SU975099A1 - Аэродинамический циклон - Google Patents

Description

(54) АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ ЦИКЛОН

Изобретение относитс  к технике обработки материалов в вихревом потоке и может быть применено в качестве аппарата дл  очистки.газового потока от пыли в различных отрасл х народного хоз йства и, в частности, на заводах промышленности строительных материалов .

Известно вихревое устройство дл  разделени  потоков, содержащее корлпус , вихревую камеру с. тангенциальным входным патрубком, осадительную камеру, выходной патрубок и бункер дл  сбора пыли 1.

Однако в этом вихревом устройстве дл  разделени  потоков в центральной зоне цилиндрической камеры установлена выхлопна  труба, заканчивающа с  выходным патрубком, котора  не дает возможности развиватьс  газовому вихрю по всему сечению вихревой камеры с образованием в ее центре зоны разрежени , зоны квазитвердого вращени .(Это приводит к снижению эффективности разделени  потоков в вихревом устройстве.

Кроме того, из-за наличи  многократных поворотов газового потока внутри аппарата, устройство облгодает

большим гидравлическим сопротивлени . ем..

Известен также аэродинамический циклон дл  очистки потока газа от пыли, содержащий цилиндроконический корпус с входным тангенциальным и выходным осевым патрубками дл  газа, соединенную с входным патрубком вихревую камеру, установленную по оси

10 в цилиндрической части корпуса, стенка которой имеет йид полого усеченного конуса с отверсти ми в стенке под кольцевой перегородкой на его верхнем торце, и отражатель, распо15 ложенный по ёси корпуса над вихревой камерой 2 .

Недостатком известного аэродинамического циклона  вл етс  невысока  эффективность очистки газового пото20 ка от твердых частиц фракции 5-20 мкм.

Цель изобретени  - повышение эффективности очистки газового потока от твердых частиц фракции 5-20 мкм за счет дополнительного оттеснени 

25 твердых частиц из вихр  газового потока к внутренней поверхности вихревой камеры.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что аэродинамический циклон дл  очист30 ки потока газа от пыли, содержащий

цилиндроконический корпус с входным тангенциальным и выходным осевым патрубками дл  газа, соединенную с входным патрубком вихревую камеру, установленную по оси в цилиндрической части корпуса, стенка которой имеет вид полого усеченного конуса с отверсти ми в стенке под кольцевой перегородкой на его верхнем торце, и отражатель, расположенный по оси корпуса над вихревой камерой, снабже изогнутыми лопаст ми, установленныг- и вертикально по окружности на отражателе и образуюйшми обтекаемую вращающимс  потоком газа жалюзийную решетку , и кольцом, закрепленным на верхних концах лопастей, причем входной патрубок расположен на уровне середины высоты лопастей, . .

При этом отражатель выполнен- цилиндрическим с плоской вершиной В верхней конической части, причем отношение площади кольцевой щели между нижним концом стенки вихревой камеры и корпусом к площади щели между нижним концом стенки вихревой камеры и цилиндрической частью отражател  составл ет не менее 1.

Диаметры отверстий кольцевой пе- : регородки и кольца равны диаметру выходного патрубка.

На фиг. 1 изображен аэродинамический циклон, продольный разрез; на фиг. 2 -.разрез А-А на фИг. 1.

Аэродинамический циклон включает корпус 1, который в верхней части. ,имеет патрубок 2 дла выхода очищенного газового потока,а в нижней части соединен с конусным днищем 3, име ющим центральное отверстие 4 дл  непрерывного удалени  .уловленных твердых частиц в пылесборник 5 с затвором б, вихревую камеру 7, расположенную в его центральн.ой части и выполненную в виде, полого усеченного конуса, в которой со стороны меньшего основани  установлена кольцева  перегородка 8 с центральным отверстием 9, а со стороны большего основани  - отражатель 10 цилиндроконической формы с глухим днищем 11 в в.ерхней части, тангенциальный патрубок 12 дл  ввода запыленного газового потока, жалюзийную решетку 13, выполненную в виде вертикальных профилирующих лопастей 14, изогнутых в плане в направлении вращени  газового потока, расположенных внутрениими концами на диаметре окружности, равном диаметру отверсти  кольцевой перегородки 8, и закрепленных в нижней части на днище отражател , а в верхней части - на горизонтальном кольце 15, установленном между днищем отражател  и перегородкой.

Вихревай камера 7 закреплена отно Сительно корпуса 1 циклона при помощи неподвижных лопаток 16. Объем,

ограниченный корпусом 1 циклона и наружной поверхностью вихревой каме .ры 7, представл ет собой пылеосадительную камеру 17. По всей окружности в самой верхней части вихревой

камеры под кольцевой перегородкой 8 выполнены окна 18 дл  отвода мелкодисперсной фракции пыли.

Кольцо 15 и внешние концы лопастей . 14 установлены с зазором относительно внутренней поверхности вихре1вой камеры. Высота решетки 13 составл ет 2/3 высоты от днища отражател  до кольцевой перегородки. Тангенциальный патрубок ввода запыленного

газа вмонтирован в вихревую камеру, на половине высоты лопастей.

Отношение площади кольцевой щели, образованной между внешней боковой поверхностью в нижней части вихревой

камеры и внутренней поверхности корпуса 1 циклона, к площади кольцевой щели, образованной между внутренней боковой поверхностью вихревой камеры в нижней ее части и внешней боковой поверхностью цилиндрической части отражател , составл ет не менее 1. Это создает устойчивые услови  работы осадительной камеры.

Устройство работает следующим

образом.

Запьшенный газовый поток чере& тангенциальный входной патрубок 12 поступает в вихревую камеру 7, где под действием центробежной силы стру 

газа прижимаетс  к внутренней поверхности камеры и движетс  вдоль нее по спирали. Вследствие вра1дательного движени  потока в камере создаютс  услови , характерные дл  газового

вихр , т.е. значительное разрежение в центре камеры и резкий градиент давлени  в ее поперечном сечении. Одновременно поток газа движетс  от периферии к центру по спирали

Архимеда, Очень мелкие частицы пыли, которые должны попадать в центральную зону, встреча  ца своем пути лопасти 14 решетки 13, отбрасываютс  к стенкам вихревой камеры, а под

действием центробежных сил этот процесс усиливаетс  и развиваетс , в результате чего твердые частицы полностью отбрасываютс  и прижимаютс  к стенкам вихревой камеры. Далее благодар  конической форме камеры, расшир ющейс  книзу, и под действием собственного веса твердые части- , НЫ посто нно сползают вместе с пристенным слоем газа вниз и через кольцевую щель (5-10 мм), обраэованную в нижней части камеры ее внутренней поверхностью и внешней поверхностью цилиндрической части отражател  10, попадают в конусное днище 3. Здесь улавливаетс  из газового

Claims (2)

1. потока примерно 92-96% пыли. Отражатель 10 и лопасти 14. жалюэ ной решетки 13 стабилизируют вихрь, способствуют дополнительному оттеснению более мелких твердых частиц из вихр  газового потока к внутренней поверхности вихревойкамеры и, следовательно, повышению эффективно ти очистки, а также служат направле ному движению твердых частиц в коль цевую щель, образованную внутренней поверхностью вихревой камеры в ее нижней части и внешней поверхностью цилиндрической части отражател . Вихрева  часть лопастей 14 откры та. Кольцо 15 служит только дл  скреплени  верхних частей лопастей 1 Между внутренней поверхностью вихре вой камеры 7 и внешними концами лопастей 14 образован зазор, -а внутренние концы лопастей расположены в плане на окружности, диаметр кото рой равен диаг 1етру отверсти  -кольце вой перегородки 8, что способствует созданию и развитию газового вихр . Поскольку отвод очищенного возду ха осуществл етс  через верхнюю часть вихревой камеры, т.е. через отверстие кольцевой перегородки 8, то часть более мелкой фракции пыли прижимаетс  центробежными силами к внутренней поверхности камеры и увлекаетс  потоком газа вверх. Сепа раци  этой части пыли осуществл етс  за счет центробежных -сил, воздействи которых возрастает с уменьшением радиуса камеры, и они выбрасывают твердые частицы через окна 18 в пылеосадительную камеру 17. В этой части камеры улавливаетс  от 3 до 6% пыли. Наличие в структуре газового вихр  области квазитвердого вращени  и квазипотенциального движени  обусловливает наличие поверхности раздела между ними, поэтому наиболее мелкие частицы могут находитьс  на границе этих областей. Сепараци  этих твердых частиц из газового потока осуществл етс  центробежными силами при выходе газа через отверстие 9 кольцевой перегородки 8, отверстие кольцевой перегородки и отверстие кольца 15 выполнены диаметром, равным диаметру области квазитвердого вращени , котора  составл ет примерно 1/3 диаметра вихр . Отделившиес  твердые частицы попадают в пылеосадительную камеру 17 и сползают через кольцевую щель, образованную корпусом 1 циклона и нижней частью вихревой камеры, в коническое днище 3 а затем в пылесборник 5. В этой зоне улавливаетс  от 0,5 до 1% пыли. Очищенный газовый поток отводитс  из циклона через патрубок 2. Проведенные лабораторные исследовани  по газоочистке в аппарате диаметром 180 tm при концентрации пыли 15-20 г/м и фракционном составе 5-20 мкм при скорости газового потока на полное поперечное сечение аппарата 6 м/с показали, что степень счистки газового потока в этих услови х составл ет 98-99,5%. При этих же услови х без жалюзиной решетки 13 с лопаст ми 14 степень очистки составл ет 85-90%. Формула изобретени  1. Аэродинамический циклон дл  очистки потока газа от пыли, содержащий цилиндроконический корпус с входным тангенциальным и выxoдньiI I .осевым патрубками дл  газа, соединенную с входным патрубком вихревую камеру, установленную по оси в цилиндрической части корпуса, стенка которой имеет вид полого усеченного конуса с отверсти ми в стенке под кольцевой перегородкой на его верхнем торце, и отражатель, расположенный по оси корпуса над вихревой камерой , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности очистки Таза от мелкодисперсной фракции, он снабжен изогнутыют лопаст ми , установленными вертикально по окружности на.отражателе и образующтт обтекаеглую вращающимс  потоком газа жалюзийную решетку, и кольцом, закрепленным на верхних концах лопастей , причем входной патрубок расположен на уровне середины высоты лопастей. 2.Циклон по п. 1, отличающий с   - тем, что отражатель выполнен цилиндроконическим с плоской вершиной в верхней конической части, причем отношение площади кольцевой щели между нижним концом стенки вихревой камеры и корпусом-к площади щели между нижним концом стенки вихревой камеры и цилиндрической частью отражател  составл ет не leнее единицы. 3.Циклон по пп. 1 и 2, отлиающийс  тем, что диаметры отверстий кольцевой перегородки и кольца равныдиаметру выходного патубка . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 426712, кл. В 04 С 5/20, 1972.
2. 2.Авторское свидетельство СССР до за вке 2966326/23-26, кл. В 04 С 3/00, 12.06.80.