Циклон
Иллюстрации
Реферат
Союз Советски и
Социалистических республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и> 921633 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 04.09.80 (2!) 2976981/23-26 с присоединением заявки РЙ— (23) ПриоритетОпубликовано 23.04.82. Бюллетень Рй 15
Дата опубликования описания 25.04.82
{53)M. Кл.
В 04 С 9/00
9иоударствеииый комитет
СССР ио делам изооретеиий и открытий
{ 53) УДК 621. 928. .93 (088.8) 1
С.В. Медведев, А.И. Летюк и Г.А. кач ! (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) ЦИКЛОН
Изобретение относится к аппаратам для очистки газов от пыли или капельной жидкости и может найти применение в химической, металлургической, газовой, теплоэнергетической и других отраслях промышленности.
Известен циклон вихревого типа, содержащий корпус, выхлопную трубу, трубопровод подачи запыленного газа, снабженный закручивателем пото- ка на выходе, патрубок для вывода осажденной пыли и наклонно-тангенциальные сопла для ввода вторичного газа (11 .
Недостатком известного циклона является неполное улавливание аэро" золя, обусловленное уносом из аппа-. рата через выхлопную трубу наиболее мелкой части аэрозоля, находящейся в ядре потока и направляемой тру" бопроводом подачи запыленного газа непосредственно в сторону выхлопной трубы.
Известен также циклон, включающий корпус, выхлопную трубу, трубопровод подачи запыленного газа, снабженный закручивателем потока на выходе, отверстие для вывода
5 аэрозоля и наклонно-тангенциальные сопла для ввода вторичного газа. в ядро потока; соосно выхлопному патрубку внутри него установлен
10 трубопровод подачи дополнительного вторичного газа, снабженный закручивателем потока 21.
Экспериментальные данные и рас-четы показывают, что такие циклоны вихревого типа имеют преимущества по сравнению с обычными циклонами по эффективности улавливания пылевидных частиц.
Недостатком их является то, что фракции пыли.с размером частиц порядка .1 мкм и менее они улавливают лишь наполовину.
Наиболее близким к предлагаемом„ по технической сущности и достигаемому результату является циклон, содержащий корпус, сопловую камеру с патрубком ввода запыленного газа и наклонно-тангенциальными соплами, через которые запыленный газ из камеры поступает в корпус циклона.
Аппарат имеет также трубу отвода очищенного газа и патрубок вывода пылевых частиц (31.
Недостатком его является невысокая эффективность очистки газа от высокодисперсной пыли с размером частиц не менее 1 мкм.
Цель изобретения - повышение эффективности очистки газа от мелкодисперсной пыли.
Поставленная цепь достигается тем, что в циклоне, содержащем корпус, камеру ввода запыленного газа с наклонно-тангенциальными соплами и осевые патрубки для вывода пылевых частиц и отвода очищенного газа, каждое сопла снабжено насадкой, выполненной в виде конфузоров и диффузора с заглушенной суженной частью, при этом конфузоры расположены на боковой поверхности диффузора, пересекаясь с ним по образующей.
Конфузоры могут быть выполнены, например, в виде конусов или параболоидов.
Площади поперечного сечения широкой части диффузора и конфузоров могут быть различными, что позволит регулировать степень сжатия потока.
Кроме того, конфузоры могут быть расположены на боковой поверхности диффузора по его высоте ярусами.
На фиг.1 изображен циклон, общий вид; на фиг.2 - узел I на фиг.1 (сопло с дополнительной насадкой в аксонометрии) на фиг.3 - то же, вид сверху; на фиг.4 - разрез A-А на фиг.3; на фиг.5 - насадка, конфузоры и диффузоры с различными по величине телесными углами; на фиг.6 - то же, конфузоры присоединены к диффузору в несколько ярусов по высоте; на фиг.7 — сопловая камера с распылительными устройствами для жидкости; на фиг.8 — насадка, у которой конфузоры выполнены в форме параболоида.
Циклон содержит корпус 1, в верхней части которого имеется сопловая камера 2 с патрубком 3 ввода запыленного газа. Внутри сопловой камеры 2 в корпус 1 встроены наклонно1633 4
-гангенциально сопла 4. Корпус 1 снабжен патрубком 5 для вывода пылевых частиц и трубой 6 отвода очищенного газа. Нижний конец трубы 6 заглублен в корпус 1 под уровень нижних концов сопел 4. Сопла 4 снабжены дополнительными насадками, выполненными в виде пакета полых тел, имеющих,например, форму боковых поверхto ностей конусов, один из которых 7 ориентирован в противоположную сторону по отношению к остальным конусам
8 и,пересекается с ними вдоль образующих с образованием в местах пере1 сечения щелевидных отверстий 9. Полые тела могут иметь форму боковых поверхностей пирамид, параболоидов или других подобных и близких им по форме тел.
gg . Противоположно ориентированные боковые поверхности конусов 7 и О могут иметь одинаковые или разные по величине телесные углы. При одинаковых телесных углах продольные оси конусов 7 и 8 будут параллельны, при разных телесных углах продольные оси будут пересекаться в верхней или нижней части пакета.
Выбор величины телесных углов зависит от требуемоге соотношения площадей входных отверстий конусов
8 и выходного отверстия конуса 7.
Оптимальным соотношением этих площадей можно считать соотношение
35 порядка 2:1.
Противоположно ориентированные боковые поверхности конусов 7 и 8 могут быть выполнены различными по высоте. При этом конусы 8 могут быть короче конусов 7 и расположены в несколько ярусов на боковой поверхности конуса 7 ° Такое конструктивное выполнение обеспечивает многоступенчатое взаимное пересечение потоков запыленного газа м внутри конуса 7, что приводит, как показали испытания, к интенсификации процесса коагуляции частиц пыли.
С целью снижения аэродинамического сопротивления в соплах 4 они имеют на выходе срез, наклонный к внутренней стенке корпуса 1 (фиг.6) . Кроме того, с этой же целью концевая часть сопла 4 может быть выполнена расширяющейся (фиг.5 например в виде конфузора.
Сопловая камера 2 снабжена распылительными устройствами !О, с по921633 . 6
1О
Увлажненная пыль хорошо коагули руется и легко отделяется от газа. мощью которых распыляют воду или пар на входе в дополнительную насадку сопел 4. Это конструктивное выполнение целесообразно использовать в том случае, если улавливаемая пыль плохо поддается коагу-. ляции.
Циклон работает следующим образом.
Запыленный газ подают через патрубок 3 в сопловую камеру 2, откуда он через насадки наклонно-тангенциальных сопел 4 поступает в сепарационную камеру, образованную стенками корпуса 1. Поступая в полости конусов 8, газ ускоряется до максимального значения скорости и, пройдя через щелевидные отверстия
9, внезапно расширяется в полости конуса 8 по всей его длине. здесь 2О отдельные струи газа, выходя из щелевидных отверстий 9, взаимно пересекаются, частицы пыли. сталкиваются, что приводит к интенсивной их коагуляции. Процесс коагуляции 25 происходит еще интенсивнее при многоярусном расположении боковых поверхностей конусов 8 на противоположно ориентированной боковой поверхности
1конуса 7. 30
Далее газ из полости конуса 7 поступает в цилиндрическое сопло
4, из которого направляется.на стенки корпуса 1, вдоль которых поток газа движется в виде закрученной струи.
Скоагулированные в сопле 4 с дополнительной насадкой частицы пыли под действием центробежных сил прижимают. ся к стенке корпуса 1 и направляются к патрубку 5, через который пылевид- 4О ные частицы выводят из циклона. Наличие среза на выходе сопла 4 и выполнение выходного конца расширяю" щимся приводит к уменьшению аэродинамического сопротивления пыле-газо" 45 вому потоку.
При очистке газа от пыли, частицы которой в сухом состоянии не. поддают ся коагуляции, в сопловую камеру
2 подают жидкость в виде мелкодис+ персного тумана, приготовленного распылительным устройством 10, или в виде влажного пара, Очищенный газ отводят иэ аппарата через трубу 6.
Технико-экономические преимущества изобретения по сравнению с известным заключаются в повышении сте" пени улавливания высокодисперсной пыли. Так, эффективность улавливания пыли измельченного известняка с размером частиц порядка 1 мкм составляет в известном циклоне 80-853, а в предлагаемом циклоне при очистке газа от аналогичной по свойствам и гранулометрическому составу пыли эффективность пылеулавливания 99,9Ф.
Формула изобретения
1. Циклон, содержащий корпус, камеру для ввода запыленного газа с наклонными тангенциальными соплами и осевые патрубки для отвода очищенного газа и пыли, о т л и ч а ю " шийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки газа от мелкодисперсной пыли за счет ее коа» гуляции, каждое сопло снабжено на" садкой, выполненной в виде конфузо" ров и диффуэора с заглушенной cy" женной частью, при этом конфузоры расположены на боковой поверхности диффуэора, пересекаясь с ним по об" раэующей, 2. Циклон по и;1, о т л и ч а юшийся тем, что конфузоры выполнены в виде конусов.
3. Циклон по п.1, о т л и ч а ющ и и с R тем, что конфуэоры выполнены в виде параболоидов.
4 ° Циклон попп. 1-3, о т л ич а ю шийся тем, что площади поперечного сечения широкой части диффуэора и конфузора различны.
5. Циклон по пп.1-4, о т л и " ч а ю шийся тем, что конфузоры расположены на боковой поверхности диффуэора в несколько ярусов по высоте.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент ФРГ tt 1092281, кл. 50 е 3/01,1 1961
2. Авторское свидетельство СССР
N 631180, кл. В 01 0 45/00, 1977
3. Патент ClUA Р 2518084, кл. 209-211, 1950.
921633
Фиг. 6
Фиг.5 еины
Вода
Фиг. 7
Составитель Н. Кекишева
Редактор Т. Киселева Техред Т.Иаточка Корректор M. Демчик
Заказ 2 3 / Тираж 1 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам. изобретений и открытий
113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная.,