RU208117U1

RU208117U1 - Циклон

Info

Publication number: RU208117U1
Application number: RU2021106836U
Authority: RU
Inventors: Евгений Александрович Пшенов; Артем Анатольевич Мезенов; Михаил Леванович Вертей; Александр Александрович Диденко; Александр Геннадьевич Христенко; Сергей Сергеевич Блёскин
Priority date: 2021-03-15
Filing date: 2021-03-15
Publication date: 2021-12-03

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к устройствам для выделения дисперсных частиц из газового потока (циклонам), и может быть использована в комбикормовой, строительной, горно-обогатительной и других отраслях промышленности для сухой очистки от пыли выбрасываемых в атмосферу газов.Циклон содержит входной тангенциальный патрубок прямоугольного сечения, спиральную улитку, внутри которой установлен осевой патрубок, коническую часть корпуса, выходной патрубок уменьшенного диаметра. На верхнем торце осевого патрубка установлена коническая вихревая воронка. На входе в осевой патрубок установлен отбойный конус, образующий кольцевой канал.Технический результат - повышение эффективности выделения дисперсной фазы из воздушного потока за счет дополнительной сепарации пыли на выходе из циклона.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к устройствам для выделения дисперсных частиц из газового потока (циклонам), и может быть использована в комбикормовой, строительной, горно-обогатительной, химической, металлургической, энергетической и других отраслях промышленности для сухой очистки от пыли выбрасываемых в атмосферу газов.

В существующей технологии производства комбикормов эффективность работы пылеулавливания, влияет не только загрязнение окружающей среды и создание взрывоопасных ситуаций, но и на эффективность использования ресурса фуражного зерна.

Известно устройство циклона, описанного в патенте РФ №129848, кл. В04С 3/06, содержащее тангенциальный входной патрубок, цилиндроконический корпус, сменную ленточную спираль с переменным шагом, пылесборный бункер, винтовую крышку и отводящий патрубок. Пылегазовая смесь поступает с большой скоростью в корпус циклона, закручиваясь в нем, далее следует в коническую его часть по ленточной спирали с переменным шагом.

Недостатком данного устройства является большое гидравлическое сопротивление, а также унос мелкодисперсной пыли в отводящий патрубок.

Проблема уноса в выхлопной патрубок решается фильтр циклонами. Известно устройство по патенту РФ №2638969 кл. В04С 9/00, содержащее цилиндроконический корпус, штуцер для удаления пыли, выхлопную трубу, штуцер подачи газового потока, крышку, набора фильтров, фланца, упругие элементы и вибратор.

Загрязненный пылегазовый поток подается через штуцер в цилиндрическую часть корпуса, где поток движется спирально вниз. Дойдя до нижней части, поток теряет свою скорость и меняет направление из-за чего и происходит выпадение крупных и средних частиц дисперсных фаз пыли. Далее газ движется по восходящей спирали и проходя через фильтр очищается от мелко дисперсных примесей и выводиться в атмосферу.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, необходимость замены фильтрующего элемента, установка дополнительного оборудования (вибратора), а также большое гидравлическое сопротивление.

За прототип принят вихревой механический фильтр промышленного пылесоса Альтерра А-230/КБ (http://www.промпылесос.рф/а-230-kb) установленного в цилиндрическом баке с тангенциальным входом и конической воронкой перед выходным патрубком.

К недостатку данного устройства можно отнести одновременно использование цилиндрической емкости в качестве корпуса инерционного пылеотдилителя и бункера накопителя, что приводит к возникновению вторичных вихрей, захвату частиц пыли и выносу из сепаратора.

Технический результат - повышение эффективности выделения дисперсной фазы из воздушного потока за счет дополнительной сепарации пыли на выходе из циклона.

Для этого в заявляемом циклоне в осевом патрубке установлены отбойный конус и вихревая коническая воронка, формирующие дополнительную сепарационную камеру. Таким образом, образуется кольцевой канал, через который снисходящий поток вовлекается в данную сепарационную камеру. В дальнейшем, за счет действия центробежных сил происходит отделение мелкодисперсной среды от газового потока. А за счет конической вихревой воронки, в верхней части, имеющей диаметр больше, а в нижней меньше выходного патрубка, препятствует попаданию мелкодисперсных фракций в атмосферу.

На фиг. 1 Представлен циклон.

На фиг. 2 изображен разрез А-А.

На фиг. 3. представлено типовое расположение диаметров

Циклон состоит из входного тангенциального патрубка 1 прямоугольного сечения, спиральной улитки 2, внутри которой установлен осевой патрубок 3, конической части корпуса 4, выходного патрубка 5 в котором выходной диаметр больше диаметра большей части вихревой воронки d₁≤1,6d_вых, а меньшая часть напротив меньше выходного патрубка d₂≤0,8d_вых. На верхнем торце осевого патрубка 3 установлена коническая вихревая воронка 6. На входе в осевой патрубок установлен отбойный конус 7 образующий кольцевой канал. Площадь канала должна быть соизмерима, либо больше площади выходного патрубка 5 в котором диаметр выходного патрубка меньше диаметра осевого d_вых≤d_ос.

Работа циклона осуществляется следующим образом.

Пылегазовый поток попадает через входной патрубок 1 в спиральную улитку 2 за счет разрежения создаваемого в выходном патрубке 5, например, с помощью вентилятора (на чертеже не показан). В спиральной улитке 2 пылегазовый поток закручивается и направляется в коническую часть корпуса 4. Прямоугольное сечение входного патрубка 1 и кольцевой канал образованный осевым парубком 3 и внутренней стенкой спиральной улитки 2 создают направленный снисходящий поток вдоль внутренней стенки поверхности корпуса циклона. При закручивании пылегазового потока возникает центробежная сила, под действием которой крупные частицы пыли перемещаются по винтовой спирали в радиальном направлении вниз и по конической части корпуса 4 уходят в разгрузочное окно 8.

Мелкие частицы пыли с восходящим потоком газа устремляется вверх и встречаются с отбойным конусом 7. Двигаясь по его образующей, попадают в кольцевой канал между осевым патрубком 3 и отбойным конусом 7. Коническая вихревая воронка 6 создает область низкого давления вдоль оси циклона. Что приводит к резкому изменению направления потока газа в кольцевом канале, а частицы пыли двигаясь по инерции, касаются внутренней стенки осевого патрубка 3 и выпадают из потока.

Коническая вихревая воронка 6 в верхней своей части имеет больший, а в нижней части меньший диаметр, чем выходной патрубок 5. Таким образом, в воронке 6 создается вихрь с переменной окружной скоростью. Частицы пыли, увлекаемые получившимся вихрем, под действием центробежной силы вращаются на большем диаметре, чем выходной патрубок 5 и не выносятся из циклона. Очищенный газовый поток выходит через выходной патрубок 5.

Такое решение исключает возникновение вторичных осевых вихрей, поднимающих пыль из нижней конической части циклона и снижает унос мелкой пыли в выходной патрубок.

Claims

Циклон, содержащий цилиндроконический корпус, спиральную улитку с тангенциальным входным и осевым выходным патрубком, отличающийся тем, что в нижней части осевого патрубка установлен отбойный конус, образующий кольцевой канал, на верхнем торце осевого патрубка закреплен выходной патрубок с уменьшенным диаметром, в котором d_вых≤d_oc, под ним установлена коническая вихревая воронка, в верхней части имеющая диаметр больше, а в нижней части меньше выходного патрубка, в котором d₁≤1,6d_вых и d₂≤0,8d_вых.