SU1650263A1 - Многоступенчатый циклонный сепаратор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  разделени  аэрозолей на несколько фракций по аэродинамическим размерам частиц. Оно может быть использовано дл  контрол  за состо нием окружающей среды , в микробиологии, метеорологии, сельском хоз йстве. Цель изобретени  - обеспечение возможности использовани  дл  анализа фракционного состава дисперсных систем за счет автономности регулировани  режима в каждом циклоне без изменени  структуры частиц Дл  этого устройство содержит компрессор 21 с нагнетательной и всасывающей лини ми, соединенный с р дом последовательно включенных циклонов 3,4, 5. Кроме того устройство дополнительно снабжено вихреобразующими камерами 6, 7, установленными между циклонами Входные тангенциальные патрубки камер 6, 7 подключены к ресиверу 23, установленному на нагнетательной линии 22, а пылеосади- тельные камеры на выхлопных трубах циклонов - к всасывающей линии 25 2 ил w fe

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  разделени  аэрозолей на несколько фракций по аэродинамическим размерам частиц. Оно может быть применено дл  охраны окружающей среды, в микробиологии, метеорологии, сельском хоз йстве

Целью изобретени   вл етс  обеспечение возможности использовани  его дл  анализа фракционного состава дисперсных систем за счет автономности регулировани  режима без изменени  структуры частиц.

На фиг. 1 изображен схематически многоступенчатый циклонный сепаратор; на фиг. 2 - конструкци  вихреобразующей камеры.

Многоступенчатый циклонный сепаратор состоит из последовательно соединенных дозатора порошкового материала 1, инжектора аэрозол  2, циклонов 3,4,5, между которыми установлены вихреобразую- щие камеры 6 и 7. Последний циклон 5

снабжен бункером 8 дл  сбора наиболее крупных частиц аэрозол  На выхлопные трубы 9,10,11 каждого из циклонов насажены пылеосадительные камеры 12, 13, 14 с Отбойниками 15, 16, 17, фильтрами 18, 19, 20. Узел формировани  потоков газа включает компрессор 21. нагнетательна  лини  22 которого через ресивер 23 соединена с входными тангенциальными патрубками 24 камер 6, 7 и инжектора 2. Всасывающа  лини  25 компрессора 21 соединена с выходными патрубками пылеосадительных камер 12,13,14 лини ми 26. В нагнетательных лини х 27 установлены расходомеры 28 и регулировочные вентили 29, а в лини х 26 - регулировочные вентили 30,31,32 и вакуумметры 33.

Устройство работает следующим образом .

Из дозатора 1 порошковый материал поступает в инжектор 2 где приводитс  в

о ел о ю о

OJ

аэрозольное состо ние струей воздуха. Из инжектора 2 аэрозоль поступает вместе с исходным газовым потоком ё циклон 3, где формируетс  вихревой поток, из которого происходит выделение тонкой фракции аэрозол , котора  поступает через выхлопную трубу 9 в пылеосадительную камеру 12. Остаток аэрозол  поступает через пы- левыпускной патрубок циклона 3 в камеру 7, в которую тангенциально вводитс  из ресивера 23 дополнительный газовый поток, создающий своим вращением дополнительное разр жение в пылевыпускном патрубке циклона 3. Через патрубок вывода аэрозол  центробежной камеры 7 разбавленный и подкрученный аэрозоль поступает в циклон

4,в котором происходит последующее разделение аэрозол  на две фракции по аэродинамическим размерам частиц. Частицы мелких размеров через выхлопную трубу 10 поступают с восход щим вихревым потоком в пылеосадительную камеру 13, а частицы крупных размеров через камеру 6- в циклон

5.В последнем происходит окончательное разделение аэрозол  на крупную фракцию, собираемую в пылеосадительной камере 14, и на фракцию самых крупных частиц и их агломератов, которые собираютс  в герметично закрытом бункере 8.Отбойники 15,16, 17 в пылеосадительных камерах 12, 13, 14 способствуют лучшему осаждению частиц аэрозол  в камерах и предотвращают быстрое забивание фильтров 18, 19, 20. По расходомерам 28 контролируют потоки в нагнетательных лини х 27 узла формировани  потоков, измен   при необходимости соотношение потоков при помощи вентилей 29. Изменение диапазона (фракционного- дисперсного состава ) ФДС выдел емых фракций независимо в каждом циклоне 2,4, 5 позвол ет проводить детальное исследование аэрозолей по фракционно-дисперс- ному составу, а также проводить их фракционное разделение в желаемом диапазоне дисперсности. Независимое регулирование диапазона ФДС выдел емых фракций на каждой ступени сепарации позвол ет получать фракции либо с более узким диапазоном, либо с более широким диапазоном. Дл  изменени  диапазона ФДС выдел емых фракций, например, в циклоне 4, в сторону получени  более тонких фракций увеличивают расход воздуха через центробежную камеру 7, открыва  соответствующий вентиль 29, а дл  получени  более крупных фракций в этом циклоне 4 увеличивают величину разр жени  в пылеосадительной камере 13 при помощи вентил  30 (увеличива  его проходное сечение). Одновременно дл  сохранени  ФДС частиц,

выдел емых в циклоне 5, при увеличении расхода воздуха через камеру 7 адекватно изменению расхода воздуха через циклон 4 сокращают расход воздуха через центробежную камеру 6. При увеличении разр жени  в пылеосадительной камере 13 одновременно увеличивают расход через центробежную камеру 6. Таким образом, при изменении режима работы циклона 4

0 режим работы циклона 5 не измен етс . ФДС выдел емых частиц в циклоне 3 при указанных изменени х режима работы в циклоне 4 стабилизирован расходом воздуха через инжектор 2 и величиной разр же5 ни  в камере 12.

В процессе разделени  аэрозол  происходит забивание фильтров (в пылеосадительных камерах), в результате чего происходит возрастание гидравлического

0 сопротивлени  системы и измен етс  режим ее работы. За процессом забивани  фильтров суд т по падению величины разр жени  в пылеосадительных камерах и со- кращению расходов дополнительного

5 воздуха в нагнетательных лини х системы. При небольших отклонени х в режиме работы системы их устран ют регулированием подачи воздуха или величиной разр жени  всасывающей линии. В случае больших от0 клонений в режиме работы необходимо остановить систему, освободить пылеосади- тельные камеры от собранных фракций и заменить фильтры. Количество собираемых в пылеосадительных камерах фракций зави5 сит от геометрических размеров камер, емкости фильтров, конструкции отбойников, величины разр жени , ФДС частиц и т.п.

Технический эффект от использовани  предлагаемого многоступенчатого циклон0 ного сепаратора по сравнению с известным состоит в обеспечении возможности регулировани  фракционно-дисперсного состава сепарируемых частиц независимо в каждом циклоне. Пороговые значе м  диаметров

5 улавливаемых частиц в каждом циклоне такого устройства могут быть выставлены по желанию экспериментатора, что обеспечивает более качественное определение дисперсного состава исследуемого аэрозол . В

0 предлагаемом сепараторе осуществл етс  обратна  схема разделени  аэрозол : из потока аэрозол  на каждой ступени сепарации удал етс  не крупна , а мелка  фракци  частиц . Крупна  фракци  посто нно нахо5 дитс  в зоне действи  сил инерции, что позвол ет удал ть на каждой ступени сепарации частицы малых размеров и повышать таким образом качество разделени . Дополнительный ввод газа через центробежные камеры создает разр жение в зоне патрубка

выведени  крупной фракции аэрозол  из циклона предыдущей ступени сепарации, что повышает эффективность его работы. Кроме того, дополнительный тангенциальный ввод газа в центробежную камеру разбавл ет аэрозольный поток, сообщает ему дополнительную энергию без механического воздействи  на частицы, и адаптирует его при входе в последующую ступень сепарации , что уменьшает веро тность столкновени  между частицами, изменени  их структуры и оседани  их в нисход щем вихревом потоке.

Предлагаемый многоступенчатый инерционный сепаратор позвол ет наращивать число ступеней разделени  по усмотрению пользовател  не измен   при этом параметров входного потока. Дл  достижени  жесткой стабилизации потоков на всех ступен х разделени  осуществлен замкнутый цикл газовых и аэрозольных потоков, что позвол ет использовать многоступенчатый циклонный сепаратор дл  анализа вредных промышленных аэрозолей.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Многоступенчатый циклонный сепаратор , содержащий компрессор дл  подачи

   Л Я

   транспортирующего газа, на нагнетательной линии которого последовательно установлены циклоны, выхлопные патрубки

   которых соединены с пылеосадител ми, последний циклон снабжен бункером-пылес- борником, а пылевыпускные патрубки остальных - вихреобразующими камерами, кажда  из которых имеет патрубок ввода дополнительного потока газа и отвод пылегазовой смеси, при этом отвод пылегазовой смеси вихреобразующей камеры предыдущего циклона присоединен к входному патрубку последующего циклона, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени 

   возможности использовани  его дл  анализа фракционного состава дисперсных систем за счет автономности регулировани  режима в каждом циклоне без изменени  структуры частиц, он снабжен ресивером,

   установленным на нагнетательной линии, компрессора, все патрубки ввода дополнительного потока газа выполнены тангенциальными и соединены через расходомеры и регулировочные вентили с ресивером, а пылеосадители соединены лини ми чистого газа , имеющими регулировочные вентили и вакуумметры, с всасывающей линией компрессора

   Фиг.1

   Фиг. 2