RU2673363C1

RU2673363C1 - Two-step dust collector system with vortex dust collector

Info

Publication number: RU2673363C1
Application number: RU2017136542A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2017-10-17
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2018-11-27

Abstract

FIELD: cleaning systems.SUBSTANCE: invention relates to technique of cleaning gas from dust and can be used in various industries in pneumatic transport, air cleaning, aspiration. Two-stage dust collection system contains a vortex dust collector designed as a dust collection system for pre-cleaning the dusty gas stream. Vortex dust collector comprises a body, an axial inlet of a dusty gas with a swirler and an ejection head, a fairing and a baffle plate, and also located in the upper part of the housing an axial nozzle for outputting the purified gas and peripheral input of the secondary flow with a swirler. Housing is cylindrical, and the bump washer is disc-shaped, with the ejection nozzle forming with the input wall an annular channel formed by cylindrical or conical surfaces, respectively, of the axial input and the ejection nozzle, the cut-off plane of the ejection nozzle is located above or below the cut-off plane of the disc washer. According to an alternative embodiment, in the upper part of the housing there is an axial nozzle for outputting the purified gas and peripheral input of the secondary flow with a swirler, the housing is cylindrical, and the bump washer is made conical, and the ejection nozzle with the wall of the input forms an annular channel formed by conical surfaces, respectively, the axial entry and the ejection nozzle, and the cut-off plane of the ejection nozzle is located below the cut-off plane of the conical breaker plate. According to another alternative variant, the peripheral input of the secondary flow is made with a swirler, the housing is cylindrical, and the fender washer is made flat, wherein, ejection nozzle forms, with the input wall, an annular channel formed by the conical surfaces of the axial insertion and the ejection nozzle, respectively, and the cut-off plane of the ejection nozzle is located below the cut-off plane of the flat breaker plate. Dust-collecting system for fine cleaning of the dusty gas stream is made with an integrated fire and explosion safety system, comprising a frame structure case with barriers, a support part with a dust collecting bin and a dust collecting cart mounted on the base, as well as an inlet and outlet box of the filter section of the dust collector with bag-type filters, respectively, with inlet and outlet connections. In the input box of the dust collection device a manifold is installed with nozzles of the fire and explosion safety system with a control unit, associated electronic communication with a common microprocessor, a regeneration system of bag filters with a pulse blowing mechanism, which is equipped with a control unit of each solenoid valve of the purge nozzles and is connected to a common regeneration control unit connected by electronic communication with a common microprocessor. Temperature sensor is installed in the input box of the filter section, an emergency dust level sensor is installed in the dust collection bin, and in the output box of the filter section there is a thermal automatic sensor-detector, the outputs of which are connected to a common microprocessor located in the control cabinet. Each of the nozzles of the fire and explosion safety system includes a housing with a turbulence chamber and a nozzle, the housing is designed as an inlet fitting with a central hole and rigidly connected to it and coaxial cylindrical sleeve with internal thread and expansion chamber, coaxial to the housing, coaxially the housing in its lower part is connected to the sleeve through a thread nozzle, made in the form of an inverted glass, in the bottom of which is made a turbulent swirl fluid flow with, at least two inlets in the form of cylindrical holes, inclined to the nozzle axis, located in the nozzle end surface, where the central cylindrical orifice is also made, connected with a mixing chamber of the nozzle, communicated in series with diffuser outlet chamber. In the diffuser outlet chamber divider is installed, made in the form of at least three spokes, each of which is fixed with one end on the outer surface of the diffuser outlet chamber, perpendicular to the surfaces forming it, and others in the surface of the body of rotation, for example a ball whose axis coincides with the axis of the diffuser outlet chamber, and the body of rotation itself is located in lower part behind outlet diffuser chamber section. Diffuser is attached to the end surface of a cylindrical sleeve coaxial with the body, coaxial to the diffuser chamber. Cutoff surface of the diffuser lies in a plane below the surface of the divider’s body of rotation. Divider can be made in the form of two spokes, each of which is fixed with one end to the outer surface of the diffuser outlet chamber, perpendicular to the surfaces that form it, and others on the axis, on which a rotational body is installed, made in the form of a ball, the center of which lies on the axis of the diffuser outlet chamber, while the surface of the rotational body, made i

Description

Изобретение относится к технике очистки газа от пыли и может быть использовано в различных отраслях промышленности в системах пневмотранспорта, пневмоуборки, аспирации.The invention relates to techniques for cleaning gas from dust and can be used in various industries in pneumatic conveying systems, pneumatic cleaning, aspiration.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является вихревой пылеуловитель по патенту РФ №2256487, содержащий корпус с расширенной нижней частью, в которой концентрично расположены обечайка в виде усеченного конуса, большим основанием обращенного вверх, и осевой ввод запыленного газа с завихрителем, обтекателем и отбойной шайбой, размещенные в верхней части корпуса, осевой патрубок для вывода очищенного газа и периферийный ввод вторичного потока с завихрителем (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a vortex dust collector according to the patent of Russian Federation No. 2256487, containing a housing with an expanded lower part, in which a shell is arranged concentrically in the form of a truncated cone, with a large base facing upwards, and an axial inlet of dusty gas with a swirler, a cowl and a breaker washer located in the upper part of the housing, an axial nozzle for removing purified gas and peripheral input of the secondary stream with a swirl (prototype).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность пылеулавливания за счет того, что эжекционный насадок закрыт от основного потока коническим экраном.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of dust collection due to the fact that the ejection nozzles are closed from the main stream by a conical screen.

Цель изобретения - повышение эффективности отделения частиц с малым удельным весом, снижение гидравлического сопротивления и повышение надежности системы.The purpose of the invention is to increase the efficiency of separation of particles with a low specific gravity, reducing hydraulic resistance and increasing the reliability of the system.

Это достигается тем, что в двухступенчатой системе пылеулавливания с вихревым пылеуловителем, выполненным в качестве системы пылеулавливания предварительной очистки запыленного газового потока, содержащим корпус, осевой ввод запыленного газа с завихрителем и эжекционным насадком, обтекателем и отбойной шайбой, а также размещенные в верхней части корпуса осевой патрубок для вывода очищенного газа и периферийный ввод вторичного потока с завихрителем, корпус выполнен цилиндрическим, а отбойная шайба тарельчатой, при этом эжекционный насадок образует со стенкой ввода кольцевой канал, образованный цилиндрическими или коническими поверхностями соответственно осевого ввода и эжекционного насадка, при этом плоскость среза эжекционного насадка расположена выше или ниже плоскости среза тарельчатой отбойной шайбы, в верхней части корпуса находится осевой патрубок для вывода очищенного газа и периферийный ввод вторичного потока с завихрителем, корпус выполнен цилиндрическим, а отбойная шайба выполнена конической, при этом эжекционный насадок образует со стенкой ввода кольцевой канал, образованный коническими поверхностями соответственно осевого ввода и эжекционного насадка, а плоскость среза эжекционного насадка расположена ниже плоскости среза конической отбойной шайбы, периферийный ввод вторичного потока выполнен с завихрителем, корпус выполнен цилиндрическим, а отбойная шайба выполнена плоской, при этом эжекционный насадок образует со стенкой ввода кольцевой канал, образованный коническими поверхностями соответственно осевого ввода и эжекционного насадка, а плоскость среза эжекционного насадка расположена ниже плоскости среза плоской отбойной шайбы, при этом система пылеулавливания тонкой очистки запыленного газового потока выполнена со встроенной системой пожаровзрывобезопасности, содержащей корпус рамной конструкции с ограждениями, опорную часть с бункером для сбора пыли и пылесборной тележкой, установленной на основании, а также входной и выходной короба фильтровальной секции пылеуловителя с фильтрами рукавного типа, соответственно с входным и выходным патрубками, при этом во входном коробе устройства пылеулавливания установлен коллектор с форсунками системы пожаровзрывобезопасности с блоком управления, связанным электронной связью с общим микропроцессором, систему регенерации рукавных фильтров с механизмом импульсной продувки, которая снабжена блоком управления каждого электромагнитного клапана продувочных сопел и соединена с общим блоком управления регенерацией, связанного электронной связью с общим микропроцессором, при этом во входном коробе фильтровальной секции установлен датчик температуры, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик уровня пыли, а в выходном коробе фильтровальной секции - тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы с которых соединены с общим микропроцессором, расположенном в шкафу управления, каждая из форсунок системы пожаровзрывобезопасности содержит корпус с камерой завихрения и сопло, корпус выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием, и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой с внутренней резьбой и расширительной камерой, соосной корпусу, при этом соосно корпусу, в его нижней части подсоединено к гильзе посредством резьбы сопло, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с, по крайней мере двумя, наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, расположенных в торцевой поверхности сопла, где также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой.This is achieved by the fact that in a two-stage dust collection system with a vortex dust collector, made as a dust collection system for preliminary cleaning of a dusty gas stream, comprising a housing, an axial inlet of dusty gas with a swirl and an ejection nozzle, a cowl and a bump washer, as well as an axial located in the upper part of the housing a nozzle for withdrawing purified gas and a peripheral inlet of the secondary stream with a swirl, the body is cylindrical, and the baffle plate is dish-shaped, while the ejection the cage forms an annular channel with the inlet wall formed by cylindrical or conical surfaces, respectively, of the axial inlet and ejection nozzle, while the cut plane of the ejection nozzle is located above or below the cut plane of the dishwasher washer, in the upper part of the casing there is an axial nozzle for removing purified gas and a peripheral input secondary flow with a swirl, the body is cylindrical, and the baffle plate is conical, while the ejection nozzle forms a the front channel formed by the conical surfaces of the axial entry and the ejection nozzle, respectively, and the cut plane of the ejection nozzle is located below the cut plane of the conical baffle plate, the peripheral inlet of the secondary flow is made with a swirl, the body is cylindrical, and the baffle plate is flat, while the ejection nozzle forms the input wall of the annular channel formed by the conical surfaces of the axial input and the ejection nozzle, respectively, and the cut plane of the ejection nasa ka is located below the plane of cut of a flat jack washer, while the dust collection system for fine cleaning of dusty gas flow is made with an integrated fire and explosion safety system, comprising a frame structure body with fencing, a support part with a dust collection bin and a dust collection trolley mounted on the base, as well as an input and the outlet box of the filter section of the dust collector with bag filters, respectively, with inlet and outlet nozzles, while in the inlet duct of the dust collector A collector with nozzles of the fire and explosion safety system with a control unit connected by electronic communication with a common microprocessor, a bag filter regeneration system with a pulse blowing mechanism, which is equipped with a control unit for each purge nozzle solenoid valve and connected to a common regeneration control unit, connected electronically to a common microprocessor, is installed at the same time, a temperature sensor is installed in the inlet box of the filter section, an emergency sensor is installed in the dust collection bin dust level IR, and in the output box of the filter section there is a thermal automatic detector detector, the outputs of which are connected to a common microprocessor located in the control cabinet, each of the nozzles of the fire and explosion safety system contains a housing with a swirl chamber and a nozzle, the housing is made in the form of a supply fitting with the Central hole, and rigidly connected to it and a coaxial cylindrical sleeve with an internal thread and an expansion chamber, the coaxial body, while the coaxial body, in its lower part is connected to using a thread, a nozzle made in the form of an inverted glass, in the bottom of which a turbulent swirl of a fluid flow is made with at least two inlet in the form of cylindrical holes located in the end surface of the nozzle, where a central cylindrical throttle hole is also made, connected to the nozzle mixing chamber, connected in series with the diffuser outlet chamber.

На фиг. 1 представлен общий вид вихревого пылеуловителя; на фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4 - варианты выполнения эжекционного насадка, образованного цилиндрическими или коническими поверхностями ввода и насадка.In FIG. 1 shows a General view of the vortex dust collector; in FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4 - embodiments of an ejection nozzle formed by cylindrical or conical surfaces of the input and nozzle.

Двухступенчатая система пылеулавливания с вихревым пылеуловителем состоит из первой ступени системы пылеулавливания предварительной очистки запыленного газового потока, которая выполнена в виде вихревого пылеуловителя и содержит цилиндрический корпус 1 с бункером 2, осевой ввод 3 с завихрителем 4, обтекателем 5, отбойной шайбой 6 и эжекционным насадком 7, ввод 8 вторичного потока с завихрителем 9, осевок патрубок 10 для вывода очищенного газа. Эжекционный насадок образует со стенкой ввода 3 кольцевой канал 7, сообщающийся с полостью корпуса под отбойной шайбой 6, которая может быть выполнена тарельчатой (фиг. 1 и фиг. 2), конической (фиг. 3) или плоской (фиг. 4), а кольцевой канал 7 эжекционного насадка может быть образован цилиндрическими (фиг.1) или коническими поверхностями (фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4) соответственно осевого ввода 3 и эжекционного насадка 7. Плоскость среза эжекционного насадка в зависимости от процентного содержания в пылевом потоке частиц с малым удельным весом может быть выше среза отбойной шайбы 6 как это показано на фиг. 1 или ниже плоскости среза отбойной шайбы 6 как это показано на фиг. 2, 3 и 4.The two-stage dust collection system with a vortex dust collector consists of the first stage of the dust collection system for preliminary cleaning of a dusty gas stream, which is made in the form of a vortex dust collector and contains a cylindrical housing 1 with a hopper 2, an axial inlet 3 with a swirl 4, a cowl 5, a blower 6 and 7 ejection , input 8 of the secondary stream with swirl 9, sowing pipe 10 to output the purified gas. The ejection nozzle forms an annular channel 7 with the input wall 3, communicating with the body cavity under the baffle plate 6, which can be made dish-shaped (Fig. 1 and Fig. 2), conical (Fig. 3) or flat (Fig. 4), and the annular channel 7 of the ejection nozzle can be formed by cylindrical (Fig. 1) or conical surfaces (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4), respectively, of the axial inlet 3 and the ejection nozzle 7. The cut plane of the ejection nozzle depending on the percentage in the dust the flow of particles with a low specific gravity can be higher shear washer baffle 6 as shown in FIG. 1 or below the cut plane of the baffle plate 6 as shown in FIG. 2, 3 and 4.

Снижение гидравлического сопротивления обеспечивается за счет выполнения отбойной шайбы 6 тарельчатой или конической, причем сопротивление по направлению в бункер 2 меньше, чем обратно, что предотвращает вынос пылевых частиц в зону осевого патрубка 10 для вывода очищенного газа, что в целом повышает эффективность пылеулавливания.The reduction in hydraulic resistance is ensured by performing a plate or conical baffle 6, and the resistance in the direction to the hopper 2 is less than back, which prevents the removal of dust particles into the area of the axial pipe 10 to remove the purified gas, which generally increases the efficiency of dust collection.

Вихревой пылеуловитель работает следующим образом.Vortex dust collector operates as follows.

Пылегазовый поток входит через ввод 8 и, закручиваясь лопаточным завихрителем 9, двигается вниз в корпусе 1. Навстречу ему снизу через осевой ввод 3 подается первичный запыленный газ, который закручивается аксиально-лопаточным завихрителем 4 в ту же сторону, что и нисходящий вторичный поток. Частицы пыли при этом под действием центробежных сил отбрасываются к стенкам корпуса 1. Закрученный вторичный поток, наталкиваясь на отбойную шайбу 6, частично разворачивается, взаимодействуя с первичным потоком, исходящим из центрального ввода 3. Частицы пыли, обладающие большей инерцией, отделяются от потока при его повороте у отбойной шайбы 6 и через зазор между ней и стенками корпуса 1 вылетают в бункер 2. В бункере 2 создается разрежение благодаря эжекционной насадке 7, установленной в осевом вводе 3 вплотную к завихрителю 4. Отсасываемый эжектором поток, который может содержать самые мелкие частицы пыли, особенно с малым удельным весом и размером менее 10 мкм, (легкие твердые частицы), поступает сразу на лопатки завихрителя 4, причем на максимальном радиусе, что обеспечивает максимальную их закрутку и вывод с периферии газовой струи во вторичный поток и затем опять в бункер 2. Это способствует оптимальному взаимодействию закрученной струи первичного потока с нисходящими потоком закрученного вторичного потока и повышению эффективности пылеулавливания за счет возврата в бункер частиц пыли с малым удельным весом.The dust-gas flow enters through the inlet 8 and, spinning with a blade swirl 9, moves downward in the housing 1. A dusty primary gas is supplied towards it from below through the axial inlet 3, which swirls with an axial-blade swirl 4 in the same direction as the descending secondary stream. In this case, dust particles are thrown to the walls of the housing under the action of centrifugal forces 1. The swirling secondary stream, encountering the baffle plate 6, partially unfolds, interacting with the primary stream coming from the central inlet 3. Dust particles with greater inertia are separated from the stream when it turning at the baffle plate 6 and through the gap between it and the walls of the housing 1 fly into the hopper 2. In the hopper 2 creates a vacuum due to the ejection nozzle 7 installed in the axial inlet 3 close to the swirl 4. Suction ejector, the stream, which may contain the smallest dust particles, especially with a small specific gravity and size less than 10 microns (light solid particles), flows directly to the blades of the swirler 4, and at the maximum radius, which ensures their maximum swirling and withdrawal from the gas periphery jets into the secondary stream and then back to hopper 2. This contributes to the optimal interaction of the swirling stream of the primary stream with the downward flow of the swirling secondary stream and to increase the efficiency of dust collection due to return to the bu ker dust particles with a small specific weight.

Таким образом, выполнение корпуса аппарата цилиндрическим и наличие эжектора, установленного в осевом газопроводе, позволяет обеспечить высокую эффективность отделения мелких частиц с малым удельным весом и может быть использовано для пылеочистки в различных отраслях промышленности. Предлагаемое устройство надежно в работе и эксплуатации за счет упрощения конструкции эжектора.Thus, the execution of the apparatus body is cylindrical and the presence of an ejector installed in an axial gas pipeline allows for high separation efficiency of small particles with a low specific gravity and can be used for dust cleaning in various industries. The proposed device is reliable in operation and operation by simplifying the design of the ejector.

На фиг. 5 изображена функциональная схема пылеулавливания тонкой очистки запыленного газового потока со встроенной системой пожаровзрывобезопасности.In FIG. 5 shows a functional diagram of the dust collection for fine cleaning of a dusty gas stream with an integrated fire and explosion safety system.

Система тонкой очистки запыленного газового потока содержит устройство пылеулавливания, включающее в себя корпус 12 рамной конструкции с ограждениями, опорную часть 16 с бункером 14 для сбора пыли и пылесборной тележкой 15, установленной на основании 30, а также входной 11 и выходной 13 короба фильтровальной секции пылеуловителя с фильтрами рукавного типа, соответственно с входным 7 и выходным 8 патрубками.The system for fine cleaning a dusty gas stream contains a dust collection device that includes a frame structure body 12 with fencing, a supporting part 16 with a dust collecting hopper 14, and a dust collecting trolley 15 mounted on the base 30, as well as an input 11 and an output 13 of the filter section of the dust collector with bag type filters, respectively, with inlet 7 and outlet 8 nozzles.

Во входном коробе 11 устройства пылеулавливания установлен коллектор 26 с форсунками 27 системы пожаровзрывобезопасности с блоком 28 управления, связанным электронной связью с общим микропроцессором 29. Система 19 регенерации рукавных фильтров с механизмом 20 импульсной продувки снабжена блоком управления 21 каждого электромагнитного клапана продувочных сопел и соединена с общим блоком управления 22 регенерацией, связанного электронной связью с общим микропроцессором 29. Во входном 11 коробе фильтровальной секции также установлен датчик 23 температуры, в бункере 14 для сбора пыли - аварийный датчик 25 уровня пыли, в выходном коробе 13 фильтровальной секции - тепловой автоматический датчик-извещатель 24, выходы с которых соединены с общим микропроцессором 29, расположенном в шкафу управления (на чертеже не показан).A collector 26 with nozzles 27 of the fire and explosion safety system with a control unit 28 connected electronically to a common microprocessor 29 is installed in the input duct 11 of the dust collection device. The bag filter regeneration system 19 with a pulse purge mechanism 20 is equipped with a control unit 21 of each solenoid valve of the purge nozzles and is connected to a common a regeneration control unit 22 connected electronically to a common microprocessor 29. A sensor 23 is also installed in the input 11 box of the filter section perature, the hopper 14 for collecting dust - safing sensor 25, the dust level in the outlet duct 13 of the filter section - automatic thermal sensor detector 24, which outputs are connected to a common microprocessor 29, which is located (not shown) in control cabinet.

Система тонкой очистки запыленного газового потока работает следующим образом.The system of fine cleaning dusty gas stream works as follows.

Очистку запыленного газового потока осуществляют посредством его подачи через входной 17 патрубок во входной короб 11 фильтровальной секции пылеуловителя с фильтрами рукавного типа. При этом запыленный газовый поток поступает через внешние поверхности рукавных фильтров во внутреннюю их полость, освобождаясь при этом от частиц пыли и попадает в полость выходного короба 13 фильтровальной секции. Для оптимизации процесса пылеулавливания и его безопасной работы во входном коробе 11 устройства пылеулавливания установлен датчик 23 температуры и коллектор 26 с форсунками 27 системы пожаровзрывобезопасности с блоком 28 управления, связанного электронной связью с общим микропроцессором 29. В бункере для сбора пыли установлен аварийный датчик 25 уровня пыли, а в выходном коробе фильтровальной секции - тепловой автоматический датчик-извещатель 24, при этом выходы с датчиков соединяют с общим микропроцессором 29. Во входном коробе 11 фильтровальной секции пылеуловителя устанавливают систему регенерации рукавных фильтров с механизмом 20 импульсной продувки, которая связана с блоком управления 21 каждого электромагнитного клапана продувочных сопел и соединена с общим блоком управления 22 регенерацией, связанного электронной связью с общим микропроцессором 29.The dusty gas stream is cleaned by supplying it through the inlet 17 to the inlet duct 11 of the filter section of the dust collector with bag filters. In this case, the dusty gas stream enters through the outer surfaces of the bag filters into their inner cavity, being freed from dust particles and enters the cavity of the outlet box 13 of the filter section. To optimize the dust collection process and its safe operation, a temperature sensor 23 and a collector 26 with nozzles 27 of the fire and explosion safety system with a control unit 28 connected electronically to a common microprocessor 29 are installed in the inlet box 11 of the dust collection device. An dust level alarm sensor 25 is installed in the dust collection bin and in the output box of the filter section is a thermal automatic sensor detector 24, while the outputs from the sensors are connected to a common microprocessor 29. In the input box 11 is a filter of the dust collector section, a bag filter regeneration system is installed with a pulsed purge mechanism 20, which is connected to a control unit 21 of each solenoid valve of the purge nozzles and connected to a common regeneration control unit 22 connected electronically to a common microprocessor 29.

Тепловой датчик-извещатель 24 соединен с системой пожаровзрывобезопасности, которая является выходным звеном в общей системе безопасного пылеулавливания, и способна предотвратить распространение пламени, в случае его возникновения, через выходной 18 патрубок дальше по вентиляционным каналам, что повышает надежность и безопасность всего комплекса системы безопасного пылеулавливания. Работа коллектора 26 с форсунками 27 осуществляется по принципу открытия аварийного электромагнитного клапана подачи воды, при подачи на клапан управляющего сигнала от общего микропроцессора 29, обрабатывающего сигнал с теплового датчика-извещателя 24, который в свою очередь реагирует на увеличение температуры в выходном коробе, вплоть до самовоспламенения пылевых аэрозолей и фильтрующих материалов.The heat detector 24 is connected to the fire and explosion safety system, which is the output link in the general safe dust collection system, and is able to prevent the spread of flame, if it occurs, through the outlet 18 pipe further through the ventilation ducts, which increases the reliability and safety of the entire complex of the safe dust collection system . The collector 26 operates with nozzles 27 by the principle of opening the emergency electromagnetic water supply valve, when a control signal is supplied to the valve from a common microprocessor 29, which processes the signal from the heat detector 24, which in turn responds to an increase in temperature in the outlet box, up to self-ignition of dust aerosols and filter materials.

На фиг. 6 представлена схема вихревой форсунки, на фиг. 7 - вариант выполнения тела вращения 44 с резонансными выемками.In FIG. 6 is a diagram of a swirl nozzle; FIG. 7 is an embodiment of a rotation body 44 with resonant recesses.

Вихревая форсунка включает в свой состав корпус 31, который выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием 33, и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой 32 с внутренней резьбой 35. В цилиндрической гильзе 32 расположена расширительная камера 34, соосная корпусу. При этом соосно корпусу, в его нижней части подсоединено к гильзе 32 посредством резьбы 35 сопло 36, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище 37 которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с, по крайней мере двумя, наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий 39 и 40, расположенных в торцевой поверхности сопла 36, образованной его днищем 37. В торцевой поверхности сопла 36 также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие 38, соединенное со смесительной камерой 41 сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой 42. Причем эффективные площади проходных сечений наклонных цилиндрических отверстий 39 и 40, взятые в совокупности, и центрального отверстия 38 равны между собой.The vortex nozzle includes a housing 31, which is made in the form of a supply fitting with a central hole 33, and rigidly connected to it and a coaxial cylindrical sleeve 32 with an internal thread 35. An expansion chamber 34 is located in the cylindrical sleeve 32, coaxial to the housing. In this case, coaxially to the housing, in its lower part it is connected to the sleeve 32 by means of a thread 35 a nozzle 36 made in the form of an inverted cup, in the bottom 37 of which a turbulent swirl of a fluid flow is made with at least two cylindrical openings inclined to the axis of the nozzle 39 and 40 located in the end surface of the nozzle 36 formed by its bottom 37. In the end surface of the nozzle 36 also has a Central cylindrical throttle hole 38 connected to the mixing chamber 41 of the nozzle, sequentially connected ennoy diffuser with outlet chamber 42. Moreover, the effective area of flow sections of inclined cylindrical holes 39 and 40, taken in combination, and the center hole 38 are equal.

В выходной диффузорной камере установлен рассекатель, выполненный в виде, по крайней мере, трех спиц 43, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры 42, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - в поверхности тела вращения 44, например шара, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры 42, а само тело вращения 44 расположено в нижней части, за срезом диффузорной выходной камеры. Возможен вариант, когда поверхность тела вращения 44, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры 42, а само тело вращения 44 расположено в нижней части, за срезом диффузорной выходной камеры, выполнена в виде эллипсоида, малая ось которого осесимметрична оси диффузорной выходной камеры 42 (на чертеже не показано). Возможен вариант, когда к торцевой поверхности цилиндрической гильзы 32, соосной с корпусом 31, соосно диффузорной камере 42, прикреплен диффузор 45, поверхность среза которого лежит в плоскости, находящейся ниже поверхности тела вращения 44 рассекателя. Возможен вариант, когда рассекатель выполнен в виде двух спиц 43, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры 42, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - на оси 46, на которой, с возможностью вращения, установлено тело вращения 44, выполненное в виде шара, центр которого лежит на оси диффузорной выходной камеры 42. Возможен вариант, когда поверхность тела вращения 44, выполненного в виде шара, установленного на оси 46, с возможностью вращения, выполнена перфорированной. Возможен вариант, когда к поверхности тела вращения 44, выполненного в виде шара, установленного на оси 46, с возможностью вращения, установлены элементы, осуществляющие его вращение, например, в виде отрезков винтовых лопастей (на чертеже не показано). Возможен вариант, когда на внутренней поверхности центрального цилиндрического дроссельного отверстия 38, расположенного в торцевой поверхности сопла 36, выполнены винтовые канавки для осуществления дополнительного закручивания потока жидкости (на чертеже не показано).In the output diffuser chamber, a divider is installed, made in the form of at least three spokes 43, each of which is fixed at one end to the outer surface of the diffuser output chamber 42, perpendicular to its surface, and the other in the surface of the body of revolution 44, for example, a ball, whose axis coincides with the axis of the diffuser output chamber 42, and the body of revolution 44 is located in the lower part, behind a slice of the diffuser output chamber. It is possible that the surface of the body of revolution 44, whose axis coincides with the axis of the diffuser output chamber 42, and the body of revolution 44 is located in the lower part, behind a slice of the diffuser output chamber, is made in the form of an ellipsoid, the small axis of which is axisymmetric to the axis of the diffuser output chamber 42 ( not shown in the drawing). A variant is possible when a diffuser 45 is attached to the end surface of the cylindrical sleeve 32, coaxial with the housing 31, coaxially with the diffuser chamber 42, the cut surface of which lies in a plane below the surface of the divider rotation body 44. A variant is possible when the divider is made in the form of two spokes 43, each of which is fixed at one end on the outer surface of the diffuser outlet chamber 42, perpendicular to its surface, and the other on the axis 46, on which, with rotation, a rotation body 44 is mounted, made in the form of a ball, the center of which lies on the axis of the diffuser output chamber 42. A variant is possible when the surface of the body of revolution 44, made in the form of a ball mounted on the axis 46, is rotatable perforated. A variant is possible when, to the surface of the body of revolution 44, made in the form of a ball mounted on the axis 46, with the possibility of rotation, elements are installed that rotate it, for example, in the form of segments of screw blades (not shown). A variant is possible when on the inner surface of the central cylindrical throttle hole 38 located in the end surface of the nozzle 36, helical grooves are made for additional twisting of the fluid flow (not shown).

Вихревая форсунка работает следующим образом.Vortex nozzle operates as follows.

Распыляемая жидкость поступает в корпус 31 через центральное отверстие 33, затем в расширительную камеру 34, соосную корпусу 31. После камеры 34 жидкость направляется к соплу 36, где распределяется по нескольким направлениям: первое - по центральному цилиндрическому дроссельному отверстию 38 в смесительную камеру 41, а второе - в турбулентный завихритель потока жидкости с наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий 39 и 40, также соединенных со смесительной камерой 31 сопла, где при взаимодействии этих встречающихся потоков происходит их дробление с образованием турбулентного потока, направляющегося к диффузорной выходной камере 42, где происходит дополнительное дробление капель жидкости при их столкновении друг с другом за счет расширяющегося турбулентного потока жидкости.The sprayed liquid enters the housing 31 through the central opening 33, then into the expansion chamber 34, coaxial to the housing 31. After the chamber 34, the fluid is directed to the nozzle 36, where it is distributed in several directions: the first is sent through the central cylindrical throttle opening 38 to the mixing chamber 41, and the second - into a turbulent swirl of a fluid flow with inlets inclined to the nozzle axis in the form of cylindrical holes 39 and 40, also connected to the mixing chamber 31 of the nozzle, where during the interaction of these flows Odita crushing them to form a turbulent flow heading to the diffuser outlet chamber 42, where the additional fragmentation of liquid droplets when they collide with each other due to the expanding of the turbulent fluid flow.

В выходной диффузорной камере 42 происходит столкновение выходного вихревого потока с рассекателем, его спицами 43 и поверхностью тела вращения 44, что приводит к дополнительному дроблению капель жидкости, образованию тонкораспыленных струй.In the output diffuser chamber 42, the output vortex stream collides with the divider, its spokes 43 and the surface of the body of revolution 44, which leads to additional crushing of liquid droplets and the formation of finely sprayed jets.

Возможен вариант, когда в теле вращения 44, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры 42, а само тело вращения 44 расположено в нижней части, за срезом диффузорной выходной камеры выполнены резонансные выемки 47 по форме в виде цилиндрической поверхности разного диаметра и длины, выполняющие функции резонаторов Гельмгольца, размеры которых определяются необходимой частотой пульсации потока жидкости (фиг. 7) для увеличения мелкодисперсности распыляемого факела.It is possible that in the body of revolution 44, the axis of which coincides with the axis of the diffuser outlet chamber 42, and the body of revolution 44 is located in the lower part, resonant recesses 47 are made behind a section of the diffuser outlet chamber in shape in the form of a cylindrical surface of different diameters and lengths, performing the functions of Helmholtz resonators, the dimensions of which are determined by the necessary pulsation frequency of the fluid flow (Fig. 7) to increase the fineness of the sprayed flame.

Claims

A two-stage dust collection system with a vortex dust collector, designed as a dust collection system for preliminary cleaning of a dusty gas stream, comprising a housing, an axial inlet of dusty gas with a swirl and an ejection nozzle, a cowl and a bump washer, as well as an axial gas located in the upper part of the housing for removing the cleaned gas peripheral inlet of the secondary flow with a swirl, the body is cylindrical, and the bump washer is disk-shaped, while the ejection nozzle forms a wall th input channel is an annular channel formed by cylindrical or conical surfaces, respectively, of an axial input and an ejection nozzle, while the plane of cut of the ejection nozzle is located above or below the plane of the cut of the dishwasher, or in the upper part of the body there is an axial nozzle for outputting purified gas and a peripheral input secondary flow with a swirl, the body is cylindrical, and the baffle plate is conical, while the ejection nozzle forms an annular channel with the input wall, an image defined by conical surfaces, respectively, of the axial inlet and ejection nozzle, and the cut-off plane of the ejection nozzle is located below the cut-off plane of the conical baffle plate, or the peripheral inlet of the secondary flow is made with a swirl, the housing is cylindrical, and the baffle plate is flat, while the ejection nozzle forms the input wall of the annular channel formed by the conical surfaces of the axial input and the ejection nozzle, respectively, and the cut plane of the ejection nozzle is located below the plane of cut of a flat jack washer, while the dust collection system for fine cleaning of dusty gas flow is made with an integrated fire and explosion safety system, comprising a frame structure body with fencing, a support part with a dust collection bin and a dust collection truck mounted on the base, as well as an input and output box the filter section of the dust collector with bag filters, respectively, with inlet and outlet nozzles, while in the inlet duct of the dust collector a manifold with nozzles of the fire and explosion safety system with a control unit connected electronically to a common microprocessor, a bag filter regeneration system with a pulse purge mechanism, which is equipped with a control unit for each solenoid valve of the purge nozzles and is connected to a common regeneration control unit connected by electronic communication with a common microprocessor, a temperature sensor is installed in the inlet box of the filter section, an emergency dust level sensor is installed in the dust collection bin, in the outlet box of the filter section is a thermal automatic detector detector, the outputs of which are connected to a common microprocessor located in the control cabinet, characterized in that each of the nozzles of the fire and explosion safety system contains a housing with a swirl chamber and a nozzle, the housing is made in the form of a supply fitting with a central hole and rigidly connected to it and a coaxial cylindrical sleeve with an internal thread and an expansion chamber, coaxial to the housing, while coaxially to the housing, in its lower part is connected about to the sleeve by means of a thread a nozzle made in the form of an inverted glass, in the bottom of which a turbulent swirl of a fluid flow is made with at least two inputs inclined in the form of cylindrical holes located in the end surface of the nozzle, where the central cylindrical throttle is also made an opening connected to the nozzle mixing chamber in series with the diffuser outlet chamber, a divider is installed in the diffuser outlet chamber, made in the form of at least m Here are three spokes, each of which is fixed at one end on the outer surface of the diffuser outlet chamber, perpendicular to its surface, and the other at the surface of the body of revolution, for example, a ball whose axis coincides with the axis of the diffuser outlet chamber and the rotation body itself is located at the bottom by a slice of the diffuser outlet chamber, to the end surface of the cylindrical sleeve coaxial with the housing, a diffuser is attached coaxially to the diffuser chamber, the slice surface of which lies in a plane below the surface t la the rotator of the divider, or the divider is made in the form of two spokes, each of which is fixed at one end on the outer surface of the diffuser outlet chamber, perpendicular to its surface, and the other on the axis, on which the rotation body made in the form of a ball is mounted which lies on the axis of the diffuser output chamber, while the surface of the body of rotation, made in the form of a ball mounted on the axis with the possibility of rotation, is made perforated, and to the surface of the body of rotation, made In the form of a ball mounted on the axis with the possibility of rotation, elements are installed that rotate it, for example, in the form of segments of screw blades, while on the inner surface of the central cylindrical throttle aperture of the nozzle located in the end surface of the nozzle, helical grooves are made for additional swirling the fluid flow, moreover, in the body of rotation of the nozzle, the axis of which coincides with the axis of the diffuser outlet chamber, and the body of rotation is located in the lower part behind the medium The diffuser outlet chamber has resonant recesses in the form of a cylindrical surface of different diameters and lengths, which perform the functions of Helmholtz resonators, the dimensions of which are determined by the necessary pulsation frequency of the fluid flow to increase the fineness of the sprayed flame.