Вихревой очиститель газа

 

ВИХРЕВОЙ ОЧИСТИТЕЛЬ ГАЗА, содержащий корпус с входным и выходным осевыми -патрубками, .сливную камеру , завихритель и экранирующую вставку, расположенную коаксиально между патрубками и корпусом, о тличающийся тел1, что, с целью повышения эффективности очистки за счет упорядочения движения вихревых потоков, он снабжен перегородкой , укрепленнойна выходном патрубке и образующей со стенками корпуса канал,-сообщающий полость корпуса со сливной Kar-iepoft, а экранирующая вставка выполнена в виде расширяюще гося по коду газа усеченного корпуса с криволинейной боковой поверхностью, большее основание которого переходит в кольцевой желоб, сообщенный трубками со сливной камерой. G

„„Su„„)966296 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(Я) В 01 D 45 12, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3434348/23-26 (22)07.05.82 (46) 15.12 ° 83. Бюл. Р 46 (72) Ю.C. Воробьев, В.П. Григорьев, П.В. Григорьев, A.Р. Дорохов и A.È. Яворский (71) Специальное конструкторское бюро "Энергохиммаш" (53) 621.926.93 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 450582, кл. В 01 D 45/12, 1974.

2. Авторокое свидетельство СССР

9 679225, кл. В 01 D 45/12, 1977 (прототип). (54) (57) ВИХРЕВОЙ ОЧИСТИТЕЛЬ ГАЗА, содержащий корпус с входным и выходным осевыми -патрубками, .сливную камеру,. завихритель и экранирующую вставку, расположенную коаксиально между патрубками и корпусом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки за счет упорядочения движения вихревых потоков, он снабжен перегородкой, укрепленной на выходном патрубке и образующей со стенками корпуса канал, сообщающий полость корпуса со сливной камерой, а экранирующая вставка выполнена в виде расширяюще". гося по ходу газа усеченного корпуса с криволинейной боковой поверхностью, большее основание которого переходит в кольцевой желоб, сообщенный трубками со сливной камерой. Я

1060206

Изобретение относится к технике очистки газов от твердых или жидких взвешенных частиц и может быть применено, например, в компрессоростроении, химической, пищевой, фармацевтической промышленности, в порошковой металлургии, а также в качестве очистителя воздуха, идущего на приготовление рабочей смеси двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство для центробежной очистки газов от взвешенных в них твердых или жидких частиц, содержащее корпус с входным и выходным осевыми патрубками. Внутри корпуса коаксиально установлены экранирующая вставка и стакан с перфорированным дном (1) .

Однако возникающий внутри корпуса вторичный вихрь не повышает эффективность работы устройства. Наличие стакана с перфорированными стенками усложняет устройство, повышает его металлоемкость и габариты и, что особенно плохо, исключает из работы наиболее эффективный приосевой участок основного вихря, где может быть достигнута наиболее высокая степень очистки газов. Конструкция устройства не исключает срыва частиц с кромки цилиндра и уноса их осевым потоком в выходной патрубок.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению является центробежный сепаратор, содержащий .корпус с входным и выходным осевыми патрубками, сливную камеру,завихритель и экранирующую вставку, расположенную коаксиально между патрубками и корпусом (2) .

Однако при очистке газа от жидких частиц по внешней поверхности выходного патрубка, находящегося в сливной камере, движется пленка жидкости, перетекающая на его внутреннюю поверхность, которая затем выносится с очищенным газом, снижая эффективность работы устройства.

Участок экранирующей вставки, находящийся вблизи выходного патрубка, выполнен цилиндрическим, что усиливает вероятность захвата жидких частиц очищаемым газом. Кроме того,так как отсепарированная жидкость при движении в сливную камеру срывается с нижней кромки экранирующей вставки, происходит ее дробление, ухудшающее эффективность очистки.

Цель изобретения — повышение эффективности очистки за счет упорядочения движения вихревых потоков.

Цель достигается тем, что вихре- вой очиститель газа,- содержащий корпус с входным и выходным осевыми патрубками, сливную камеру, завихритель и экранирующую вставку, расположенную коаксиально между патрубком и корпусом, снабжен перегородкой, укрепленйой на выходном патрубке и образующей со стенками корпуса канал, сообщающий полость корпуса со сливной камерой, а экранирующая вставка выполнена в виде расширяющегося по ходу газа усеченного конуса с криволинейной боковой поверхностью, большее основание которого переходит в кольцевой желоб, 10 сообщенный трубками со сливной камерой.

На фиг. 1 схематически представлен вихревой очиститель, продольный разрез, на. Фиг. 2.- разрез A-А

15 на Фи1 ° 1 °

Корпус 1 с входной стороны имеет патрубок 2, крышку 3 и диск 4, между которыми расположен завихритель

5. По оси диска 4 установлена рабочая труба 6. С выходной стороны корпус .1 имеет Фланец 7, по оси которого укреплен выходной патрубок 8, на котором установлена перегородка

9 с концентричным кольцевым высту>5.пом 10. Ксрпус 1, перегородка 9 и диск 4 ограничивают камеру 11, внутри которой концентрично оси закреплена экранирующая вставка 12, выполненная в виде усеченного конуса, большее основание которого переходит в кольцевой желоб 13, и образующая с корпусом кольцевой канал 14. Желоб

13 связан трубками 15 со сливной камерой 16, сообщающейся с камерой 11 через канал 17. В корпусе 1 крышка

3, диск 4 и завихритель 5 образуют кольцевой канал 18 для подвода очи- щаемого газа.

Очиститель работает следующим образом.

Газ, очищаемый от жидких или, твердых взвешенных частиц по вход ному патрубку 2 поступает в кольцевой канал 18, проходит эавихритель

5, формирующий основной вихрь, и

45 направляется в рабочую трубу 6. По мере приближения вихревого потока к рабочей трубе частота его вращения нарастает пропорционально уменьшению радиуса и соответственно возрастают центробежные силы, действующие на частицы. Под действием этих центробежных сил сразу после прохождения завихрителя очищаемый гаэ начинает расслаиваться на более и менее насыщенные частицами слои.Чем ближе к периферии вихревого потока находятся слои газа, тем больше они насыщены взвешенными частицами, оттесненными туда центробежными сила6О ми.

В таком "расслоенном" виде газ проходит рабочую трубу 6 и попадает в камеру 11, где с вторичным вихрем сливаются периферийные загрязненные слои основного потока, освобождаясь

1060206

30 от взвешенных в них частиц. Вторичный вихрь имеет сложное движение.В нем сохраняется вращение основного вихря и добавляется движение по стрелке 19. На частицы, попавшие во вторичный вихрь, действуют центро- 5 бежные силы, направленные по радиусам, и аэродинамические силы сопротивления, которые увлекают частицы вдоль оси. Перегородка 9, отделяющий осадитель от полости 11 ограничивают осевое движение вторичного вихря, направляя его к внутренней поверхности корпуса 1. По мере приближения к стенке корпуса 1 ско рость потока падает, поскольку там 35 проходное сечение в несколько раз больше, чем у стенок трубы 8, а расход газа — неизменный. Составляющие аэродинамических сил, действующих на частицы по.стрелке 19, уменьша- 2р ются соответственно падению скорости, наибольшее снижение которой наблюдается в непосредственной близости стенок корпуса .1. Здесь силы веса частиц начинают преобладать, заставляя частицы Оседать и направ ляться в камеру 16.

Если не устанавливать экранирую- щую вставку крупные частицы под действием центробежных сил сразу за срезом рабочей трубы пересекают полость и осаждаются на стенки корпуса 1, вдоль которых через кольцевую щель 17 они попадают в камеру

16. Однако вторичный вихрь достаточно мощный и способен снова увлечь эа собой часть осевших частиц.

Предлагаемое выполнение экранирующей вставки 12 обеспечивает снижение вторичного уноса и разгрузку вторичного вихря от взвешенных в 40 нем частиц. Осажденные на вставке частицы по конической поверхности перемещаются в желоб 13 и по трубкам 15 отводятся в камеру 16. Неотсепарированные мелкие частицы про- 45 должают движение во вторичном вихре и с газом проходят кольцевой канал 14, где со временем коагулируют и сепарируются. Отсепарированные. частицы через кольцевой канал 17 попадают в камеру 16.

Поскольку в камеру 16 заходит очень мало газа через кольцевой канал 17, его поступательная и вращательная скорость быстро затухает.

Совершив путь, укаэанный стрелкой

20, н, снизив за счет трения о стенки интенсивность своего вращения, гаэ снова выходит вдоль стенок перегородки 9 в камеру 11.

Газовый объем, ограниченный перегородкой 9 и выходным патрубком

8, приводится в вихревое движение по стрелке 21 потоком газа, текуще

ro в камере 16 по стрелке 20.Пленка жидкости, дойдя до встречного газового вихря (стрелка 21) на патрубке 8, прекращает свое поступа-. тельное движение и, тем самым, ликвидируется ее вынос из устройства по стенкам. Газ основного вихря, пройдя полость и отдав иэ внешних слоев взвешенные в них частицы, попадает в патрубок 8 и поступает потребителю.

Придание экранирующей вставке формы усеченного криволинейного конуса, дополнение ее кольцевым желобом с трубками позволяет получить существенное снижение вторичного срыва капель со стенок корпуса (поскольку при наличии вставки на них осаждается значительно меньшее количество частиц), разгрузку вторичного вихря от витающих в нем крупных капель и немедленное их удаление в сливную камеру.

Наличие перегородки способствует возникновению встречного вихревого движения в объеме, ограниченном ею, и прекращению выноса пленки жидкости иэ сливной камеры.

ВНИИПИ Заказ 9904/5

Тираж 688 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород,ул.Проектная,4