Циклон
Иллюстрации
Реферат
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (5В 4 В 04 С 5/181
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
= const
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2! ) 3763207/28-26 (22) 04.07.84 (46) 07.08.86. Бюл. № 29 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС в г. Свердловске (72) В. Б. Рабинович, А. М. Платонов, В. К. Рожнева и В. Б. Попов (53) 621.928.37 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 967582, кл. В 04 С 5/187, 1980.
Патент США № 3802570, кл. 210-304, ! 974. (54) (57) 1. ЦИКЛОН, содержащий цилиндроконический корпус, входной патрубок, выхлопную трубу, бункер, пылевыпускное отверстие и вставку, размещенную по оси циклона на расстоянии от его стенок в нижней
„„SU„„1248668 А1 части корпуса и в верхней части бункера, при этом часть вставки, размещенная в бункере, выполнена расширяющейся от пылевыпускного отверстия, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания путем ликвидации вторичного уноса пыли из нижней части корпуса и полости бункера, вставка выполнена сплошной и расширяющейся в нижней части кор пуса от пылевыпускного отверстия.
2. Циклон по п. 1, отличающийся тем. что вставка выполнена в форме гиперболоида вращения, при этом отношение диаметра горловой окружности вставки к диаметру пылевыпускного отверстия составляет 0,6—
0,67, отношение высоты вставки к высоте конической части циклона — 0,57 — 0,60, а отношение диаметра оснований вставки ж к диаметру циклона — 0,33 — 0,36.
1248668
Изобретение относится к пылеулавливанию, а более конкретно к сухим возвратнопоточным циклонам цилиндроконической формы, и может быть использовано в системах аспирации и газоочистки в различных отраслях промышленности.
Цель изобретения — повышение эффективности пылеулавливания путем ликвидации вторичного уноса пыли из нижней части корпуса и полости бункера.
На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый циклон с вставкой, а также структура вторичных течений в полости корпуса и бункера; на фиг. 2 — зависимости относительной эффективности очистки запыленного воздуха в циклонах от относительного диаметра горловой окружности и относительнои высоты вставки при заполненном пылью бункере.
Циклон содержит цилиндроконический корпус 1, входной патрубок 2, выхлопную трубу 3, бункер 4, пылевыпускное отверстие 5.
По оси циклона в нижней части корпуса и верхней части бункера установлена сплошная вставка 6, представляющая собой поверхность вращения, расширяющуюся вверх и вниз от пылевыпускного отверстия. Данная поверхность по своей форме соответствует форме поверхности нулевых осевых скоростей (в, + О), заключенной между поверхностями нулевых радиальных скоростей (avis+ 0 и ы,- = О) в нижней части корпуса 1 циклона и полости бункера 4, при этом вставка может быть выполнена в форме гиперболоида вращения, при этом диаметр горловой окружности вставки (Ы»)и диаметр пылевыпускного отверстия (d„) связаны соотношением db/d, = 0,60 — 0,67, высота вставки (Ь») равна расстоянию между ука занными поверхностями нулевых радиальных скоростей и определяется из соотношения hb/h» =0,57 — 0,60, где h» — высота конической части корпуса циклона, а диаметр верхнего и нижнего оснований вставки (do) и диаметр ее горловой окружности (db) связаны соотношением db/do = 0,33 — 0,36.
Циклон работает следующим образом.
Запыленный газовый поток вводится тангенциально в корпус 1 циклона через входной патрубок 2. Под действием центробежных сил в цилиндрической части корпуса 1 циклона происходит отделение частиц пыли на стенку. Они движутся далее винтообразно в виде пылевого шнура нисходящи5
1Î
15 гс
25 зв
4О
45 ми вторичными течениями вниз по стенке нижней части корпуса 1 циклона.
В нижней части корпуса 1 циклона между
его стенкой и вставкой 6 вращения независимо от уровня заполнения бункера 4 активизируются нисходящие течения (w,)0), транспортирующие пылевой шнур через кольцевое сечение пылевыпускного отверстия 5, и ликвидируются радиальные течения, направленные к оси (w»(0). При этом вставка занимает собой только область восходящего потока и не препятствует движению нисходящих течений в кольцевощ сечении пылевыпускного отверстия 5. Она отделяет также полость корпуса 1 от полости бункера 4, поэтому восходящий осевой вихрь начинает свое движение не с поверхности отложившейся пыли в бункере 4, а с верхней плоскости вставки 6. В результате ликвидации радиальных течений в нижней части корпуса 1 и полости бункера 4 практически полностью устраняется вторичный унос из указанных областей циклона и значительно уменьшаются выбросы пыли в атмосферу.
Теоретические исследования течения газа в полости циклона с бункером, проведенные с помощью ЭВМ на модели винтового потока, показали, что структура вторичных течений (линий тока ф„> = const) и форма ядра вихря при установке в пылевыпускном отверстии вставки, например, в форме однополостного гиперболоида вращения перестраивается в процессе заполнения бункера оптимальным образом. В этом случае независимо от уровня заполнения бункера и благодаря возникновению вокруг вставки дополнительного пылевого циркуляционного кольца № 3 сохраняется активность нисходящих течений ы,)0 и ликвидируются радиальные течения, направленные к оси
ы,(0.
Зондовые исследования вторичных течений предлагаемого циклона подтвердили результаты теоретических расчетов об улучшении аэродинамических условий сепарации пыли при установке предлагаемой вставки.
Сравнение коэффициентов пылеулавливания циклона с вставкой (т1.В) и циклона без вставки (т1) показало, что эффективность циклона со вставкой всегда выше. Установка вставки в полости циклона обеспечивает уменьшение вторичного уноса пыли в 3,0—
5,0 и уменьшение выбросов пыли в атмосферу в 1,5 — 2,0 раза. Сопротивление циклона при этом не изменяется.
1248668
S OO
f, 075
f,0ХО
ОООО
О, 2 О, Я О, 1 О, 5 О, б О 7 ц )Ь
Фиг. 2
Составитель Л. Титов
Редактор С. Пекарь Техред И. Верес Корректор A. Зимокосов
Заказ 4159/7 Тираж 517 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о крытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4