Циклон для очистки газов

Циклон для очистки газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЦИКЛОН ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ, содержащий цилиндроконический ;Корпус , боковой входной патрубок, осевой пыпеотводящий патрубок, осевую выхлопную трубу и установленную в нижней части корпуса вставку, выполненную в виде прямого и обратного пересекаюсдихся конусов, вершины которых расположены по оси корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности. очистки газа путем снижения интенсивности радиального стока, плоскость пересечения конусов расположена под углом 30-45 к оси корпуса, при этом большая ось образующегося при пересечении конусов эллипса расположена в плоскости, перпендику .лярной к выходному сечению-входного патрубка, и-ее верхний конец повернут относительно этого сечения на 270, а размеры вставки определяются КЗ соотношений b IPT 1 а 0,340i4; I 2 1 2 jp 0,ЗтО,4, 5 TFC (П где Н общая высота циклона; : i длина выхлопной трубы; ее диаметр; а расстояние от вершины обо . ратного конуса до плоскости пересечения конусов по оси корпуса; b расстояние от нижнего конца выхлопной труйл до плоскости пересечения конусой по сл оси корпуса; со to f ширина вставки в плане; 1 общая высота вставки. 00

СОО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО4ИХ

РЕСПУБЛИН

3(5P B 04 С 5 107

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Н- =0,3-:0;4; = - Ф а

„, - 0,3-:0,4, 1 . 2.

2 где Н.L

d а

ГОСУД4РСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛМВ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3340702/23-26 (22} 27.05.81 (46) 23.03 ° 83. Бюл. Р 11 (72) В.В.Дьяков, В.К.Рожнева, A.N.Платонов и В.Б.Рабинович (71) Свердловский ордена Трудового

Красного Знамени горный институт им. В. В. Вахрушева и Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС в г. Свердловске (53) 6 21. 9 28. 37 (О 88. 8) (56) 1. Ужов В.Н. и Вальдберг A.Þ.

Подготовка промпапенных газов к очистке. М., "Химия", 1975, с. 110111.

2. Патент Австрии 9 178348, кл. 12 d 1/03, 1954.

3. Патент Великобритании 92028178 кл. В 2 Р, 1980. (54) (57) ЦИКЛОН ДЛЯ ОЧИСТКИ РАЗОВ, содержащий цилиндроконический,корпус, боковой входной патрубок, осевой пылеотводящий патрубок, осевую выхлопную трубу и установленную в нижней части корпуса вставку, выполненную в виде прямого и обратного пересекающихся конусов, вершины которых расположены по оси корпуса, отличающийся тем, что, с целью повыаения эффективности

ÄÄSUÄÄ 1005928 очистки газа путем снижения интенсивности радиального стока, плоскость пересечения конусов расположена под углом 30-45 к оси корпуса, при этом большая ось образующегося при пересечении конусов эллипса расположена в плоскости, перпендикулярной к выходному сечению входного патрубка, и .ее верхний конец повернут относительно этого сечения на 270, а размеры вставки определяются из соотношений общая высота циклона; длина выхлопной трубы; ее диаметр; расстояние от вершины обратного конуса до плоскости пересечения конусов по оси корпуса; расстояние от нижнего конца выхлопной трубы до плоскости пересечения конусов по оси корпуса; ширина вставки в плане; общая высота вставки;

1005928

Изобретение относится к аппаратам центробежного типа и может быть использовано для механической очистки газов от твердых примесей в системах аспирации и газоочистки в горно-металлургической и других отраслях промышленности.

Известен циклон для улавливания твердых примесей из газов, содержащий цилиндроконический корпус, входной и пылеотводящий патрубки, вы- 10 хлопную: трубу (1).

Однако циклон обладает недостаточно высокой эффективностью очистки вследствие того, что некоторая часть твердых примесей уносится из 5 циклона вместе с очищенным газом через выхлопную трубу. Одной иэ причин, отрицательно влияющей на эффективность очистки газов, является вторичный унос из циклона наиболее мелких фракций пыли. Вторичный унос осуществляется путем транспортировки к оси аппарата мелких фракций пыли радиальными течениями, а также путем захвата осевыми тече ниями осевших и находящихся в пыле25

;отводящем патрубке твердых примесей.

Известен также циклон, содержащий цилиндроконический корпус, входной и пылеотводящий патрубок, выхлопную трубу, вставку,. выполненную в виде усеченного конуса, установленную непосредственно над пылеотводящим патрубком соосно с циклоном,, в котором вторичный унос восходящи- 35 ми от пылеотводящего патрубка токами твердых примесей частично ликвидирован (2) .

Недостатком указанного циклона является невысокая эффективность 4Q очистки, обусловленная тем, что форма вставки и ее местоположение не позволяют устранить транспортировку интенсивными радиальными тече ниями твердых примесей в восходящий вихрь.

Наиболее близким к предлагаемому является циклон для очистки газа, содержащий цйлиндроконический корпус, боковой входной патрубок, осевой пылеотводящий патрубок, осевую выхлопную трубу и установленную в нижней части корпуса вставку, вы" полненную в .виде прямого и обратно.го пересекающихся конусов, вершины которых расположены по оси корпуса, при этом плоскость пересечения конусов перпендикулярна к оси циклона и имеет форму окружности g3) .

Форма вставки известного циклона позволяет снизить вторичный унос, бо однако не в достаточной мере.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки газа ! от твердйх примесей путем снижения интенсивности радиального стока. б5

Поставленная цель достигается тем, что в циклоне, содержащем цилиндроконический корпус, боковой входной патрубок, осевой пылеотводящий патрубок, осевую выхлопную трубу и установленную в нижней части корпуса вставку, выполненную в виде прямого и обратного пересекающихся конусов, вершины которых расположены по,оси корпуса, плоскость пересечения конусов расположены под углом 30-45 к оси корпуса, при этой большая ось образующегося при пересечении конусов эллипса расположена в плоскости, перпендикулярной к выходному сечению входного патрубка и ее верхний конец повернут относительно этого сечения на 270,, а размеры вставки определяются из соотношений

0,340,4; = ф

b ° . f 1, 2

1 1 . 2.

H-L 2 а

Н-L

0 3-:0 4

Где Н -. общая высота циклона;

L - длина выхлопной трубы;

d — ее диаметр; а - расстояние от вершйны обратного конуса до плоскости пересечения конусов по оси корпуса;

Ь вЂ” расстояние от нижнего конца выхлопной трубы до плоскости пересечения конусов по оси корпуса;

f — ширина вставки в плане;

1 — общая высота вставки.

На фиг. 1 изображен циклон, общий вид; на фиг. 2 - схема движения потоков в предлагаемом циклоне.

Циклон включает цилиндроконический корпус 1, входной патрубок 2 для ввода неочищенного газа, выхлопную трубу 3, расположенную.по оси циклона и служащую для отвода очищенного газа, пылеотводящий патрубок 4 для отвода отделяющихся в процессе сепарации твердых примесей, вставку 5, расположенную в полости циклона соосно с ним и выполненную из прямого б и обратного 7 конусов, соединенных друг с другом общим эллиптическим основанием 8.

Циклон работает следующим образом.

Неочищенный газ пс входному патрубку 2 поступает в корпус 1 в виде вращающейся нисходящей спирали,При этом под действием центробежных сил основная часть взвешенных в газе частиц отбрасывается к стенке корпуса 1 циклона и движется вниз вместе с нисходящим потоком. Внизу конической части циклона происходит поворот потока газа к выхлопной трубе 3. При этом основная масса находящихся вблизи стенок частиц продолжает свое движение вниз под действием собст1005928 венного веса, нисходящего течения и сил инерции, возникающих на повороте, 1 и удаляется иэ циклона через пылеотводящий патрубок. Обтекая вставку

5, восходящий пото по"спирали движется к .выхлопной трубе. При этом поверхность ее нижнего конуса обуславливает реакцию R, составляющие которой R и R ослабляют восходящую осевую и направленную к оси радиальную .составляющие скорости пото- 10 ка так, что нижний конус, целиком расположенный в зоне течений, направленный к оси, препятствует выносу к трубе твердях примесей, Верхний конус вставки 5, целиком расположенный в зоне радиальных течений, направленеых к йериферни, способствует направлению центральных более чистых слоев. потока к выхлопной трубе, частично предотвращая вступление их в циркуляцию.

Вставка 5, установленная в зоне наибольшего вдоль оси циклона раэ1режения, перекрывает эту зону и, следовательно, уменьшает интенсив ный приток газа к ней, тем саьнм ,уменьшая вторичный унос в восходящий вихрь твердых примесей иэ периферийных слоев.

Максимальный поперечный размер (ширина) вставки выбирается в преде- 30 лах + ц для того, чтобы ширина. . ь не превосходила максимального диаметра вихревой нити, который по данным эксперимента не более 2-Ид и З5 не менее 4М

Высота вставки, выбранная в пределах - -(и-ь,1+ (и-Q,соответствует размеРУ части объема циклона, занятой 40 крутящимся вихревым кольцом., который по данным эксперимента находится в пределах ", Н-Ь)+ (Ид„) . Размер нижнего конуса вставки, выбранный в пределах 0,3(Н-L)-:0,4(Н-L), соот- 45 ветствует продольному размеру . участка, где радиальные скорости направлены к оси.

Для снижения скорости радиальных течений, направленных к оси, вставка должна перекрывать зону нанболее низкого давления иа,оси циклона, которая по данным эксперимента находится на расстоянии от нижнего конца выхлопной трубы равном 0,3(Н-Ь)-:

;-0,4(Н-Ц . Поэтому расстояние от нижнего конца выхлопной трубы до плос» кости пересечения конусов по оси, корпуса должно составлять 0,3(Н-Ь)ф

+, 0,4(Н-Ь) .

В силу несимметричности расположения входа газа относительно оси циклона массы егоs половине объема цилиндроконической плоскости, расположенной после входного патрубка, по ходу газа в циклоне опускаются в конус глубже, чем в другой полости, прилегающей к входному патрубку.

Расположение плоскости пересечения конусов под углом 30-45 к оси корпуса и положение большей оси образующегося при пересечении конусов эллипса перпондикулярно к выходному сечению входного патрубка с поворотом ее верхнего конца относительно этого сечения на 270o обеспечивают расположение нижнего конуса в зоне радиальных течений, направленных к оси, а верхнего конусав зоне радиальных течений, направленных к периферии, Таким образом, вставка,не увеличивая сопротивления циклона,обеспечивает взаимодействие поверхностей составляющих его конусов с потоком так, что нижний конус оолабляет радиальные течения к оси, а верхний — к периферии.

Для циклона типа ЦН-11 с предлагаемой формой вставки испытания в лабораТорных и .промышленных условиях показали, что установка вставки в полости циклона соосно с ним

:обеспечивает снижение содержания твердых примесей в очищенном воздухе в 1,5-2 раза. Лабораторные испытания, проведенные на стандартной кварцевой ныли ПК-3 ГОСТ 9070-59 (P = 2670 кг/м, И о= 24 мк), показали, что общая эффективность очистки циклона ЦН-11 Ф 200 мм без вставки 93-94%, а общая эффективность очистки такого же циклона с предложенной вставкой составляет

95,5-96t, что соответствует снижейию содержания пыли в очищенном воздухе в 1,5 раза. Сопротивление циклона не изменяется.

Испытания циклона ЦН-11 Ф 800 ьы в промьлаленных условиях показали, что для проьишленной пыли с характеристиками = 2900 кг/м, d<<, 3,6 мк, d -- 20 мк общая эффективность очистки при установке вставки повьыается с 76% до 87,3Ъ, что соответствует сйижению содержания пыли в очищенном воздухе в 1,9 раза. Сопротивление циклона при этом не изменяется.

Таким образом, изобретение позво-. ляет простыми средствами повысить эф фективность очистки газа в циклоне.

1005928

ФЫ2

Составитель Н. Кекишева

Редактор О.Юрковецкая Техред д.дч Корректор В. Бутяга

Заказ 1985/13 Тираж 577 Подписное

BHHNrtH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4