Циклон



Циклон
Циклон
Циклон
Циклон

 


Владельцы патента RU 2457039:

Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" (RU)

Изобретение относится к аппаратам центробежного типа и может быть использовано для очистки газов от пыли в системах газоочистки. Циклон содержит концентрично установленные снабженные крышкой внутреннюю и наружную циклонные камеры, входной тангенциальный патрубок, выхлопную трубу. К нижним частям выхлопной трубы и внутренней циклонной камеры присоединен конфузор. От места подсоединения к циклону входного патрубка на внутренней поверхности наружной циклонной камеры и внешней поверхности внутренней циклонной камеры равномерно по винтовой линии угловой протяженностью 360 градусов размещены лопасти, образующие по ходу движения пылегазовой смеси конструкцию, исключающую унос оседающих частиц пыли во внутреннюю циклонную камеру. Каждая лопасть выполнена в форме участка цилиндрической поверхности, ось которой лежит на стенке внутренней или наружной циклонных камер соответственно, а направляющей является окружность с радиусом, равным радиусу наружной циклонной камеры. Высота лопасти равна высоте сечения входного тангенциального патрубка, а угол наклона винтовой линии, ширина лопасти и расстояние между лопастями выбраны таким образом, что площадь проходного сечения указанной конструкции равна площади проходного сечения входного патрубка. Технический результат: повышение эффективности очистки, снижение гидравлического сопротивления, снижение влажности удаляемого воздуха. 4 ил.

 

Изобретение относится к аппаратам центробежного типа и может быть использовано для очистки газов от пыли в системах газоочистки в химической, пищевой, строительной, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известен циклон (патент РФ №2006291, опубл. 30.01.1994), содержащий цилиндроконический или конический корпус, тангенциальный входной патрубок, осевые входной и пылевыгрузочный патрубки, соосно установленную внутри корпуса перфорированную камеру - организатор потока.

Недостатками данного циклона являются:

- трудоемкость изготовления перфорированной камеры;

- сложность в настройке и подборе перфорации организатора потока для агрессивной или ядовитой пыли;

- одностадийность очистки приводит к частичному радиальному уносу мелкодисперсной пыли в выхлопной патрубок.

Известен двухступенчатый циклон (патент РФ №2019306, опубл. 15.09.1994) (прототип), содержащий наружную и внутреннюю циклонные камеры, установленные концентрично и разделенные перфорированной перегородкой. Циклонные камеры снабжены крышкой, в которой выполнены внешний и внутренний кольцевые щелеобразные каналы. В стенке внутренней циклонной камеры выполнены окна, вертикальные кромки которых снабжены изогнутыми пластинами, конец которых укреплен на выходном патрубке. Между стенкой внутренней циклонной камеры и выхлопной трубой концентрично им у внешнего диаметра внутреннего кольцевого щелеобразного канала смонтирована еще одна перфорированная перегородка.

Недостатками данного циклона являются:

- сложность и металлоемкость конструкции;

- движение загрязненного и очищенного потоков во встречных направлениях возле наружной стенки внутренней циклонной камеры, разделенной перегородкой;

- частичный унос загрязненного воздуха через выхлопной патрубок;

- высокое гидравлическое сопротивление циклона из-за наличия большого количества щелей, перегородок и встречных потоков;

- высокая вероятность сводообразования из частиц пыли на крышке между внутренней стенкой наружной циклонной камеры и наружным кольцевым каналом.

Задача, решаемая изобретением, - повышение эффективности очистки газов от пыли, снижение гидравлического сопротивления циклона, исключение образования пылевых сводов в тупиковых пространствах циклона, снижение степени влажности очищаемого воздуха.

Поставленная задача решается тем, что в циклоне, содержащем концентрично установленные снабженные крышкой внутреннюю и наружную циклонные камеры, входной тангенциальный патрубок, выхлопную трубу, к нижним частям выхлопной трубы и внутренней циклонной камеры присоединен конфузор, а от места подсоединения входного патрубка на внутренней поверхности наружной циклонной камеры и внешней поверхности внутренней циклонной камеры равномерно по винтовой линии угловой протяженностью 360 градусов размещены лопасти, образующие по ходу движения пылегазовой смеси конструкцию, исключающую унос оседающих частиц пыли во внутреннюю циклонную камеру. Каждая лопасть выполнена в форме участка цилиндрической поверхности, ось которой лежит на стенке внутренней или наружной циклонной камер соответственно, а направляющей является окружность с радиусом, равным радиусу наружной циклонной камеры. Высота лопасти равна высоте сечения входного тангенциального патрубка. Угол наклона винтовой линии, ширина лопасти и расстояние между лопастями выбраны таким образом, что площадь проходного сечения указанной конструкции равна площади проходного сечения входного патрубка.

На фиг.1 показан общий вид циклона; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1.

Циклон содержит концентрично установленные цилиндроконическую наружную циклонную камеру 1 (см. фиг.1) со стенкой 2 и цилиндрическую внутреннюю циклонную камеру 3 со стенкой 4, снабженные крышкой 5, входной тангенциальный патрубок 6, присоединенный к наружной циклонной камере 1, осевую выхлопную трубу 7 и выгрузной патрубок 8. К нижним частям выхлопной трубы 7 и стенки 4 внутренней циклонной камеры 3 коаксиально присоединен конфузор 9, снабженный завихрителями 10 и 11. От места подсоединения тангенциального патрубка 6 к циклону на внутренней стороне стенки 2 и наружной стороне стенки 4 по винтовой линии угловой протяженностью 360 градусов размещены лопасти 12, образующие конструкцию 13, исключающую унос оседающих частиц пыли во внутреннюю циклонную камеру 3 (см. фиг.4). Площадь проходного сечения конструкции 13 равна площади проходного сечения входного патрубка 6. Каждая лопасть 12 выполнена в форме участка цилиндрической поверхности, ось которой лежит на стенке внутренней 3 или наружной 1 циклонных камер соответственно, а направляющей является окружность с радиусом, равным радиусу наружной циклонной камеры 1. Высота лопастей 12 равна высоте сечения входного тангенциального патрубка 6.

Циклон работает следующим образом.

Пылегазовая смесь по входному патрубку 6 поступает тангенциально (по касательной) в наружную циклонную камеру 1. Частицы пыли, проходя через конструкцию 13, отбрасываются лопастями 12 к внутренней поверхности стенки 2.

Лопасти 12 конструкции 13, выполненные в форме участка цилиндрической поверхности, направляющая которой является окружностью с радиусом, равным радиусу наружной циклонной камеры 1, позволяют при тангенциальной подаче запыленного воздуха в наружную циклонную камеру 1 отбрасывать наибольшую часть частиц пыли от стенки 4 к стенке 2 и исключают унос оседающих частиц пыли во внутреннюю циклонную камеру 3.

Угол присоединения лопасти 12 к внутренней поверхности стенки 2 или внешней поверхности стенки 4, обеспеченный тем, что ось цилиндрической поверхности, в виде участка которой выполнена каждая лопасть 12, лежит на боковой поверхности наружной 1 или внутренней 3 циклонных камер соответственно, предотвращает завихрение пылегазовой смеси в пространстве за лопастью 12.

Так как площадь проходного сечения конструкции 13 равна площади проходного сечения входного патрубка 6, конструкция 13 не создает дополнительного сопротивления, и удельная проводимость циклона не уменьшается.

Пропускание запыленного газового потока через конструкцию 13 сопровождается вибрацией и небольшим прогревом газового потока, уменьшающим влажность поступающей пылегазовой смеси, исключающим образование конденсата и предотвращающим сводообразование из частиц пыли на внутренней поверхности крышки 5.

Закрученный поток газовой смеси с частицами пыли, проходя конструкцию 13, теряет скорость и опускается вниз по спирали к выгрузному патрубку 8. При переходе от цилиндрической к конической части наружной циклонной камеры 1 газовый поток меняет направление на противоположное и поднимается в виде внутреннего закрученного потока между внутренней поверхностью стенки 4 и внешней стенкой конфузора 9. При этом внутренний поток захватывает более мелкие, не успевшие дойти до стенки 2 частицы пыли из внешнего потока. Завихритель 10 способствует раскручиванию очищенного от крупных частиц пыли внутреннего потока, направляя поток к внутренней поверхности стенки 4. Стенка 4 разделяет внешний и внутренний потоки, не позволяя им смешиваться друг с другом. При этом частицы пыли, увлекаемые внешним потоком к стенке 2, не захватываются внутренним очищенным потоком, содержащим лишь мелкие частицы пыли. Конфузор 9, плавно уменьшая проходное сечение внутренней циклонной камеры 3, увеличивает (повышает) скорость внутреннего закрученного потока. Данный поток, дойдя по внутренней циклонной камере 3 до крышки 5, изменяет направление и в виде закрученного потока устремляется в пространство, заключенное между выхлопной трубой 7 и внутренней поверхностью конфузора 9. Мелкие частицы пыли, проходя через завихритель 11, закручиваются и отбрасываются, отделяясь от потока, к внутренней стенке конфузора 9 (с нулевой скоростью потока) и ссыпаются к выгрузному патрубку 8. Очищенный воздушный поток, попав в область пониженного давления, изменяет направление и устремляется к выхлопной трубе 7.

В результате того, что в данной конструкции циклона реализована трехступенчатая очистка газов от пыли, применение предлагаемого изобретения позволяет на той же производственной площади, что и в прототипе, повысить эффективность улавливания мелких частиц.

Уменьшение количества перегородок и щелей обеспечивает при упрощении конструкции ликвидацию встречных потоков и снижение гидравлического сопротивления циклона.

Использование лопастей предложенной конфигурации, их расположение предотвращает образование пылевых сводов в тупиковых пространствах циклона, снижает влажность удаляемого воздуха.

Циклон, содержащий концентрично установленные, снабженные крышкой внутреннюю и наружную циклонные камеры, входной тангенциальный патрубок, выхлопную трубу, отличающийся тем, что к нижним частям выхлопной трубы и внутренней циклонной камеры присоединен конфузор, а от места подсоединения к циклону входного патрубка на внутренней поверхности наружной циклонной камеры и внешней поверхности внутренней циклонной камеры равномерно по винтовой линии угловой протяженностью 360° размещены лопасти, образующие по ходу движения пылегазовой смеси конструкцию, исключающую унос оседающих частиц пыли во внутреннюю циклонную камеру, при этом каждая лопасть выполнена в форме участка цилиндрической поверхности, ось которой лежит на стенке внутренней или наружной циклонных камер соответственно, а направляющей является окружность с радиусом, равным радиусу наружной циклонной камеры, причем высота лопасти равна высоте сечения входного тангенциального патрубка, а угол наклона винтовой линии, ширина лопасти и расстояние между лопастями выбраны таким образом, что площадь проходного сечения указанной конструкции равна площади проходного сечения входного патрубка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области разделения аэродисперсных продуктов на фракции по совокупности физико-механических свойств с одновременной очисткой воздуха. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для отделения капельной, аэрозольной и парообразной жидкости из газожидкостного потока, и может быть использовано в системе топливного газа газотурбинных двигателей и газовых магистралях.

Сепаратор // 2386470
Изобретение относится к устройствам очистки газовых и жидкостных потоков от дисперсных частиц. .

Изобретение относится к конструкциям возвратно-прямоточных центробежных сепараторов, связанных с разделением двухфазных сред, преимущественно газ-жидкость, и может найти применение во всех технологических процессах в нефтяной, газовой, химической и других смежных отраслях промышленности.

Изобретение относится к конструкциям возвратно-прямоточных центробежных сепараторов, связанных с разделением двухфазных сред, преимущественно, газ-жидкость, и может найти применение во всех технологических процессах в нефтяной, газовой, химической и других смежных отраслях промышленности.

Изобретение относится к конструкциям прямоточных центробежных сепараторов, связанных с разделением двухфазных сред, преимущественно, газ-жидкость, и может найти применение в технологических процессах в нефтяной, газовой, химической и других смежных отраслях промышленности.

Изобретение относится к центробежным возвратно-прямоточным сепараторам, связанным с разделением двухфазных сред, преимущественно газ-жидкость. .

Циклон // 2367523
Изобретение относится к области очистки газа от жидкости и мехпримесей на объектах газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности и может быть использовано на газовых и нефтяных промыслах, а также на компрессорных станциях магистральных газопроводов.

Циклон // 2324543
Изобретение относится к области пылеулавливания в центробежном поле и может найти применение в химической, нефтехимической, металлургической, горноперерабатывающей, строительной и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах очистки дымовых газов и вентиляционных выбросов.

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, а именно к аппаратам для проведения и интенсификации многофазных химико-технологических процессов с участием компонентов газа, жидкости и твердых веществ в газожидкостных или псевдоожиженных дисперсных слоях, а также для проведения других тепло- и массообменных процессов в вихревых центробежных реакторах.

Изобретение относится к инерционной очистке газов от пыли и может быть использовано в любой отрасли производства, где применяется очистка газовых потоков от пыли, в частности, после сушильных агрегатов в пищевой и химической промышленности. Центробежный пылеулавливатель содержит цилиндроконический корпус с тангенциально расположенным под углом к горизонтали входным патрубком и расположенным в центре корпуса соосно цилиндрическим выходным патрубком. На стенке корпуса внутри центробежного пылеулавливателя ниже входного патрубка установлена вставка в форме винтовой поверхности, имеющая бортик со щелевидными улавливающими отверстиями. Техническим результатом является повышение эффективности очистки запыленных газовых выбросов. 3 ил.

Изобретение относится к циклонному сепаратору и может быть использовано в машиностроении и, в частности, в технологических процессах, в которых требуется сепарировать из потока газовой или жидкой среды под действием центробежных сил одно вещество, которое имеет более высокую плотность, чем основная средообразующая фракция. Циклонный сепаратор содержит корпус, входной патрубок для подвода первичного потока исходной среды, разделяемой на фракции, выходной патрубок для отвода потока основной средообразующей фракции, выходной патрубок для отвода вторичного потока отделяемой фракции с плотностью большей, чем плотность основной средообразующей фракции. Сепаратор содержит удлиненное контртело обтекания, размещенное в корпусе и оформляющее рабочее пространство сепаратора, по крайней мере, один вихреиндуцирующий элемент, средство отбора отделяемой фракции, полость для временного накопления отделяемой фракции, по крайней мере, один дренажный канал, сообщающий средство отбора отделяемой фракции с полостью для временного накопления отделяемой фракции. Вихреиндуцирующий элемент выполнен в виде, по крайней мере, одного кольцевого элемента с односторонней поверхностью, закрепленного на удлиненном контртеле обтекания и образующего спиралевидный канал переменного сечения по ходу потока. Средство отбора отделяемой фракции конструктивно совмещено с элементами дренажного канала. Техническим результатом является повышение эффективности циклонного сепаратора. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение предназначено для разделения смесей. Гидроциклон содержит область (2) притока с тангенциальным входным отверстием (4) для подаваемой пульпы (6), область (3) разделения, которая примыкает к области (2) притока и которая содержит насадку (8) нижнего слива для выпуска крупнозернистых материалов или крупной фракции. В области тангенциального впускного отверстия (4) предусмотрено по меньшей мере одно дополнительное впускное отверстие для подачи потока барьерной текучей среды. Указанный поток барьерной текучей среды и поток подаваемой пульпы отделены друг от друга посредством пластины (10), по меньшей мере, в верхней области гидроциклона (1). Изобретение также относится к способу работы гидроциклона (1) согласно изобретению. Технический результат: улучшение разделения. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх