Циклонный аппарат

(И)5 В 04 С 5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СВИДЕТЕГЬ АВТОРСН тель(54) ЦИКЛ(57) Изобствам дляпозволяет ННЫЙ АППАРАТетение относится кочистки воздуха ообеспечить высоку устро пыли эффе 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Справочник по пыле- иливанию. Под ред. А.А,РусанЭнергоатомиздат, 1983, с. 6 ность пылеулавливания. Циклонный аппарат содержит корпус 1, нижняя часть2 которого выполнена конической. Ко:. аксиально корпусу размещена выхлопная труба 4, охватываемая снаружи за кручивающим элементом, переходящим во входной патрубок 6. Наружная сторона закручивающего элемента изогнута в секторе 70-90 по окружностиорадиусом 0,65-0,8 диаметра цилиндрической части. корпуса. Верхняя сторона 13 закручивающего элемента переходит затем в винтовую поверхность с изменяющимся по длине углом наклона2 ил, 1613176Изобретение относится к циклонным аппаратам и может быть использовано в различных отраслях промьппленности, где требуется очистка воздуха.Цель изобретения - повышение эффективности обеспыливания газопылевых потоков, снижение гидравлического сопротивления.На фиг.1 изображен циклонный аппа- О рат, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху, со схемой построения наружной стороны закручивающего элемента.Циклонный аппарат содержит корпус, цилиндрическая часть 1 которого пере ходит в коническую часть 2, сужающую" ся книзу, и заканчивается бункером 3 дпя сбора пыли. В цилиндрической части 1 коаксиально установлена выхлопная труба 4, нижний срез которой 20 лежит в одной плоскости со срезом цилиндрической части 1. Выхлопную трубу 4 снаружи охватывает закручивающий элемент 5, переходящий в короткий входной патрубок б и состав ляющий с ним единый канал. Этот канал образован наружной стороной 7 входного патрубка 6, сопряженный с наружной стороной 8 закручивающего элемента 5, выполненной по окружности, 30 внутренней стороной 9 входного патрубка 6, переходящей в плоскую внутреннюю стенку .10, сопряженную. с поверхностью выхлопной трубы 4, верхней 11 и нижней 12 плоскими горизонтальными сторонами входного патрубка б, переходящими. соответственно в верхнюю 13 и . нижнюю 14 стороны эакручивающего элемента 5, Канал заканчивается в первой четверти эакручивающего элемента 40 5 и расположен в секторе 70-90 , Угол70090 ОВдоль обреза нижней стороны 14 закручивающего элемента 5 установлена с возможностью поворота ось 15, одним 45 своим концом выходящая наружу через наружную сторону 8 эакручивающего элемента 5 и имеющая на этом конце фиксируемую рукоятку 16. На оси 15 жестко закреплена направляющая лопат" 50 ка 17, расположенная в секторе с углом М = 30 . При горизонтальном пооложении лопатки 17 суммарный угол раскрытия канала увеличивается до 100 - 120 , Верхняя сторона 13 за кручивающего элемента 15 переходит в винтовую поверхность 18 с изменяющимся по ее длине углом наклона к горизонтали. Порядок построения наружной сторо."ны 8 закручивающего элемента 5 следующий. Строят окружности, соответствующие диаметрам выхлопной трубы и цилиндрической части циклонного аппа-рата. Из точки 19 проводят луч подуглом 45 до точки 20, лежащей на ок 0ружности выхлопной трубы. Из точки21 откладывают расстояние, соответствующее ширине входного патрубка -точка 22, На луче 19 - 20 находятточку 23, равноудаленную от точек 22и 24. Через точку 23 проводят линиюдо точки 25, перпендикулярную линиимежду точками 19-20., На пересечениелинии между точками 23 - 25 с продолжением оси направляющей лопатки находят точку 25, из которой наилучшимобразом сопрягается в точке 24 наружная сторона закручивающего элементаи цилиндрическая часть циклонногоаппарата.На фиг,2 штриховой линией показанопостроение спирали Архимеда из точки 23, а штрихпунктирной линией -вариант построения, соответсвующийрасположению наружной стороны закручивающего элемента в секторе с углом70 О, При этом ширина входного патруб"ка по линии 26-27 меньше, чем по линии 21-22. Иэ фиг,2 видно, что предлагаемая форма наружной стороны 8закручивающего элемента 5 значительно лучше сопрягается в точке 24 сцилиндрической частью 1 корпуса цик,:-.,лонного аппарата, чем известная форма-спираль Архимеда,оУгол раскрытия канала 70 - 90выбран исходя из теоретических предпосылок,. а также в результате проведения экспериментов на прозрачных моделях из органического стекла. Известно,что во входной патрубок пыпевые частицы поступают с равномернойпо сечению концентрацией, Так какэти частицы поступают в конфузорныйизогнутый канал тангенциально, наних начинает действовать центробежная сила, которая изменяет первоначальную траекторию движения частиц,в результате чего начинается"процесссепарации, Эффективность этого про песса зависит от уровня крутки, т,е,от величины тангенциальной составляющей скорости воздушного потока.Максимальный уровень крутки достигается в горизонтальном канале,что и предусмотрено в предлагаемом,устройстве. Для обеспечения соответствующей величины максимальной тангенциальной скорости воздушного потока при минимальном гидравлическом сопротивлении канал выполнен конфузорным. Такой канал обладает минимальным гидравлическим сопротивлением. С этой целью наружная сторона канала изогнута по окружности с радиусом, центр которого расположен на продолжении оси направляющей лопатки, Наружная сторона закручивающего элемента сопрягается с наружной стороной входного патрубка, а внутренняя сторона канала имеет плоский участок, который в начале сопряжен с внутренней сторой входного патрубка, а в конце сопряжен с боковой поверхностью выхлопной трубы, 20Циклонный аппарат работает следую- щим образом.Газопылевой поток поступает к входному патрубку 6, где он движется горизонтально. Затем поток поступает 25 в закручивающий элемент 5 таким образом, что каждая струйка потока ,входит тангенциально. Здесь происходит закручивание потока, поскольку закручивающий элемент 5 изогнут в го ризонтальной плоскости. Пылевые частицы испытывают в горизонтальном канале максимальное воздействие центробежных сил. Изогнутая по окружности наружная сторона 8 закручивающего элемента 5 обеспечивает плавное сужение канала и возрастание скорости движущегося пылевого потока. Это приводит к возрастанию действия центробежных сил и способствует ин О тенсификации процесса сепарации пылевых частиц. В канале газопылевой поток все время движется горизонтально, что также способствует максимальному воздействия центробежных сил на 4 пылевые частицы, которые сепарируются на наружную стенку 8 Далее газопылевой поток попадает в зону действия направляющей лопатки 17, В зависимости от угла ее установки газопыле вой ноток может изменять угол свое го движения.Пройдя зону направляющей лопатки 17, поток поступает в цилиндрическую часть 1 корпуса, Яа этом участке дви жения происходит увеличение осевойскорости потока. Это обусловлено винтовой поверхностью 18, Причем по мере движения потока уровень осевой скорости все время возрастает, таккак винтовая поверхность выполнена свозрастающим по ее длине углом наклона, Это способствует эффективномутранспортированию отсепарированнойпыли в бункер 3, а также снижению суммарного гидравлического сопротивленияциклонного аппарата. Таким образом,основной процесс сепарации происходитв канале и в зоне направляющей лопатки 17, т.е. в пределах 100 - 120В цилиндрической 1 и конической 2частях процесс сепарации завершается и отсепарированная в канале 7пыль движется по стенкам в бункер 3,а газовый поток за счет радиальногостока переходит в ядро потока подвыхлопную трубу 4 и выходит из нее.Дання конструкция обеспечиваетповьппение общей эффективности пылеулавливания, например цементной пыли на 367,Радиус окружности, по которой изогнута наружная сторона 9 (0,65-0,8 диаметра цилиндрической части 1 корпуса) выбран из условия обеспеченияскорости газопылевого потока во входном патрубке равной или близкой кскорости газопылевого потока в воэдуховоде систем аспирации, которые подсоединяются к входному патрубку. Такое соответствие исключает установкудополнительных переходов, обладающихзначительным гидравлическим сопротивлением. В результате общее гидравлическое сопротивление системы уменьшается. Облегчается и монтаж такой системы, Кроме того, такой радиус обеспечивает возрастание скорости от начала входного патрубка 6 до конца канала в 1,5-2 раза, что также способствует интенсификации процесса сепа"рации. формула изобретения. Циклонный аппарат, содержащий корпус, входной патрубок с закручивающим элементом с верхней горизонталь" ной поверхностью, выхлопную трубу и бункер, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения эффективности обеспыливания гаэопылевых потоков и снижения гидравлического сопротивления, наружная сторона эакручивающего элемента изогнута в секторе 70 - 90 по окружности радиусом1613176 РРектоР М,пожо ехррд М.Ходанич Еасард 1 акто Тираж 459 акаэ 3851 исно Т СС 1 ИИПИ Гопярстненного к.мнтета11 1( 3, Москва,изобретениям и 5, Раушская наб крытиям ид. 4/5, 11Ироив, лс гневно -и л гсвский комбинат Патент, г,ужгород, ул, Гага 1 О 0,65-0,80 диаметра цилиндрической части корпуса с центром, лежащим в плоскости, проходящей через ось выхлопной трубы и линию сопряжения закручивающего элемента с цилиндрической частью корпуса и являющуюся нормалью. к верхней поверхности закручивающего элемента, переходящей в винтовуюповерхность с изменяющимся по ее длине углом наклона к горизонтали, авнутренняя сторона закручивающегоэлемента выполнена плоской, сопрягающейся с поверхностью выхлопной трубы,