close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 03781

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3781
(13)
C1
(51)
(12)
7
B 04C 5/22
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
(21) Номер заявки: a 19980883
(22) 1998.09.28
(46) 2001.03.30
ЦИКЛОН
(71) Заявитель: Белорусская
государственная
политехническая академия (BY)
(72) Авторы: Хрусталев Б.М., Сизов В.Д., Кислов Н.В.,
Короткий В.Н. (BY)
(73) Патентообладатель: Белорусская
государственная политехническая академия (BY)
BY 3781 C1
(57)
Циклон, содержащий цилиндрическо-конический корпус, который помещен в кожух, тангенциальный
прямоугольный входной и коническо-цилиндрический выходной патрубки, бункер для пыли, присоединенный к нижней части корпуса и кожуха, отличающийся тем, что равномерно по всей цилиндрической поверхности корпуса выполнены щелевые отверстия, расположенные длинной стороной к образующим цилиндра под углом 2-15°, равным углу наклона к горизонту входного патрубка циклона, а бункер разделен на
внутреннюю и внешнюю секции, сообщающиеся соответственно с рабочим пространством корпуса и пространством между корпусом и кожухом.
(56)
1. SU 1357081 A1, 1987.
2. SU 1674973 A1, 1991.
3. SU 956028, 1982.
BY 3781 C1
4. SU 799823, 1981.
5. RU 2021856 C1, 1994.
6. RU 94037427 A1, 1996.
Изобретение относится к устройствам для сухой очистки газов от пыли и может применяться в строительной, горной, химической, энергетической и других отраслях промышленности и использоваться в качестве пылеулавливающего устройства.
Известен циклон для очистки газа от пыли, содержащий цилиндро-конический корпус с отверстием для
выпуска пыли, входной тангенциальный патрубок, расположенную по оси корпуса выхлопную трубу с верхним и нижним отводами очищенного газа, выполненную со спиральным козырьком и жалюзи, закрученными по потоку газа, конусную трубу, расположенную под цилиндрической частью корпуса сужением вниз и
выполненную со спиральной щелью и козырьком, закрученными по потоку газа, при этом спиральный козырек конусной трубы расположен под щелью, а спиральный козырек выхлопной трубы - над ее щелью [1].
Однако при работе пылеуловителя этого типа эффективность осаждения мелких фракций пыли будет недостаточной вследствие того, что из-за расположения конусной трубы сужением вниз уменьшается площадь
ее поперечного сечения по высоте.
При этом происходит удаление части несущей среды через спиральные отверстия выхлопной трубы. В результате
уменьшается или остается, в крайнем случае, постоянной скорость вращения потока, что приводит к уменьшению
центробежных сил, величина которых может оказаться недостаточной для сообщения мелким частицам такой радиальной скорости, при которой обеспечивается прохождение частицами расстояния до внутренней поверхности конусной трубы и исключается влияние радиального стока, обусловленного центростремительными силами. Кроме того,
наличие отверстий в верхней части выхлопной трубы, т.е. на уровне входного патрубка, способствует уносу мелких
фракций пыли из-за того, что несущая среда всегда устремляется по линии наименьшего сопротивления, а закрученный поток в месте входа в циклон еще не сформировался. Наличие двух отводящих патрубков для удаления очищенного газа усложняет конструкцию циклона и дальнейший организованный выброс.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является вихревой пылеуловитель, состоящий из цилиндрического корпуса с тангенциальным патрубком ввода вторичного газового потока, патрубком вывода очищенного газа, коническим основанием, коаксиально установленной вихревой камерой с тангенциальным патрубком ввода первичного газового потока и размещенной внутри конусной
вставкой, на широком основании которой, обращенном вниз, укреплена отбойная шайба, образующая регулируемый зазор с нижним торцом камеры и соединенная с механизмом вертикального перемещения штангой [2].
Недостатком данного устройства является сложность разделения потока запыленного газа на первичный
и вторичный, вывод частиц пыли в зазор между отбойной шайбой и нижним торцом вихревой камеры. Регулирование объема конусной вставки путем ее вертикального перемещения технически трудно осуществимо,
при этом скорость вращения, что приводит к снижению величины центробежных сил и соответственно выводу частиц пыли в зазор между отбойной шайбой и нижним торцом вихревой камеры.
К недостаткам можно отнести и повышенный абразивный износ вихревой камеры, так как наличие конусной вставки приводит к увеличению скорости вращения пылевого потока.
Первичный воздух при выходе из вихревой камеры, кроме того, может привести к низкой эффективности
очистки вторичного газового протока от пыли и нарушить аэродинамику движения газов в верхней части
корпуса пылеуловителя.
Задача, решаемая изобретением, - повышение эффективности пылеулавливания, надежности и долговечности работы циклона.
Задача достигается тем, что в циклоне, содержащем цилиндрическо-конический корпус, который помещен в
кожух, тангенциальный прямоугольный входной и коническо-цилиндрический выходной патрубки, бункер для
пыли, присоединенный к нижней части корпуса и кожуха, с двумя камерами, снабженными запорными устройствами, и диафрагму, присоединенную к внутренней секции бункера, равномерно по всей цилиндрической поверхности корпуса выполнены щелевые отверстия, расположенные длинной стороной к образующим цилиндра под углом 2…15°, равным углу наклона к горизонту входного патрубка циклона, а бункер разделен на внутреннюю и
внешнюю секции, сообщающиеся соответственно с рабочим пространством корпуса и пространством между корпусом и кожухом.
На чертеже схематически представлен циклон, общий вид.
Циклон состоит из цилиндрическо-конического корпуса 1, к цилиндрической части которого присоединены входной прямоугольный патрубок 2 и выходной коническо-цилиндрический патрубок 3, а к конической части корпуса через диафрагму 4 присоединена внутренняя секция 5 бункера. Корпус 1 расположен в
кожухе 6, образованное между ними пространство 7 сообщается через отверстие 8 в кожухе 6 с внешней камерой 9 бункера. По всей площади боковой поверхности цилиндрической части корпуса 1 равномерно расположены щелевые отверстия 10. Внутренняя секция 5 и внешняя секция 11 бункера снабжены люками с за-
2
BY 3781 C1
порными устройствами 12. Между диафрагмой 4 и конической частью корпуса 1 расположено кольцевое отверстие 13. Корпус 1 и кожух 6 закрыты сверху крышкой 14.
Устройство работает следующим образом. Пылевоздушный поток поступает в корпус 1 циклона по тангенциальному входному патрубку 2, наклоненному к горизонтальной плоскости под углом 2…15°. В цилиндрической внутренней полости корпуса 1 циклона формируется спиралеобразное движение пылевоздушного
потока с перемещением его от входного патрубка 2 до открытого отверстия выходного патрубка 3. При этом
часть наиболее крупных частиц пыли под действием центробежных сил устремляется к цилиндрической
стенке корпуса 7 и через щели 10, наклоненные под углом 2…15° к образующим цилиндра, поступает в пространство 7 между корпусом 1 и кожухом 6. Далее частицы пыли через отверстия 8 поступают в камеру 9
внешней секции 11 бункера. Оставшаяся тонкодисперсная часть пыли, не попавшая в щели 10, продолжая
спиралеобразное движение, достигает внутренней поверхности конической части корпуса 1, где тормозится
и через кольцевое отверстие 13 попадает в камеру внутренней секции 5 бункера. Очищенный воздух выходит из циклона через выхлопной патрубок 3, а уловленная пыль удаляется из внутренней 5 и внешней 11
секции бункера через люки, снабженные запорными устройствами 12.
Расположение на цилиндрической поверхности корпуса 7 щелевых отверстий 10 позволяет наиболее эффективно использовать принцип разделения на фракции полидисперсной смеси частиц в криволинейном потоке за счет взаимодействия между центробежными силами и силами сопротивления среды, величина которых определяется размерно-плотностными и аэродинамическими свойствами частиц пыли. Так как корпус 1
расположен в кожухе 6, то пространство 7 в рабочем состоянии циклона сообщается с внутренней его полостью только посредством щелевых отверстий 10. При тангенциальном подводе запыленного потока и дальнейшем его спиралеобразном движении внутри корпуса 1 частицы пыли под действием центробежных сил
достигают внутренней поверхности корпуса тем быстрее, чем больше их размеры, масса и скорость вращения потока [3]. Далее крупные частицы пыли через щелевые отверстия 10 верхней части корпуса 1 попадают
в пространство 7 циклона, при этом окружающий воздух в это пространство не поступает, так как запорное
устройство 12 закрыто. Дальнейшее спиралеобразное движение частично очищенного запыленного потока в
корпусе 1 из-за конусности выходного патрубка 3 сопровождается повышением скорости вращения потока,
что способствует увеличению радиальных скоростей (скоростей сепарации) более мелких частиц, которые,
достигнув внутренней поверхности цилиндрической части корпуса 1, попадают через щели 10 в пространство 7 и затем через отверстия 8 в кожухе 6 и в камеру 9 внешней секции 11 бункера. Перемещение потока в
конической части корпуса 1 характеризуется резким изменением направления движения и уменьшением
скорости вращения. При этом оставшиеся в потоке частицы пыли осаждаются как на внутренней поверхности конической части корпуса 1, так и на диафрагме 4 и через отверстие 13 поступают в камеру внутренней
секции 5 бункера. Рабочие пространства внутренней 6 и внешней 11 секции бункера изолированы друг от
друга, что предотвращает перетекание несущей среды из цилиндрической части корпуса через щели 10, пространство 7 и камеры секций 5 и 11 бункера в коническую часть корпуса, что неизбежно происходило бы
вследствие различных давлений на цилиндрической и конической частях корпуса и нарушило бы процесс
выделения пыли. Так как ввод запыленного потока осуществляется через входной патрубок 3, имеющий угол
наклона 2…15° к горизонту, то расположение щелевых отверстий 10 на цилиндрической поверхности корпуса 1 под углом 2…15° к образующим цилиндра обеспечивает пересечение частицами пыли живых сечений
этих отверстий по нормали к ним.
Угол наклона 2…15° обусловлен различным фракционным составом пылей различных производств и определяется опытным путем. Для мелкодисперсных пылей - меньше, для крупнодисперсных - больше.
Устройство по предлагаемому решению позволяет исключить разделение потоков газа на первичный и
вторичный, так как этот процесс происходит внутри циклона.
Аэродинамика движения газов в циклоне не нарушается вследствие его конструктивных особенностей.
Кроме того, устройство позволит повысить эффективность очистки запыленных потоков до 5 % в зависимости от гранулометрического состава пылей, увеличить срок эксплуатации циклонов на 10…15 % за счет
уменьшения истирания его рабочих поверхностей вследствие разделения пыли на фракции при их движении
и сепарации в рабочем пространстве циклона, предотвратить налипание мелких частиц на рабочие поверхности циклона при конденсации водяных паров вследствие наличия изолирующего пространства между корпусом и кожухом. Разделение полидисперсных пылей на грубо- и тонкодисперсные фракции в процессе их
улавливания в циклоне и накопление этих фракций в двух разделенных секциях бункера обеспечивает последующую утилизацию пылей в зависимости от технологических требований к их фракционному составу.
Применение предлагаемого циклона позволит в дальнейшем отказаться от использования мокрой очистки выбрасываемого в атмосферу воздуха, что также сократит эксплуатационные расходы.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
137 Кб
Теги
патент, 03781
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа