Аэродинамический циклон

. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ц 975099(22) Заявлено 25.05. 81 (21) 3291281/23-26 1511 М. Кл.з В 04 С 5/107 с присоединением заявки Мо Государствеииый кокитет СССР по делам изобретенийи. открытий(23) Приоритет -Опубликовано 211182. Бюллетень Мо 43 1531 УДК 621,928.. 37 (088, 8) Дата опубликования описания 23. 11.82 В. д, Лукин, И;П, Радионон, Л, и АВ. Новосельский(72) Авторыизобретения Ленинградский ордена Октябрьской Красного Знамени технологический.большим гидравлическим сопротивлени, ем.Известен также аэродинамическийциклон для очистки потока газа отпыли, содержащий цилиндроконическийкорпус с входным тангенциальным ивыходным .осевым патрубками для газа,соединенную с входным патрубком вих.0 ревую камеру, установленную по осив цилиндрической части корпуса, стенка которой имеет вид полого усеченного конуса с отверстиями в стенкепод кольцевой перегородкой на еговерхнем торце, и отражатель, распо ложенный по оси корпуса н двихревойкамерой 23.Недостатком известного аэродинами"ческого циклона является невысокаяэффективность очистки газового потока от твердых частиц фракции 5-20 мкм,Цель изобретения - повышение эффективности очистки газового потокаот твердых частиц фракции 5-20 мкмза счет дополнительного оттеснениятвердых частиц из вихря газового по.тока к внутренней поверхности вихревой камеры.Поставленная цель достигается тем,что аэродинамический циклон для очистки потока газа от пыли, содержащий Изобретение относится к технике об-работки материалов в вихревом потоке и может быть применено в качестве аппарата для очистки. газового потока от пыли в различных отраслях народного хозяйства и, в частности, на заводах промышленности строительных материалов.Известно вихревое устройство для разделения потоков,. содержащее кор,пус, вихревую камеру с. тангенциальным входным патрубком, осадительную камеру, выходной патрубок и бункер для сбора пыли 1). Однако в этом вихревом устройстве для разделения потоков в центральной зоне цилиндрической камеры установлена выхлопная труба, заканчивающаяся выходным патрубком, которая не дает воэможности развиваться газовому вихрю по всему сечению вихревой камеры с образованием в ее центре зоны разрежения, зоны квазитвердого вращения.Это приводит к снижению эффективности разделения потоков в вихревом устройстве. Кроме того, из-за наличия многократных поворотов газового потока внутри аппарата, устройство обладает П. БевзенкоРеволюции и ордена Трудовогоинститут им, Ленсовета -.цилиндроконический корпус с входным тангенциальным и выходным осевым патрубками для газа, соединенную с входным патрубком вихревую камеру, установленную по оси в цилиндрической части корпуса, стенка которой 5 имеет вид полого усеченного конуса . с отверстиями в стенке под кольцевой перегородкой на его верхнем торце, и отражатель, расположенный по оси корпуса над вихревой камерой, снабжен 10 изогнутыми лопастями, установленными вертикально по окружности на отражателе и образующими обтекаемую вращающимся потоком газа жалюэийную решетку, и кольцом, закрепленным на верх них концах лопастей, причем входной патрубок расположен на уровне середины высоты лопастей.При этом отражатель выполнен цилиндрическим с плоской вершиной в верхней конической части, причем от-. ношение площади кольцевой щели между нижним концом стенки вихревой камеры и корпусом к площади щели между нижним концом стенки вихревой камеРы и цилиндрической частью отражателя составляет не менее 1.Диаметры отверстий кольцевой пе- . регородки и кольца равны диаметрувыходного патрубка.30На Фиг. 1 изображен аэродинамический циклон, продольный .разрез; на Фиг. 2 в . разрез А-А на Фиг, 1.Аэродинамический циклон включает корпус 1, который в верхней части имеет патрубок 2 для выхода очищенно го газового потока,а в нйжней части соединен с конусным днищем 3, имеющим центральное отверстие 4,цля непрерывного удаления .уловленных твердых частиц в пылесборник 5 с 40 затвором б, вихревую камеру 7, расположенную в его центральной части и выполненную в виде. полого усеченного конуса, в которой со стороны меньшего основания установлена коль цевая перегородка 8 с центральным отверстием 9, а со стороны большего основания - отражатель 10 цилиндроко- нической Формы с глухим днищем 11 в верхней чаети, тангенциальный патрубок 12 для ввода запыленного газового потока, жалюзийную решетку 13, выполненную в виде вертикальных проФилирующих лопастей 14, .изогнутыхплане в направлении вращения газоого потока, расположенных внутренми концами на диаметре окружности, равном диаметру отверстия кольцевой перегородки 8, и закрепленных в нижней части на днище отражателя, а в верхней части - на горизонтальном 0 кольце 15, установленном между днищем отражателя и перегородкой.Вихревая камера 7 закреплена относительно корпуса 1 циклона при помощи неподвижных лопаток 16. Объем, 45 ограниченный корпусом 1 циклона и наружной поверхностью вихревой камеры 7, представляет собой пылеосадительную камеру 17. По всей окружности в самой верхней части вихревой камеры под кольцевой перегородкой 8 выполнены окна 18 для отвода мелкодисперсной Фракции пыли.Кольцо 15 и внешние концы лопастей.14 установлены с зазором относительно внутренней поверхности вихревой камеры. Высота решетки 13 составляет 2/3 высоты от днища отражателя до кольцевой перегородки. ТангенциаЛьиый патрубок ввода запыленного газа вмонтирован в вихревую камеру, на половине высоты лопастей.Отношение площади кольцевой щели, образованной между ввешней боковой поверхностью в нижней части вихревой камеры и внутренней поверхности корпуса 1 циклона, к площади кольцевой щели, образованной между внутренней боковой поверхностью вихревой камеры в нижней ее части и внешней боковой поверхностью цилиндрической части отражателя, составляет не менее 1, Это создает устойчивые условия работы осадительной камеры.Устройство работает следующим образом. Запыленный газовый поток черезтангенциальный входной патрубок 12поступает в вихревую камеру 7, гдепод действием центробежной силы струягаза прижимается к внутренней поверхности камеры и движется вдоль неепо спирали. Вследствие. вращательногодвижения потока в камере создаютсяусловия, характерные для газовоговихря, т.е. значительное разрежениев центре камеры и резкий градиентдавления в ее поперечном сечении.Одновременно поток газа движетсяот периферии к центру по спиралиАрхимеда. Очень мелкие частицы пыли,которые должны попадать в центральную зону, встречая на своем пути лопасти 14 решетки 13, отбрасываютсяк стенкам вихревой камеры, а поддействием центробежных сил этот процесс усиливается и развивается, в результате чего твердые частицы полностью отбрасываются и прижимаютсяк стенкам вихревой камеры. Далееблагодаря конической форме камеры,расширяющейся книзу, и под действием собственного веса твердые части-,цы постоянно сползают вместе с пристенным слоем газа вниз и черезкольцевую щель(5-10 мм), образованную в нижней части камеры ее внутренней поверхностью и внешней поверхностью цилиндрическойчасти отражателя 10, попадают в конусное днище 3.Здесь улавливается из газовогопотока примерно 92-96 пыли,э975099 Проведенные лабораторные исследования по газоочистке в аппарате диаметром 180 им при концентрации пыли 15-20 г/мф и фракционном составе 5-20 мкм при скорости газового потока на полное поперечное сечение аппарата 6 м/с показали, что степень счистки газового потока в этих условиях составляет 98-99,5. При этих же условиях беэ жалюзиной решетки 13 30О с лопастями 14 степень очистки составляет 85-90. Формула изобретения 1. Аэродинамический циклон дляочистки потока газа от пыли, содержащий цилиндроконический корпус свходным тангенциальным и выходным20 осевым патрубками для газа, соединенную с входным патрубком вихревуюкамеру, установленную по оси в цилиндрической части корпуса, стенкакоторой имеет вид полого усеченного25 конуса с отверстиями в стенке подкольцевой перегородкой на его верхнем торце, и отражатель, расположенный по оси корпуса над вихревой камерой, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повыыения эффективности очистки газа от мелкодисперснойФракции, он снабжен изогнутыми лопастями, установленными вертикально поокружности на отражателе и образующими обтекаемую вращающимся потокомгаза жалюзийную реыетку, и кольцом,закрепленным,на верхних концах лопастей, причем входной патрубок расположен на уровне середины высотылопастей,40 2, циклон по п, 1, о т л и ч а.ю щ и й с я . тем, что отражательвыполнен цилиндроконическим с плоской вершиной в верхней коническойчасти, причем отношение площади коль 45 цевой щели между нижним концом стенки вихревой камеры и корпусом к площади щели между нижним концом стенкивихревой камеры и цилиндрическойчастью отражателя составляет не меЯ) нее единицы,3. Циклон по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что диаметрыотверстий кольцевой перегородки икольца равны диаметру выходного пат 55 РУбка Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРУ 426712, кл, В 04 С 5/20, 1972.2, Авторское свидетельство СССРдо заявке Р 2966326/23-26,кл. В 04 С 3/00, 12,06.80. Отражатель 10 и лопасти 14,жалвэийной решетки 13 стабилизируют вихрь,способствуют дополнительному оттеснению более мелких твердых частициз вихря газового потока к внутренней поверхности вихревойкамеры и,следовательно, повышению эффективности очистки, а также служат направленному движению твердых частиц в кольцевую щель, образованную внутреннейповерхностьи вихревой камеры в еенижней части и внешней поверхностьюцилиндрической части отражателя.Вихревая часть лопастей 14 открыта. Кольцо 15 служит только дляскрепления верхних частей лопастей 14, 15Между внутренней поверхностью вихревой камеры 7 и внешними концами лопастей 14 образован зазор, а внутренние концы лопастей расположеныв плане на окружности, диаметр которой равен диаметру отверстия кольцевой перегородки 8, что способствуетсозданию и развитию газового вихря.Поскольку отвод очищенного воздуха осуществляется через верхнюючасть вихревой камеры, т.е. черезотверстие кольцевой перегородки 8,то часть более мелкой фракции пылиприжимается центробежными силамик внутренней поверхности камеры иувлекается потоком газа вверх. Сепарация этой части пыли осуществляетсяза счет центробежных сил, воздейстВиекоторых возрастает с уменьшениемрадиуса камеры, и они выбрасываюттвердые частицы через окна 18 в пылеосадительную камеру 17.В этой части камеры улавливаетсяот 3 до 6 пыли.Наличие. в структуре газового вихря области кваэитвердого вращенияи квазипотенциального движения обусловливает наличие поверхности раздела между ними, поэтому наиболее мелкие частицы могут находиться на границе этих областей. Сепарация этихтвердых частиц из газового потокаосуществляется центробежными силамипри выходе газа через отверстие 9кольцевой перегородки 8, отверстиекольцевой перегородкии отверстиекольца 15 выполнены диаметром, равным диаметру области квазитвердоговращения, которая составляет примерно 1/3 диаметра вихря. Отделившиесятвердые частицы попадают в пылеосадительную камеру 17 и сползают черезкольцевую щель, образованную корпусом 1 циклона и нижней частью вихревой камеры, в коническое днище Э,а затем в пылесборник 5. В этой зонеулавливается от 0,5 до 1 пыли,Очищенный газовый поток отводитсяизциклона через патрубок 2.975099 г Составитель В; кларинРедактор И. Николайчук Техред М,НадьКорректор В. Вутя Подписное илиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул. Проектная,аз 8878/8 ВНИИПИ Го по дела 11303.5, Мос