Циклон

 

Изобретение относится к аппаратам для очистки газов от пыли и может быть использовано в химической, нефтехимической промышленности, энергетике, металлургии, производстве стройматериалов и т.д. Цель изобретения - повышение эффективности пылеулавливания за счет интенсификации сепарационного процесса в пылеприемном кармане. Циклон содержит цилиндроконический корпус 1 с пылевыводным отверстием 2, входной патрубок 4 со щелевым отверстием, соединяющим его полость с пылеприемным карманом 6. Разгонная труба 7 через отверстие в ее стенке соединена тангенциальным патрубком 10 с расположенным в пылевыводном отверстии 2 цилиндрическим стаканом 9. Наиболее крупные частицы в полости входного патрубка 4 отводятся через щелевое отверстие 5 в пылеприемный карман 6 вместе с частью газа. Двигаясь по трубе 6, поток разгоняется за счет разности давлений между карманом 6 и осевой зоной корпуса 1. Частицы, двигаясь с высокой скоростью, проскакивают в пылесборник 8, а газ через боковое отверстие трубы 7 вводится закрученным в стакане 9 в нижнюю часть корпуса. 3 ил, 1 табл.

Изобретение относится к аппаратам для очистки газов от пыли и может быть использовано в химической, нефтехимической промышленности, энергетике, металлургии, производстве стройматериалов и т.д. Целью изобретения является повышение эффективности пылеулавливания за счет интенсификации сепарационного процесса в пылеприемном кармане. На фиг. 1 изображен циклон, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1. Циклон содержит цилиндроконический корпус 1 с пылевыводным нижним отверстием 2, осевой патрубок 3 вывода очищенного газа, входной патрубок 4, в наружной стенке которого выполнено щелевое отверстие 5, сообщающее его полость с пылеприемным карманом 6, который соединен разгонной трубой 7 с пылесборником 8. Устройство для отвода проходящего через щелевое отверстие 5 газа в полость корпуса 1 выполнено в виде цилиндрического стакана 9, расположенного в пылевыводном отверстии 2 и соединенного с боковым отверстием разгонной трубы 7 тангенциальным патрубком 10. Циклон работает следующим образом. Запыленный газ поступает через входной патрубок 4. Наиболее крупные частицы пыли (обладающие наибольшей абразивностью) под действием сил инерции достигают внутренней поверхности, корпуса 1 и через щелевое отверстие 5 поступают с частью газа в пылеприемный карман 6, а оттуда в разгонную трубу 7. В этой трубе за счет значительного перепала давления между пылеприемным карманом 6 и зоной минимального давления в циклоне (в нижней части корпуса, где находится закручивающий стакан 9) поддерживается высокая линейная скорость пылегазового потока на участке до отверстия в стенке. Частицы пыли разгоняются, по инерции проскакивают отверстие, за ним тормозятся и ссыпаются в пылесборник 8. Газ уходит через отверстие в стенке разгонной трубы 7 и закручивающий стакан 9 в зону пониженного давления. Таким образом, на нижнем участке трубы происходит эффективное отделение газа от пыли. Основной поток газа, освобожденный от крупных фракций пыли, поступает в корпус циклона. Частицы пыли, приобретая вращательно-поступательное движение под действием центробежных сил, перемещаются к стенке, затем через пылевыводное отверстие 2 ссыпаются в пылесборник 8. Освобожденный от пыли газ дополнительно подкручивается в нижней части циклона потоком, выходящим из стакана 9, и, смешиваясь с ним, выводится через осевой патрубок 3 вывода очищенного газа. Эффективность работы предлагаемого циклона иллюстрируется следующим примером. П р и м е р. Для испытаний использовали три модели циклона. Все конструкции имеют цилиндроконический корпус с пылевыводным отверстием, осевой патрубок вывода очищенного газа, входной патрубок, в наружной стенке которого выполнено щелевое отверстие, сообщающее его полость с пылеприемным карманом. В пылевыводном отверстии установлен закручивающий стакан. В модели I к пылеприемному карману присоединен пылевыводной канал, заглубленный в пылесборный бункер. В модели II пылеприемный карман имеет выходной патрубок для удаления пыли и отверстие в стенке с трубопроводом для перепуска газа в циклон. В модели III пылеприемный карман соединен с разгонной трубой, которая через отверстие в ее стенке присоединена к тангенциальному патрубку закручивающего стакана. Отверстие делит трубу на два участка участок разгона и участок торможения. Сравнительные испытания модели на эффективность пылеулавливания проводили на стенде, включающем циклоны (сменные) с клапаном для выгрузки уловленной пыли, эжекторный пылепитатель, системы трубопроводов с устройствами для замера и регулирования расхода воздуха. Эксперименты проводили при скорости в циклонах W_пл=3,5 м/с, входная запыленность поддерживалась эжекторным пылепитателем и составляла Z_вх=10 г/м³. Для испытаний использовали кварцевый песок с диаметром частиц d_SO2=20 мк, σ=1,6, плотностью r=2650 кг/м³. Эффективность улавливания определялась весовым методом отношением веса уловленной циклоном в течение опыта пыли G_ул к весу пыли, поступающей в циклон G_вх при трехкратном повторений опытов. Результаты экспериментальных исследований приведены в таблице. Как показали эксперименты, наибольшей эффективностью обладает предлагаемый циклон III. В циклоне I пылегазовый поток из пылеприемного кармана движется по пылевыводному каналу. При этом пылегазовая струя, выходящая из отверстия канала в бункер, приводит к взмучиванию верхних слоев пыли в бункере. Это обстоятельство, а также большая концентрация пыли в потоке, способствуют уносу пыли из бункера, попаданию последней в закручивающую вставку и, как следствие, существенному снижению эффективности пылеулавливания. В циклоне II этот недостаток частично устраняется за счет осаждения и вывода части пыли через выходной патрубок. Однако доля уноса пыли из бункера в данной конструкции сохраняется на высоком уровне, что приводит к снижению эффективности пылеулавливания циклона. Для циклона III характерно эффективное отделение газа от пыли. Использование разгонной трубы, соединенной через отверстие в стенке, тангенциальный патрубок и закручивающий стакан с зоной минимального давления в циклоне приводит к росту линейной скорости пылегазового потока на разгонном участке трубы до отверстия. Это способствует эффективной инерционной сепарации частиц на нижнем участке разгонной трубы, когда очищенный газ уходит через боковое отверстие трубы в зону пониженного давления циклона, а частицы пыли по инерции через тормозной участок трубы (после отверстия) ссыпаются в пылеприемный бункер. Таким образом, экспериментально подтверждена высокая эффективность пылеулавливания в предлагаемом техническом решении.

Формула изобретения

Циклон, содержащий цилиндрический корпус с нижним пылевыводным отверстием, осевой патрубок вывода очищенного газа, входной патрубок, в наружной стенке которого выполнено щелевое отверстие, сообщающее его полость с пылеприемным карманом, устройство для отвода проходящего через щелевое отверстие газа в полость корпуса и пылесборник, отличающийся тем, что, c целью повышения эффективности пылеулавливания за счет интенсификации сепарационного процесса в пылеприемном кармане, он снабжен разгонной трубой, соединяющей карман с пылесборником, а устройство для отвода проходящего через щелевое отверстие газа в полость корпуса выполнено в виде расположенного в пылевыводном отверстии корпуса цилиндрического стакана, соединенного тангенциальным патрубком с боковым отверстием, выполненным в стенке разгонной трубы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 17.10.2006

Извещение опубликовано: 10.01.2008        БИ: 01/2008

---