SU711301A1

SU711301A1 - Dust trap

Info

Publication number: SU711301A1
Application number: SU772544981A
Authority: SU
Inventors: Виктор Михайлович Колягин; Дмитрий Степанович Муравьев
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им.А.А.Скочинского
Priority date: 1977-11-15
Filing date: 1977-11-15
Publication date: 1980-01-25

Description

Изобретение относится к области горной промышленности и может применяться для пылеулавливания при бурении скважин. сThe invention relates to the field of mining and can be used for dust collection while drilling wells. from

Известна пылеулавливающая установка, применяемая при бурении скважин, состоящая из циклона, вентилятора, шламоотделителя, форсунок, обтекателя, внутренней трубы и разделительно-._пго кольца, установленного между цик- ^илоном и обтекателем [1].Known dust removal unit used in well drilling, consisting of a cyclone, fan, sludge separator, nozzles, fairing, inner pipe and separation. _nth ring installed between the cyclone ^{and the} bosom and the fairing [1].

Известная пылеулавливающая установка громоздка и малоэффективна.The known dust collecting unit is bulky and ineffective.

Наиболее близким по технической 15 сущности решением к данному изобретению является пылеуловитель центробежного типа, состоящий из наружного цилиндра, внутреннего цилиндра (аксиальный выход), крышки, перекрываю- 20 щей кольцевую полость между цилиндрами, и входного патрубка [2].The closest solution to this invention in technical essence is the centrifugal type dust collector, consisting of an outer cylinder, an inner cylinder (axial outlet), a cover overlying the annular cavity between the cylinders, and an inlet pipe [2].

Недостатком известного пылеуловителя является то, что в нем происходит изменение дисперсного состава пыли в сторону значительного увеличения ее мелкодисперсных функций, при этом повышается содержание мелкодисперсной пыли в пылевоздушном потоке на выходе пылеуловителя, поэтому эф- ЗС фективность пылеулавливания при применении данного пылеуловителя низка.A disadvantage of the known dust collector is that there is a change in the dispersed dust composition in the direction of a significant increase in its finely dispersed functions, while the content of fine dust in the dusty air stream at the outlet of the dust collector increases, therefore, the dust collection efficiency when using this dust collector is low.

Целью изобретения является повышение эффективности пылеулавливания за счет последовательного отсечения крупнодисперсных слоев пылевоэдушного потока и снижения степени разрушения крупных частиц.The aim of the invention is to increase the efficiency of dust collection by sequentially cutting off coarse layers of dust-air flow and reducing the degree of destruction of large particles.

Это достигается тем, что пылеуловитель снабжен перегородкой, выполненной с окнами и установленной под крышкой в полости между наружными и внутренними цилиндрами, и лопатками, образующими криволинейные каналы в полости между перегородкой и- крышкой, сообщающие эту полость с полостью под перегородкой посредством окон в перегородке, при этом цилиндры установлены эксцентрично, а входной патрубок выполнен криволинейным.This is achieved by the fact that the dust collector is equipped with a partition made with windows and installed under the lid in the cavity between the outer and inner cylinders, and vanes forming curved channels in the cavity between the partition and the lid, communicating this cavity with the cavity under the partition by means of windows in the partition, while the cylinders are mounted eccentrically, and the inlet pipe is made curved.

На фиг. 1 показан пылеуловитель,In FIG. 1 shows a dust collector,

продольный longitudinal разрез; incision; на on the фиг. FIG. 2 2 — раз- - once рез res А-А Aa на on the фиг. FIG. 1; 1; на on the фиг. FIG. 3 3 - раз- - once реэ ree Б-Б Bb на on the фиг. FIG. 2; 2; на on the фиг. FIG. 4 4 — раз - - time - рез res В-В Bb на on the фиг. FIG. 2. 2.

Пылеуловитель состоит из наружного цилиндра 1, внутреннего цилиндра (аксиальный выход). Эти цилиндры расположены эксцентрично с эксцентриситетом е . Межцилиндровая полость ³ 71 сверху закрыта крышкой 3 и ниже крышки перекрыта перегородкой 4.The dust collector consists of an outer cylinder 1, an inner cylinder (axial output). These cylinders are eccentric with eccentricity e. The inter-cylinder cavity ³ 71 is closed from above by a cover 3 and below the cover is blocked by a partition 4.

Между крышкой 3 и перегородкой 4 образуется кольцевая полость 5 переменного сечения, в месте наибольшего ее сечения подсоединен входной патрубок 6 (тангенциальный вход), имеющий кривизну наружной боковой стенки радиуса R^ . В полости 5 концентрично внутреннему цилиндру 2 последовательно от входного патрубка 6 к месту с меньшим сечением полости 5 установлены лопатки 7,8 и 9 с радиусами их кривизны Rj, Rj и R4., последовательно уменьшающимися по их длине, образующие в полости 5 каналы 10,11,12. Между наиболее узким сечением полости . *5 и внутренней стенкой 13 входного патрубка 6 имеется криволинейный канал 14. Каналы 10,11,12 и 14 сообщают полость 5 с периферийной частью кольцевой полости 15 под перегородкой 4 через окна 16 и 17, выполненные в перегородке 4.An annular cavity 5 of variable cross section is formed between the lid 3 and the partition 4, and an inlet pipe 6 (tangential inlet) having a curvature of the outer side wall of radius R ^ is connected at its largest cross section. In the cavity 5, concentrically to the inner cylinder 2, in series from the inlet pipe 6 to the place with a smaller cross section of the cavity 5, blades 7.8 and 9 are installed with their radii of curvature Rj, Rj and R4., Successively decreasing along their length, forming channels 10 in the cavity 5, 11.12. Between the narrowest section of the cavity. * 5 and the inner wall 13 of the inlet pipe 6 has a curved channel 14. Channels 10,11,12 and 14 communicate the cavity 5 with the peripheral part of the annular cavity 15 under the partition 4 through the windows 16 and 17, made in the partition 4.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Очищаемый пылевоздушный поток, поступивший во входной криволинейный патрубок 6 пылеуловителя приобретает криволинейное движение в горизонтальной плоскости. Твердые частицы и преж де всего крупные под действием центробежных сил устремляются на внешнюю бокч-вую стенку входного патрубка 6 . и гонятся потоком по этой стенке. Кривизна этой стенки соответствует кривизне наружного цилиндра I с диаметром = 2R4, для которого допустимы расход пылевоздушного потока и концентрация пыли в нем, какой имеется во входном патрубке 6. Лопатка 7 отсекает периферийную и самую концентрированную по пыли часть потока, которая по криволинейному каналу 10 направляется вниз по периферии полости 15.The cleaned dusty air stream entering the inlet curvilinear pipe 6 of the dust collector acquires a curvilinear motion in the horizontal plane. Solid particles, primarily large ones, under the action of centrifugal forces rush to the outer side wall of the inlet pipe 6. and chased by a stream along this wall. The curvature of this wall corresponds to the curvature of the outer cylinder I with diameter = 2R4, for which the dust-air flow rate and dust concentration in it, which is available in the inlet pipe 6, are acceptable. The blade 7 cuts off the peripheral and most dust-concentrated part of the flow, which is guided through a curved channel 10 down the periphery of the cavity 15.

Остальная часть потока из входного патрубка 6 поступает в полость 5 уже с меньшим расходом и меньшей концентрацией пыли. Лопатка 7 для этой ...части потока служит внешней стенкой, на внутреннюю поверхность которой оседают под действием центробежных сил твердые частицы. Кривизна лопатки 7 соответствует кривизне наружного цилиндра 2 с диаметром Эц_а = 2Rr>, для’которого допустимы расход потока и концентрация гыли в нем, который имеется на участке лопатки 7 в полости 5. Эффективность пылеулавливания на этом участке выше, чем на предыдущем за счет увеличения кривизны внешней стенки.The rest of the flow from the inlet pipe 6 enters the cavity 5 with a lower flow rate and a lower concentration of dust. The blade 7 for this ... part of the flow serves as an external wall, on the inner surface of which solid particles settle under the action of centrifugal forces. The curvature corresponds to the curvature of the blade 7 of the outer cylinder 2 with _a diameter of Etz = 2Rr>, dlya'kotorogo permissible flow rate and concentration gyli therein which has on the blades 7 in the cavity portion 5. The dust collection efficiency in this region is higher than the previous due to increase the curvature of the outer wall.

Далее лопатка 8 отсекает новую периферийную наиболее концентрированную часть пылевоздушного потока, которая по каналу 11 направляется вниз по периферии полости 15. В оставшемся в полости 5 потоке пыль осе1 4 дает на внутреннюю сторону лопатки с большей интенсивностью за счет увеличения кривизны этой лопатки, что вновь повышает эффективность пылеулавливания, которая соответствует циклону с диаметром 2Rj. Затем лопатка 9 отсекает периферийную наиболее концентрированную часть потока, которая по каналу 12 направляется вниз по периферии полости 15. Для оставшегося потока в полости 5 лопатка 9 является наружной стенкой, на которую осаждается пыль с наибольшей интенсивностью по сравнению с другими лопатками за счет наибольшей ее кривизны. Кривизна этой лопатки соответствует кривизне наружного цилиндра циклона с наименьшим диаметром 01^.= 2R|. Оставшийся в полости 5 поток, увлекая пыль, пройдя наиболее узкую часть полости 15, направляется по каналу 14 вниз в полость 15.Next, the blade 8 cuts off the new peripheral most concentrated part of the dusty air stream, which is directed down the channel 11 along the periphery of the cavity 15 through the channel 11. In the stream 5 remaining in the cavity 5, dust os14 gives the inner side of the blade with greater intensity due to an increase in the curvature of this blade, which again dust collection efficiency, which corresponds to a cyclone with a diameter of 2Rj. Then, the blade 9 cuts off the most concentrated peripheral part of the flow, which is directed along the channel 12 along the periphery of the cavity 15. For the remaining flow in the cavity 5, the blade 9 is the outer wall on which dust is deposited with the highest intensity compared to other blades due to its greatest curvature . The curvature of this blade corresponds to the curvature of the outer cylinder of the cyclone with the smallest diameter 01 ^. = 2R |. The stream remaining in the cavity 5, entraining the dust, passing the narrowest part of the cavity 15, is directed along the channel 14 down into the cavity 15.

Таким образом, пылевоздушный поток, поступивший во входной патрубок пылеуловителя принудительно посредством лопаток 7,8 и' 9 и каналов 10, 11,12 и 14 рассредоточен по периферии полости 15 и направлен вниз. В полости’ 15 происходит падение скорости потока за счет его расширения и изменение направления на противоположное во внутренний цилиндр (аксиальный выход). Это способствует лучшему выпадению твердых частиц в пылесборник.Thus, the dusty air flow that enters the inlet pipe of the dust collector is forced by means of blades 7.8 and '9 and channels 10, 11, 12 and 14 is dispersed along the periphery of the cavity 15 and is directed downward. In cavity ’15 there is a drop in the flow velocity due to its expansion and a change in direction to the opposite in the inner cylinder (axial output). This contributes to better particulate matter in the dust collector.

Последовательное отсечение самых крупнодисперсных слоев пылевоздушного потока резко сокращает длину пути трения твердых частиц о стенки пылеуловителя, что приводит к значительному снижению степени разрушения крупных частиц, т.е. к уменьшению степени изменения дисперсного состава пыли в сторону увеличения мелких фракций. Это также позволяет по мере уменьшения расхода пылевоздушного потока в полости и концентрации пыли в нем увеличивать угловое ускорение потока за счет увеличения кривизны наружных стенок. Эти две особенности в работе данного пылеуловителя позволяют повысить эффективность его пылеулавливания по сравнению с циклоном .Successive cutting off of the finest dispersed layers of the dusty air stream sharply reduces the length of the friction path of solid particles against the walls of the dust collector, which leads to a significant reduction in the degree of destruction of large particles, i.e. to reduce the degree of change in the dispersed composition of dust in the direction of increasing fine fractions. It also allows increasing the angular acceleration of the flow by increasing the curvature of the outer walls as the dust-air flow rate in the cavity and the dust concentration in it decrease. These two features in the operation of this dust collector can improve the efficiency of its dust collection compared with the cyclone.

Claims

1. Authors certificate of USSR 358518, cl. E 21 f 5/00, 1970.

2, Kutuzov B, N. and Mikheev I.G.

Pneumotransport and dedusting systems of drilling rigs on the mine., 1970, p. 167.

rah

one

1D