполненную с расширением 9 в нижней части, имеющим отверстия 2. В верхней части трубы 6 установлен коллектор 10 оросителя с форсунками 7, содержащий по крайней мере одну форсунку, образующую факел тонкого распыла. К нижнему торцу расширения 9 присоединена под углом 30…60 градусов труба 4 для удаления шлама.The combined cyclone contains a housing 5, a peripheral gas flow inlet, made in the form of an inlet tangential nozzle 1, a hopper 8 in the lower conical part 3 of the cyclone and an outlet pipe 6 for the outlet of the purified gas, made with an extension 9 in the lower part having openings 2. In the upper of the pipe part 6, an irrigation collector 10 with nozzles 7 is installed, comprising at least one nozzle forming a fine spray torch. A pipe 4 is attached to the lower end of the expansion 9 at an angle of 30 ... 60 degrees to remove sludge.

Каждая из форсунок 7 (фиг. 2) выполнена с распылительным диском и содержит цилиндрический корпус 11 со штуцером 12, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса, имеющим цилиндрическое отверстие 13 для подвода жидкости, соединенное с диффузором 14, осесимметричным корпусу и штуцеру. В нижней части цилиндрического отверстия 13 для подвода жидкости закреплен полый конический завихритель 17, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц 18, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке цилиндрического отверстия 13 (на чертеже не показана), выполненной на его внутренней поверхности. На внешней поверхности полого конического завихрителя 17 выполнена сквозная винтовая нарезка 19.Each of the nozzles 7 (Fig. 2) is made with a spray disk and comprises a cylindrical body 11 with a fitting 12 rigidly connected to the body and coaxially located in the upper part of the body, having a cylindrical fluid inlet 13 connected to the diffuser 14, an axisymmetric body, and fitting. A hollow conical swirl 17 is fixed in the lower part of the cylindrical hole 13 for supplying liquid, the conical shell of which is fixed by means of at least three spokes 18 fixed at one end on the conical shell of the swirl in its upper part and the other end in the annular groove of the cylindrical holes 13 (not shown), made on its inner surface. On the outer surface of the hollow conical swirl 17 is made through screw thread 19.

К корпусу 11, в его нижней части, посредством, по крайней мере, трех спиц 16 подсоединен распылитель 15, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде сплошного диска. Диск распылителя 15 образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора 14, криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, является кривая линия n-го порядка, например эллиптическая, параболическая и др., а вторая - плоскость.To the housing 11, in its lower part, by means of at least three spokes 16 is connected a sprayer 15 located perpendicular to the axis of the housing and made in the form of a solid disk. The atomizer disk 15 is formed by two surfaces, one of which, facing the diffuser 14, is a curved surface, and the line forming this surface is an nth-order curved line, for example, elliptical, parabolic, etc., and the second a plane.

Спицы 16, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу, расположены радиально по отношению к оси корпуса и по форме могут быть выполнены прямыми и изогнутыми (на чертеже не показано), причем к корпусу они крепятся посредством винтов, а к диску - либо с помощью разьемного соединения, например резьбового, либо неразъемного, например контактной сваркой.The spokes 16, by means of which the atomizer disk is attached to the body, are located radially with respect to the axis of the body and can be made straight and curved in shape (not shown in the drawing), and they are attached to the body using screws, and to the disk, or using a demountable connections, for example threaded, or one-piece, for example by contact welding.

Диск распылителя может быть образован двумя конгруэнтными и эквидистантными поверхностями n-го порядка, при этом распылитель форсунки может быть выполнен из твердых материалов, например карбида вольфрама.The atomizer disk can be formed by two congruent and equidistant surfaces of the n-th order, while the nozzle atomizer can be made of solid materials, such as tungsten carbide.

Форсунка с распылительным диском работает следующим образом.The nozzle with a spray disk works as follows.

Жидкость под давлением подается в полость цилиндрического отверстия 13 для подвода жидкости корпуса 11 форсунки, а затем в нижнюю часть отверстия 13, и через конический завихритель 17, выходит наружу, в распылитель 15, при этом происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет турбулизации потока на выходе, и мелкодисперсный поток выходит из форсунки с широким факелом распыляющейся жидкости (раствора).Liquid under pressure is supplied into the cavity of the cylindrical hole 13 for supplying fluid to the nozzle body 11, and then into the lower part of the hole 13, and through the conical swirler 17, comes out into the atomizer 15, with this additional crushing of liquid droplets due to turbulence of the outlet stream , and the finely dispersed stream exits the nozzle with a wide torch of the atomized liquid (solution).

Использование форсунки описанной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении подачи воды не более 1 МПа.Using the nozzle of the described design allows to obtain a uniform flow volume of fine spray droplets in the range of droplet diameters from 30 to 150 microns with a water supply pressure of not more than 1 MPa.

Циклон комбинированный работает следующим образом.Combined cyclone works as follows.

Запыленный воздух входит в циклон через тангенциальный патрубок 1. Внутри корпуса 5 воздух закручивается и по нисходящей спирали опускается вниз к нижнему торцу выхлопной трубы 6. При этом более крупные фракции пыли центробежной силой прижимаются к внутренней поверхности и сползают в нижнюю коническую часть циклона 3, из которой выпадают в бункер циклона. Освободившись от крупных фракций, воздух через отверстия 2 в нижней части выхлопной трубы попадает в нее, движется вверх навстречу водяным факелам, образуемым форсунками 7. Очищенный воздух удаляется в атмосферу. Орошение воздуха в выхлопной трубе приводит к дополнительной его очистке от мелких фракций пыли. Вода вместе со шламом удаляется по трубе 4.Dusty air enters the cyclone through the tangential pipe 1. Inside the housing 5, the air swirls and descends downward to the lower end of the exhaust pipe 6. In this case, larger fractions of dust are centrifugally pressed against the inner surface and slide into the lower conical part of cyclone 3, from which fall into the cyclone hopper. Freed from large fractions, the air through the holes 2 in the lower part of the exhaust pipe enters it, moves upward towards the water torches formed by the nozzles 7. The purified air is removed into the atmosphere. Irrigation of air in the exhaust pipe leads to its additional purification from fine dust fractions. Water with sludge is removed through a pipe 4.

Циклон с двухступенчатой очисткой имеет более высокую степень пылеулавливания (до 90…92%) и более высокое аэродинамическое сопротивление (на 20…30%).A two-stage cleaning cyclone has a higher degree of dust collection (up to 90 ... 92%) and higher aerodynamic drag (by 20 ... 30%).

Claims

Combined cyclone, comprising a housing, a peripheral gas flow inlet, made in the form of an inlet tangential branch pipe, a hopper connected to the lower conical part of the cyclone and an outlet pipe, in the lower part of which holes are made, and in the upper part there is a nozzle block, each of the nozzle nozzles the sprinkler is made with a spray disk and contains a cylindrical body with a fitting rigidly connected to the body coaxially located in the upper part of the body and having a cylindrical hole for supplying liquid a hollow conical swirl, the conical shell of which is fixed by means of at least three spokes fixed at one end to the conical shell of the swirl in its upper part and the other end to an annular groove made on the inner surface of the cylindrical hole, while on the outer surface of the hollow conical swirl, a through screw thread is made, and to the body, in its lower part At least three spokes are used to connect a nebulizer located perpendicular to the axis of the housing and made in the form of a solid disk, while the atomizer disk is formed by two surfaces, one of which, facing the diffuser, has a curved surface, and as a line forming this surface, is an nth-order curved line, and the second is a plane, or the atomizer disk is formed by two congruent and equidistant n-order surfaces, spokes, through which the atomizer disk is cre GSI to the body shape are straight or curved.