Турбулентный сепаратор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(зц В 01 0 45/12

I(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И AATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3505399/23-26 (22) 26.10.82 (31) 813387 (32) 29.10.81 (33) Финляндия (46) 23.06.85. Бюл. У 23 (72) Сеппо Илмари Рюнянен(Финляндия) ,(7I) Нобар Кю (Финляндия) (53) 621.928.37(088.8) (56) 1. Патент США Ф 4248699, кл. 209-144, 1981. . 2. Патент ФРГ Ф 1058470, кл. 126 1/01, 1959.

„„SU„„1163800 А (54)(57) I,TÓPÁÓJ1ÅHÒÍÜÙ ÑÅÏÀPÀÒÎÐ, содержащий четыре или более сообщающиеся между собой вихревые камеры с вихревыми потоками, враща ющимися в противоположных направле- ниях, установленные попарно, о т л и:ч а ю шийся тем, что, с целью повыщения эффективности разделения, он снабжен делителем потока, размещенным между четырьмя вихревыми камерами, расположенными попарно частично входящими одна в другую.

1163800

S х

10 т25

2. Сепаратор по п. l, о т л и ч аю шийся тем, что делитель пото ка выполнен с впускным отверстием.

3. Сепаратор по п.l о т л ич а te шийся тем, что делитель потока выполнен с канавкой в направлении распространения сепарирующего вихря.

Изобретение относится к устройствам для разделения среды на компоненты, имеющие частицы с различной массой, при помощи центробежной силы с концентрацией частиц, имеющиис большую массу, в наружных частя разделяющего вихря, а частиц, имею щих меньшую массу,- в зоне, расположенной ближе к центру вращения.

Известен турбулентный сепаратор, в котором подлежащую сепарации среду подают между двумя вихрями, pasмещенными между ограничивающими поверхностями Я .

Однако в данном устройстве тре-. ние и созданная турбулентность вызывают значительные потери энергии.

Благодаря уменьшенной скорости вращения уменьшаются центробежная сила и, следовательно, сепарирующая способность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достига1емому результату является турбулен ный сепаратор, содержащий четыре или более сообщающиеся между собой вихревые камеры с вихревыми потоками, вращающимися в противоположных направлениях, установленные попарно (2j .

Недостаток известного устройстsa — малая эффективность разделения.

Цель изобретения — повышение эффективности разделения.

Поставленная цель достигается тем, что турбулентный сепаратор,содержащий четыре или более сообщающиеся между собой вихревые камеры с вихревыми потоками, вращающимися

4, Сепаратор по п.l, о т л и ч аю шийся тем, что делитель потока выполнен с гофрами, направление которых совпадает с направлением распространения сепарирующего вихря, 5. Сепаратор по п.l, о т л и ч аю шийся тем, что делитель потока имеет в поперечном сечении квадратную или круглую форму. в противоположных направлениях, установленные попарно, снабжен делителем потока, размещенным между четырьмя вихревыми камерами, расположенными попарно частично входящими одна в другую.

Делитель потока выполнен с впускным отверстием.

Делитель потока выполнен с канавкой в направлении распространения

; сепарирующего вихря.

Делитель потока выполнен с гофрами, направление которых совпадает с ,направлением распространения сепарирующего вихря, Кроме того, делитель потока имеет в поперечном сечении квадратную или круглую форму.

На фиг,l представлен турбулент-. ный сепаратор, в котором рядом расположенные-сепарирующие вихри имеют попарный и боковой контакт друг с другом; на фиг.2 — турбулентный сепаратор,в котором вихри имеют-конфигурацию эллипса; на фиг.3 — циклонная система, общий вид; на фиг.4разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 — циклонная система,аксиальное сечение; на фиг.б — разрез Б-Б на фиг..5; на фиг.7 — делитель потока в аксонометрии, общий вид; на фиг.8 — то же, вариант; на фиг.9 — то же, поперечное сечение;на фиг.10 — разрез В-В на фиг.8; на фиг.11 — устройство тангенциальной подачи, общий вид; на фиг.12 — циклонная система, в которой вихревые камеры имеют вид конуса; на фиг ° 13 — делитель потока в аксонометрии циклонной систе1163800

25 мы, в которой вихри имеют вид конуса, общий вид.

Турбулентный сепаратор состоит из вихревых камер 1 с вихревыми потоками 2, вращающимися в противоположных направлениях. Каждая камера имеет осевую выпускную трубу 3 для частиц, имеющих малую массу, и осевую выпускную труСу 4 для час10 тиц, имеющих большую массу. Между четырьмя вихревыми камерами расположен делитель 5 потока, в котором выполнено тангенциальное впускное отверстие 6, Разделенные вихри камер входят один в другой в зоне

7 сталкивания, Система турбулентной камеры может содержать произвольное Число вихревых потоков 2, которые попарно контактируют один с другим в продольном направлении, Между вихревыми потоками 2 (фиг.1) установлены делители 5 потока, имеющие четырехлопа.— стное поперечное сечение и изменяющиеся размеры, Например, волнообразная конфигурация делителя потока (фиг,6) улучшает колебания.

Вихревые потоки 2 имеют конфигурацию эллипса (фиг. 2) для интенсификации радиальных ударов, причем 30 длинные диагонали эллипсов перпендикулярны друг другу. В циклонной системе из шестнадцати камер разделенные фракции выходят в осевом направлении через трубы 3 и 4. 35 .Индивидуальные турбулентные камеры (фиг.4) имеют opHHGKoHbIH размер, в результате ударные силы в различных вихрях становятся равными.

В этом случае делители 5 потока 40 состоят из четырех гладких частей цилиндрических поверхностей.

Тангенциальные впускные отверстия 6 циклонной системы расположены между индивидуальными нихревы- 45 ми потоками 2, но могут быть выполнены и в делителе 5 потока (фиг.5 и 6).Делитель 5 потока снабжен каналообразной канавкой 8, при помощи подобного профиля возможно изменять конфигурацию осевого сечения вихревого потока 2 на различных стадиях вращения. При достижении делителя

5 потока частицы стремятся также дви гаться в осевом направлении. Частицы, имеющие различные массы, имеют возможность проходить одна относительно другой в необходимых направлениях сепарации.

Делитель потока имеет в поперечном сечении квадратную или круглую форму, Сепаратор работает следующим образом.

Исходную среду по тангенциальному впускному отверстию 6 подают в сепаратор, Во время столкновений вихревых потоков 2 осуществляется колебательное движение в подлежащей разделению среде, которое приводит к разделению частиц, имеющих различные массы, При расположении точек столкновения на одинаковом расстоянии друг от друга в вихревом потоке возможно развитие регулярного волнового движения которое распространяется в направлении радиуса вращения и поочередно приводит частицы подлежащей разделению среды ближе и дальше друг от друга в направлении радиуса вращения.

Удар, направленный радиально от периферии к центру, сообщает легким частицам скорость вышее, чем тяжелым, чья инерция больше. Легкие частицы удаляют по трубе 3, а тяжелые — по трубе 4.

Для уменьшения сопротивления трения между вихревыми потоками 2 камеры 1 удаляют часть стенки последней,опорные действия которой компенсируются за счет наличия параллельных, противоположно вращающихся вихревых потоков, сталкивающихся один с другим, которое дополнительно действует для развития сепарирующей способности, интенсифицируй радиальное колебательное движение.

l163800

1163800

1163800 б — б

4Ъг. 7

1!63800

Составитель Э.Яшкова

Редактор Л.Гратилло Техред Т.Маточка Корректор И.Эрдейи

Заказ 4115/57 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,Раушская наб., д. 4/5

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