Циклон-разделитель

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (Н)4 В04С5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ и ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

,фв

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 766652 (21) 3427502/23-26 (22) 11.05.82 (46) 07. 10.85. Бюл. № 37 (72) M.Ï. Радионов, В.Д.Лукин, Н.И.Сотников, Л.П.Бевзенко и Л.А.Радионова (71) Ленинградский завод керамических изделий (53) 621.928.37(088.8) (56) 1. Юдашкин И.Я. Очистка газов в металлургии. М., 1976, с. 138-160, 2. Авторское свидетельство СССР № 426712, кл. В 04 С 5/20, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР № 766652, кл. В 04 С 5/14, 1979.

„„SU„„1183184 A (54) (57) 1.ЦИКЛОН-РАЗДЕЛИТЕЛЬ по авт.св.№ 766652, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки газа и снижения энергозатрат путем уменьшения гидравлического сопротивления, вихревая камера снабжена дополнительным осевым патрубком для ввода очищаемого газа, прикрепленным к верхней ее стенке эаподлицо с внутренней поверхностью, и размещенным в этом патрубке завихрителем.

2. Циклон-разделитель по п. 1, отличающийся тем, что патрубки для ввода очищаемого газа снабжены задвижками.

1183184 г

Изобретение относится к устройствам для разделения гаэопыпевых потоков и может найти применение в технологических и аспирационных установках в различных отраслях про 5 мышленности для очистки газов от пыли.

Известен циклон-пыпеуловитель, содержащий вихревую камеру с тангенциальным входным патрубком и осадительную камеру (1) .

Однако данное устройство сложно по конструкции, имеет большое гидравлическое сопротивление и, следовательно, значительные энергозатраты. При этом степень очистки газо=;oro потока от пыли недостаточно высокая (50-70%).

Известно вихревое устройство для разделения потоков, содержащее корпус, вихревую камеру с тангенциальным входным патрубком, осадительную камеру, выходной патрубок и бункер для сбора пыли (2) .

В указанном вихревом устройстве для разделения потоков в центральной зоне цилиндрической вихревой камеры установлена оканчивающаяся выходным патрубком выхлопная труба, что не дает возможности развиваться естественному вихрю (циклону) по

Ф всему сечению вихревой камеры с образованием в ее центре зоны разрежения, в которую затягивались бы в жгут частицы пыли. Кроме того, звиду наличия многократного поворота потока газа внутри аппарата, он обладает большим гидравлическим сопротивлением. Все это снижает степень очистки вихревого устройст- 40 ва и повышает знергозатраты.

По основному авт.св.В 766652 известен циклон-разделитель для разделения газовых потоков, содержащий корпус, бункер-пыпесборник, 45 расположенные в верхней части корпуса патрубок для отвода очищенного газа и цилиндрическую вихревую камеру, снабженную тангенциальным патрубком для ввода очищаемого 50 аза, коническим днищем с цилиндрической насадкой, и перегородку с окнами, установленную между стенками корпуса и вихревой камеры под патрубком для отвода очищенного 55 газа. В известном циклоне степень очистки газового потока от пыли составляет примерно 90% )3) .

Недостатками известного циклона являются высокое гидравлическое сопротивление (75 мм вод.ст.) и низкая степень улавливания (0,61) мелкодисперсных частиц от 5 до 20 мкм.

Кроме того, известный циклон характеризуется значительными энерго— затратами.

Цель изобретения — повышение эффективности очистки газового потока от мелкодисперсных частиц и снижение энергозатрат путем уменьшения гидравлического сопротивления.

Поставленная цель достигается тем, что в циклоне- разделителе, содержащем корпус, бункер-пылесборник, расположенные в верхней частя корпуса патрубок для отвода очищенного газа .и цилиндрическую вихревую камеру, снабженную коническим днищем с цилиндрической насадкой и тангенциальным патрубком для ввода очищаемого газа, перегородку с окнами, установленную между стенками корпуса и вихревой камеры под патрубком для отвода очищенного газа, вихревая камера снабжена дополнительным осевым патрубком для ввода очищаемого газа, прикрепленным к верхней ее стенке заподлицо с внутренней поверхностью, и размещенным в этом патрубке завихрителем.

Кроме того, патрубки для ввода очищаемого газа снабжены задвижками .

На чертеже изображен предлагаемый циклон-разделитель.

Циклон-разделитель содержит вихревую камеру 1, снабженную конусным днищем 2, выходные отверстие которого соединено с цилиндрической насадкой 3. Объем, ограниченный корпусом 4 циклона, коническим днищем 5, и находящийся ниже цилиндрической насадки 3, представляет собой осадительную камеру 6, предназначенную для осаждения пыпи, отделенной от потока газа. В нижней части циклона установлен бункер 7 для сбора пыли, на котором смонтирован затвор

8 для ее периодического удаления.

В верхней части циклона установ лена горизонтальная перегородка 9, предназначенная для равномерного разворота газового потока при вы3 1 ходе иэ цилиндрической насадки 3, .

Перегородка 9 отделяет от корпуса

4 циклона камеру 10, на которой тангенциально установлен выходной патрубок 11. В перегородке 9 имеются окна 12 для прохода газа, площадь сечения которых пропорциональна расстоянию этих отверстий от выходного патрубка 11. На ци1 линдрической части вихревой камеры

1 тангенциально установлен входной патрубок 13 для подачи запыленного газового потока.

По оси вихревой камеры 1 установлен осевой входной патрубок 14 с кольцевым завихрителем 15 лопаточ ного типа для подачи запьленного потока непосредственно в зону разрежения вихревой камеры 1. На тангенциальном входном патрубке 13 установлена задвижка 16, а на цен тральном входном патрубке 14 задвижка 17. Задвижки 16 и 17 предназначены для регулирования и поддержания оптимального соотношения входящих потоков запыленного газа соответственно через тангенциальный и осевой патрубки 13 и 14.

Циклон работает следующим образом.

Сначала открывается задвижка 16 и смесь газа с пылью через танген-! циальный входной патрубок 13 вводится в вихревую камеру 1. Здесь под действием центробежной силы струя газа прижимается к стенкам и движется вдоль них вниз по спирали. Вследствие вращательного движения потока давление по сечению вихревой камеры 1 будет неодинаково. Оно возрастает от оси к перифе . рии, причем в центре камеры 1 (примерно на 1/3 ее диаметра) будет существовать зона пониженного давления, разрежение в которой может быть значительным (от 100 до

220 мм вод. ст.). Газовый поток в вихревой камере 1 движется от периферии к центру по спирали

Архимеда, захватывает твердые частицы пыли и сносит их в центральную зону (зона разрежения), где они концентрируются в виде закрученного жгута. Таким образом, в вихревой камере 1 эа счет ввода потока запыленного газа через тангенциальный патрубок 13 уже сформи-. ровалась картина, характерная для

183184 4

"физического вихря" с зоной раз: режения (воронкой) в ее центральной части.

Затем открывается эажвижка 17 и в центральную разреженную часть вихревой камеры подается второй поток запыленного газа через осевой входной патрубок 14, в котором. с помощью кольцевого эавихрителя

1О 15 лопаточного типа этот поток закручивается с одинаковой угловой скоростью, с которой уже вращается газовый поток в вихревой камере.

Здесь запыленный поток в виде жгута подается в центр вихря (воронку) и так в виде жгута проходит через все „зоны вихревой камеры.

В вихревой камере 1 происходит взаимодействие тангенциального и

20, осевого газовых потоков, в резуль" тате чего происходит снижение гидравлического сопротивления sa счет гидродинамического взаимодействия вращающихся один в другом

g5 прямоточных потоков H обеспечивается концентрирование в виде жгута в осевой зоне камеры 1.

Далее вихревой поток, направляется в цилиндрическую насадку 3, где расслоение газового потока завершается и стабилизируется.

При выходе вихревого потока из насадки 3 в осадительную камеру 6 скорость его резко падает.

Частицы пыли по инерции продолжают лететь вниз и попадают в осадительную камеру 6, а затем стекают в бункер 7.

Очищенный газ под воздействием тяги разворачивается в осадительной камере 6 на 180 и направляется вверх через окна 12 к выходному патрубку 11.

С помощью задвижек 16 и 17 устанавливают, чтобы соотношение газовых потоков, входящих в вихревую камеру 1 через тангенциальный и осевой патрубки 13 и 14, поддерживалось в соотношение 3: 1.

Проведенные испытания показали, что центробежный циклон улавливает частицы от 5 до 20 мкм примерно 96Х, а общая степень очистки

irasa от пыли при этом составляет в сРеднем 98-99Õ. Гидравлическое сопротивление при прочих равных условиях снижается с 70 до 55 мм вод.ст.

Знергозатраты снижаются на 15"20Х.

1)83)84

Составитель Н. Кекишева

Редактор Н. Тупица Техред М.Пароцай

Корректор А. Тяско

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

Заказ 6197/9 Тираж 542 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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