Циклон для отделения твердых частиц от транспортирующего потока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт, саид-ву(22) Заявлено 250780 (21) 2990022/23-26 Я ) М. Кд. В 04 С 5/103 с присоединением заявки МоГосударственный комитет ССС Р яо делам иэобретеннй и открытийДата опубликования описания 02.02,83 Г.С. Богуто и В.В. Данилевский(72) Авторыизобретения 71) Заявитель нницкий политехнический инс 54) ЦИКЛОН ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ ОТ ТРАНСПОРТИРУЮЩЕГО ПОТОКАастинтроневанза го зг сификации0 мкмспирали,гидроцикИзобретение относится к обл машиностроения, конкретно к це бежным устройствам в системе п мотранспорта и предназначено для отделения раскаленных, хрупких, окатанных гранул керамзита от тр спортирующего воздушного потока счет плавного снижения его скорости.Устройство может быть использовано в строительной, горной, металлургической и пищевой промышленностях.Известен цикллиндро-коническийцйальным входыральной насадкойконической частишением ширины к ви выхлопной трубоочистки газов отпыли 13.Принцип работы такого циклона заключается в сообщении двухфазному ,потоку вращательного движения между двумя концентрично расположенными цилиндрами на использование центробежных сил для выделения макро- частиц из транспортируемого потока.Однако. этот циклон эффективен при очистке и разделении пневмо- и он, включающий циконус с тангеным патрубком, спивыполненной вс постепенным уменьыходному патрубку й, служащий для мелкодисперсной гидропотоков от мелкодисперсной и крупной пыли размером 100-150 мкм, тогда как технология производства керамзита требует перемещения гранул его размером 5-60 мм и более.Кроме того, известные устройства не ставят своей целью предотвращение транспортируемых материалов ат деформации и разрушений при их перемещении и не отвечают условиям снижения температуры частиц.Наиболее близким к изобретению является классифицирующий гидроциклон, предназначенный для разделения материалов горных пород по крупности до 200-500 мкм и состоящий стальной цилиндрической части, воспринимающий двухфазный поток, тангенциального входного патрубка, расположенного вверху цилиндрической части и служащего для подачи потока, слив- но отвода для слива и конической ра рузочной части в виде прямого усеченного конуса, на внутренней поверхности которого смонтирован открытый косой геликоид 1 2 1.С целью улучшения классырья по крупности 200-50геликоид выполнен с шагомравным 0,2-0,35 диаметралона, и с образующей, наклоненной к оси гидроциклонаод углом 40-60.Существующий гидроциклон предназначен для разделения частиц в гидропотоке, не превышающих по крупности 500 мкм, и не может быть эффек тивно использован в условиях пневмотранспорта хрупких, окатанных гранул размером до 60 мм.Отсутствие винтовой поверхности в цилиндрической приемной части гидроциклона приводит к добавочному удару под действием сил тяжести гранул и центробежных сил о первый виток геликоида, расположенного лишь в разгрузочной, конической части.Наличие концентрического прохода в геликоиде создает благоприятные условия для последующего падения гранул на нижележащие витки геликоида, что приводит к ухудшению Формы и прочности свойств гранул. Кроме того, конструкция разгрузочной ас.ти, выполненная в форме прямого конуса, не способствует максимальному задерживанию раскаленных гранул на своей поверхности, а значит, и их , охлаждению.Витки же геликоида, лежащие в ниж. ней части разгрузочного конуса, практически не будут участвовать в перемещении гранул, так как для этого понадобится значительная входная скорость потока, при котОрой неизбежно разрушение гранул.Цель изобретения - устранение разрушения твердых частиц путем снижения ударного воздействия при отделении окатанных гранул керамэита.В предложенном циклоне, содержащем корпус с тангенциальным входным патрубком и осевым выхлопным патрубком, 40косой геликоид, внешние края которогозакреплены на внутренней стенке корпуса, и нижнюю разгрузочную часть, цель достигается благодаря тому, что геликоид внутренними краями соединенс выхлопным патрубком, его образующаясоставляет с осью корпуса угол неболее 32, а наклон его винтовойповерхности к вертикали не превышает 3250Кроме того, разгрузочная часть циклона выполнена в виде поверхности, образованной вращением плоскойкривой второго порядка вокруг вертикальной оси корпуса, например гиперболы.Корпус может быть снабжен расположенной против входного патрубка наплавкой из износостойкого материала.На чертеже изображен предлагаемый циклон с частичным разрезом.Циклон содержит корпус 1, навнутренней поверхности которогопротив входного патрубка 2 имеется наплавка 3 из иэносостойкого сплава, осевой выхлопной патрубок 4 для вывода газа, косой геликоид 5, установленный между стенками корпуса 1 и выхлопного патрубка 4, крылку 6, разгрузочную часть 7, соединенную с корпусом при помощи Фланцев 8 и болтов 9.Работает циклон следующим образом.Двухфазный поток через входной патрубок 2 подается тангенциально в корпус 1, попадая на иэносостойкую наплавку 3 и приобретает вращательное движение.Поверхность геликоида 5, сопряженная с цилиндрической поверхностью, плавно воспринимает транспортируемые гранулы и перемещает их к разгрузочной части 7.Попадая на поверхность разгрузочной части 7, сконструированной в виде гиперболической поверхности вращения, горячие хрупкие гранулы мягко, беэ ударов, скатываются к выходному отверстию, теряя скорость и температуру. Отработанный воздух выбрасывается через выхлопной патрубок 4.По результатам проведенных экспериментов на Винницком заводе керамзитового гравия, учитывающих скорость гранул керамзита, их массу и угол атаки (угол наклона образующей) установлено, что полное раэруше. ние гранул керамзита наступает при их скоростях от 20 до 30 м/с и выше при углах атаки углах наклона образующей) в диапазоне 45-90, частичное разрушение и появление волосяных трещин на поверхности гранул происходит при углах наклона образующей геликоида от 35 до 45 (см. таблицу).Анализ этих данных предопределил выбор наклона образующей и спирали косого геликонда под углом не более 32 . Этот же угол совпадает с углом естественного откоса для окатанных, сухих гранул керамэита.Увеличение угла наклона образующей геликоида выше 32 О увеличивает угол атаки ядер керамзита, а, следовательнб, и удар ядер о поверхность геликоида, что вызывает их разрушение.Наклон винтовой поверхности геликоида к вертикали не более 32 О позволяет плавно воспринимать и опускать хрупкие окатанные гранулы в разгрузочную часть без удара.Соединение внутренних краев геликоида с выхлопной трубой устраняет свободное падение и удары перемещаемых гранул о нижележащие витки геликоида.форму разгрузочной части циклона также обеспечивает плавное движение963568 гранул по ее поверхности, при этомона определяется для конкретного слу-чая в зависимости от крупности частиц. Например, для отделения и охлаждения окатанных частиц среднейкрупности от 5 до 40 мм разгрузоч- .эная часть выполняется в виде поверхности, образованной вращением гиперболы, для частиц до 5 ю - враще-+ ьСкоростьгранул,м/с Состояниегранулкерамзита. Угол атаки а наклона образующей), град 20-30 10 Целый 20-30 Целый 20 То же 30 Целый Целый 32 Целый, трещины 35 Целый, трещины 40 Трещины,разрушение Трещины,разрушение 50 Разрушение 60-90 Формула изобретения часть выполнена в виде поверхности,образованной вращением плоской кривой второго порядка вокруг вертикаль 45 ной оси корпуса.3Циклон по пп 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что разгрузочная часть выполнена в виде поверхности, образованной вращением19 гиперболы вокруг вертикальной осикорпуса,4. Циклон по пп, 1 - 3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что корпусснабжен расположенной против входноЯ го патрубка наплавкой иэ износостойкого материала. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе щ 1. Авторское свидетельство СССР В 451470, кл, В 04 С 5/14, 1974. 2Авторское свидетельство СССР В 647010, кл. В 04 С 5/14, 1979.1, Циклон для отделения твердых частиц от транспортирующего потока, содержащий корпус с тангенциальным входным патрубком и осевым выхлоп- . ным патрубком, косой геликоид, .внешние края которого закреплены на внутренней стенке корпуса, и нижнюю разгрузочную часть, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью устранения разрушения твердых частиц путем снижения ударного воздействия при отделении окатанных гранул керамэита, геликоид внутренними краями соединен с выхлопным патрубком, его образующая составляет с осью корпуса угол не более 32 ,. а наклон его винтовой поверхности к вертикали не прещааает 32 ф.2. Циклон по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я .тем, что разгрузочная Внием окружности, свыше 40 ьм - вращением параболы или эллипса. Наличие иэносостойкой наплавки позволяет уменьшить разрушение стенки циклона, сохранить ее поверхность1гладкой более длительное время, что также способствует меньшему разрушениюокатанных частиц.963568 оставизеж В. Кекйшеваехред Т.Маточка Корректор Г.Решет кова едакт Заказ 302/1 Филиал ППП цПатенаф, г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 619 ИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, РПодписномитета СССРоткрытийушская иаб д. 4/5