UA133367U

UA133367U - ACTIVE CYCLON WITH ADDITIONALLY REDUCED PRESSURE

Info

Publication number: UA133367U
Application number: UAA201712563U
Authority: UA
Inventors: Віктор Анатолійович Войтов; Богдан Михайлович Цимбал; Олександр Миколайович Шевченко
Original assignee: Харківський Національний Технічний Університет Сільського Господарства Імені Петра Василенка; Віктор Анатолійович Войтов; Богдан Михайлович Цимбал; Олександр Миколайович Шевченко
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2019-04-10

Abstract

Активний циклон з додатково створеним зниженим тиском складається з корпусу, циліндричної верхньої і середньої частин та конічної нижньої, вхідного та вихідного патрубків, які кріпляться до циліндричної частини корпуса, всередині робочої камери знаходиться ротор, причому ротор складається з обертального вала, на який кріпиться втулково-пальцева муфта, яка передає обертальний момент від електродвигуна до вала, лопаток та труби з дисками. Для розділення потоків в верхній циліндричній частині корпусу встановлений конусний екран, диски, що встановлені в нижній частині ротора, розташовані на мінімальній, однаковій відстані один від одного. Площа прохідного перерізу отворів між дисками така, як площа перерізу вхідного патрубка.Active cyclone with additionally created reduced pressure consists of a housing, cylindrical upper and middle parts and a conical lower, inlet and outlet nozzles, which are attached to the cylindrical part of the housing, inside the working chamber is a rotor, and the rotor consists of a rotating shaft, which rotates a finger clutch that transmits torque from the motor to the shaft, blades and disc tubes. To separate the threads in the upper cylindrical part of the housing a conical screen is mounted, the disks, which are installed in the lower part of the rotor, are located at a minimum equal distance from each other. The cross-sectional area of the openings between the disks is the same as the cross-sectional area of the inlet pipe.

Description

Корисна модель належить до пристроїв сухого очищення повітря робочої зони і газів від завислих частинок різних розмірів, за рахунок додатково створеного тиску та може знайти застосування у різних галузях промисловості. Корисна модель дає можливість зменшити рівень шкідливих речовин у робочій зоні та дозволить зменшити небезпеку виробництва з категорії Б (пожежовибухонебезпечне) в категорію В (пожежонебезпечне).The useful model belongs to devices for dry cleaning of the air of the working area and gases from suspended particles of various sizes, due to the additional pressure created and can be used in various industries. The useful model makes it possible to reduce the level of harmful substances in the working area and will reduce the danger of production from category B (fire-explosive) to category B (fire-dangerous).

Відомий пиловловлювач типу циклон, який працює з використанням відцентрових сил та має циліндричний або конічний корпус з тангенціальним входом для повітряного або газового потоку, виходом очищеного повітря чи газу і пилонакопичувальним пристроєм (1). Недоліком відомого пристрою є недостатня різниця статичних тисків у центральній частині робочої зони апарату, що призводить до неповного відведення газу з бункера.A cyclone-type dust collector is known, which works using centrifugal forces and has a cylindrical or conical body with a tangential inlet for air or gas flow, an outlet for purified air or gas, and a dust-accumulating device (1). The disadvantage of the known device is the insufficient difference of static pressures in the central part of the working area of the device, which leads to incomplete removal of gas from the hopper.

Відомий пиловловлювач, який містить циліндричний вертикально встановлений корпус, розташовані всередині циліндричного корпусу уловлюючі зрізані конуси, спрямовані вершинами догори і утворені фільтруючими елементами, вхідний патрубок, розташований співвісно корпусу на всю його довжину, запобіжну решітку у верхній частині корпусу і конічне днище, у якого корпус має три уловлюючі зрізані конуси, встановлені один над одним по його осі, при цьому середній зрізаний конус виконаний з можливістю обертання відносно вертикальної осі, причому нижня торцева частина вхідного патрубка має кришку з зовнішнім центруючим конусним заглибленням і напрямні лопатки, співвісно розташовані відносно лопатей турбіни, яка з'єднана з середнім обертовим зрізаним конусом. Нижній уловлюючий зрізаний конус має ущільнюючі шторки, які виконані по периметру більшої основи (2). Недоліком цього циклону є те, що тиск, який в ньому створюється, не можна регулювати.A known dust collector, which contains a cylindrical vertically installed housing, intercepting truncated cones located inside the cylindrical housing, directed with their tops up and formed by filter elements, an inlet nozzle located coaxially with the housing along its entire length, a safety grid in the upper part of the housing and a conical bottom, in which the housing has three intercepting truncated cones mounted one above the other along its axis, with the middle truncated cone rotatable relative to the vertical axis, and the lower end part of the inlet nozzle having a cover with an external centering conical recess and guide vanes coaxially located with respect to the turbine blades, which is connected to the middle rotating truncated cone. The lower intercepting truncated cone has sealing curtains that are made around the perimeter of the larger base (2). The disadvantage of this cyclone is that the pressure created in it cannot be adjusted.

Найбільш близьким за технічною суттю є відцентровий пиловідділювач (циклон), який складається з корпусу, циліндричної верхньої і середньої частин та конічної нижньої, вхідного та вихідного патрубків, які кріпляться до циліндричної частини корпусу, причому всередині робочої камери знаходиться ротор, при цьому ротор складається з обертового вала, на який кріпиться муфта, яка передає обертальний момент від електродвигуна до вала, лопаток та труби з дисками |ЗІ.The closest in terms of technical essence is a centrifugal dust separator (cyclone), which consists of a body, cylindrical upper and middle parts and conical lower, inlet and outlet nozzles, which are attached to the cylindrical part of the body, and inside the working chamber there is a rotor, while the rotor consists of of the rotating shaft, on which the clutch is attached, which transmits the torque from the electric motor to the shaft, vanes and pipe with disks |ZI.

В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення конструкції циклону за рахунок створення рухомого робочого вузла, який примусово обертається електродвигуном. ОбертанняThe basis of the useful model is the task of improving the design of the cyclone due to the creation of a movable working unit, which is forcibly rotated by an electric motor. Rotation

Зо лопаток створює тиск в системі, повітря всмоктується крізь набір дисків та очищується в процесі дії інерційних відцентрових сил та турбулентності потоку.The blades create pressure in the system, air is sucked in through a set of disks and cleaned in the process of inertial centrifugal forces and flow turbulence.

Поставлена задача вирішується тим, що циклон має ротор, який знаходиться всередині робочої камери та має привід. Ротор кріпиться за допомогою верхнього та нижнього павуків (комплектів кронштейнів), також на вал кріпляться лопатки для створення тиску. Згідно з корисною моделлю, диски кріпляться на трубі та розташовані на мінімальній, однаковій відстані один від одного. Труба має отвори, площа прохідного перерізу отворів між дисками така, як площа перерізу вхідного патрубка. Лопатки кріпляться до зрізаного конуса та мають суцільну конструкцію з частиною лабіринтного ущільнення.The problem is solved by the fact that the cyclone has a rotor that is inside the working chamber and has a drive. The rotor is mounted with the help of upper and lower spiders (bracket sets), also blades are attached to the shaft to create pressure. According to the useful model, the disks are mounted on the pipe and are located at a minimum, equal distance from each other. The pipe has holes, the cross-sectional area of the holes between the disks is the same as the cross-sectional area of the inlet pipe. The vanes are attached to the truncated cone and have a solid construction with a labyrinth seal section.

Зображення ілюструється кресленнями, де на фігурі зображений активний циклон з додатково створеним зниженим тиском у розрізі.The image is illustrated by drawings, where the figure shows an active cyclone with additionally created reduced pressure in the section.

До активного циклона входить корпус, який складається з циліндричної верхньої 1 і середньої частини 2 та конічної нижньої 3, вхідного 4 та вихідного патрубків 5, які кріпляться до циліндричної частини корпуса 1.The active cyclone includes a body, which consists of a cylindrical upper part 1 and a middle part 2 and a conical lower part 3, inlet 4 and outlet nozzles 5, which are attached to the cylindrical part of the body 1.

Всередині робочої камери знаходиться ротор, який обертається за рахунок електродвигуна б. Двигун кріпиться до фланця 7, який кріпиться за рахунок верхнього павука 8. Ротор складається з обертального вала 9, на який кріпиться втулково-пальцева муфта 11, яка передає обертальний момент від електродвигуна 6 до вала 9. Лопатки 12 боковими гранями кріпляться до зрізаного конуса 13 та до втулки 14, а верхніми - до опорного диска 15, нижня поверхня лопаток є частиною лабіринтного ущільнення 16. Також ротор має робочу трубу 17 з отворами та з комплектом дисків 18. Нижня частина ротора кріпиться за допомогою нижнього павука 19. Нижня частина корпусу З активного циклону кріпиться до приймального бункера 20 за допомогою фланців 21. Вхідний 4 та вихідний 5 патрубки активного циклона оснащені фланцями 22 та 23 для з'єднання з повітропроводами. Для того, щоб корпус витримав навантаження, встановлені верхнє 24 та нижнє 25 кільце жорсткості. Вал 9 опирається на верхню 26 та нижню підшипникові опори 27. Для розділення потоків в конструкції верхньої циліндричної частини корпусу є конусний екран 28.Inside the working chamber there is a rotor that rotates due to the electric motor b. The motor is attached to the flange 7, which is attached due to the upper spider 8. The rotor consists of a rotating shaft 9, on which is attached a sleeve-finger coupling 11, which transmits the torque from the electric motor 6 to the shaft 9. The blades 12 are attached to the truncated cone 13 by their side faces. and to the sleeve 14, and the upper ones to the support disk 15, the lower surface of the blades is part of the labyrinth seal 16. The rotor also has a working pipe 17 with holes and a set of disks 18. The lower part of the rotor is attached with the help of the lower spider 19. The lower part of the housing C of the active cyclone is attached to the receiving hopper 20 with the help of flanges 21. The inlet 4 and outlet 5 nozzles of the active cyclone are equipped with flanges 22 and 23 for connection with air ducts. In order for the case to withstand the load, the upper 24 and lower 25 stiffness ring are installed. The shaft 9 rests on the upper 26 and lower bearing supports 27. To separate the flows in the structure of the upper cylindrical part of the housing, there is a conical screen 28.

Активний циклон працює таким чином. Електродвигун 6, передає обертовий момент муфті 11, яка обертає вал 9 з комплектом лопаток 12, при цьому тиск знижується, створюється розрідження.An active cyclone works like this. The electric motor 6 transmits the torque to the clutch 11, which rotates the shaft 9 with a set of blades 12, while the pressure decreases, a vacuum is created.

Крізь вхідний патрубок 4 всмоктується повітря із завислими частками різних розмірів, яке потрапляє в робочу камеру, при цьому великі та середні частинки за допомогою віддентрових сил потрапляють на поверхню робочої камери та накопичуються у бункері 20. Маленькі завислі частинки потрапляючи між дисками 18, виштовхуються за рахунок турбулентності і також накопичуються в приймальному бункері 20.Air with suspended particles of various sizes is sucked in through the inlet pipe 4, which enters the working chamber, while large and medium-sized particles fall on the surface of the working chamber with the help of outward forces and accumulate in the hopper 20. Small suspended particles, falling between the disks 18, are pushed out due to turbulence and also accumulate in the receiving hopper 20.

Таким чином, запропонована конструкція активного циклона дозволить виконувати повну доочистку повітря чи газу від пилу за рахунок того, що всередині нього знаходиться ротор, робочі органи якого забезпечують підвищену ефективність відділення пилу від повітря за рахунок додаткового використання сил інерції заснованих на силах тертя в граничних зонах турбулентності біля обертових площин.Thus, the proposed design of an active cyclone will allow for full additional cleaning of air or gas from dust due to the fact that inside it there is a rotor, the working organs of which provide increased efficiency of dust separation from air due to the additional use of inertial forces based on frictional forces in the boundary zones of turbulence near the rotating planes.

Обертовий ротор, крім функції надання додаткових сил інерції надтонким частинкам пилу, виконує другу функцію - відцентрового насоса з відбору чистого повітря з корпусу циклону, що збільшує ступінь очищення повітря або газу, збільшує продуктивність, зменшує рівень шкідливих речовин у робочій зоні та зменшує небезпеку виробництва з категорії Б (пожежовибухонебезпечне) в категорію В (пожежонебезпечне).The rotating rotor, in addition to the function of providing additional inertial forces to ultrafine dust particles, performs a second function - a centrifugal pump for the extraction of clean air from the cyclone housing, which increases the degree of air or gas purification, increases productivity, reduces the level of harmful substances in the working area and reduces the danger of production with category B (flammable and explosive) to category B (flammable).

Список використаних джерел 1. 5) 1632501 АТ, 07.03.1991. 2. ША 48401 А, 15.08.2002. 3. 5) 906596 А1, 23.02.1982.List of used sources 1. 5) 1632501 JSC, 03/07/1991. 2. SHA 48401 A, 15.08.2002. 3. 5) 906596 A1, 23.02.1982.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

1. Active cyclone with additionally created reduced pressure, which consists of a body, cylindrical upper and middle parts and conical lower, inlet and outlet nozzles that are attached to the cylindrical part of the body, inside the working chamber there is a rotor, and the rotor consists of a rotating shaft, on which is attached to the sleeve-finger coupling, which transmits the torque from the electric motor to the shaft, blades and tube with disks, which differs in that a conical screen is installed in the upper cylindrical part of the housing to separate the flows, the disks installed in the lower part of the rotor are located on From a minimum, equal distance from each other, while the cross-sectional area of the holes between the disks is the same as the cross-sectional area of the inlet pipe.

2. An active cyclone according to claim 1, which differs in that the side faces of the blades are attached to the truncated cone and the sleeve, and the upper ones are attached to the support disk, the lower surface of the blades is part of the labyrinth seal.