Многоступенчатый циклонный сепаратор

 

Изобретение относится к устройствам для разделения аэрозолей на несколько фракций по аэродинамическим размерам частиц. Оно может быть использовано для контроля за состоянием окружающей среды , в микробиологии, метеорологии, сельском хозяйстве. Цель изобретения - обеспечение возможности использования для анализа фракционного состава дисперсных систем за счет автономности регулирования режима в каждом циклоне без изменения структуры частиц Для этого устройство содержит компрессор 21 с нагнетательной и всасывающей линиями, соединенный с рядом последовательно включенных циклонов 3,4, 5. Кроме того устройство дополнительно снабжено вихреобразующими камерами 6, 7, установленными между циклонами Входные тангенциальные патрубки камер 6, 7 подключены к ресиверу 23, установленному на нагнетательной линии 22, а пылеосадительные камеры на выхлопных трубах циклонов - к всасывающей линии 25 2 ил w fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4624339/26 (22) 22.12;88 (46) 23.05.91. Бюл. ¹ 19 (71) Учебно-производственное объединение

"Вектор" (72) А.В.Молокеев (53) 621.928.93 (088.8) (56) Патент США № 1934410, кл. В 07 В 7/08, 1933. (54) МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦИКЛОННЫЙ

СЕПАРАТОР (57) Изобретение относится к устройствам для разделения аэрозолей на несколько фракций по аэродинамическим размерам частиц. Оно может быть использовано для контроля эа состоянием окружающей среды, в микробиологии, метеорологии, сельИзобретение относится к устройствам для разделения аэрозолей на несколько фракций по аэродинамическим размерам частиц. Оно может быть применено для охраны окружающей среды, в микробиологии, метеорологии, сельском хозяйстве.

Целью изобретения является обеспечение возможности использования его для анализа фракционного состава дисперсных систем за счет автономности регулирования режима без изменения структуры частиц.

Нэ фиг. 1 изображен схематически многоступенчатый циклонный сепаратор; на фиг. 2 — конструкция вихреобраэующей камеры.

Многоступенчатый циклонный сепаратор состоит из последовательно соединенных доэатора порошкового материала 1, инжектора аэрозоля 2, циклонов 3, 4, 5, между которыми установлены вихреобраэующие камеры 6 и 7. Последний циклон 5 Ц 1650263 А1 (sl)s В 04 С 11/00, В 07 В 7/086 ском хозяйстве. Цель изобретения — обеспечение воэможности использования для анализа фракционного состава дисперсных систем за счет автономности регулирования режима в каждом циклоне беэ изменения структуры частиц. Для этого устройство содержит компрессор 21 с нагнетательной и всасывающей линиями, соединенный с рядом последовательно включенных циклонов

3, 4, 5. Кроме того, устройство дополнительно снабжено вихреобраэующими камерами 6, 7, установленными между циклонами. Входные тангенциальные патрубки камер 6, 7 подключены к ресиверу 23, установленному на нагнетательной линии 22, а пылеосадительные камеры на выхлопных трубах циклонов — к всасывающей линии 25. 2 ил. снабжен бункером 8 для сбора наиболее крупных частиц аэрозоля. На выхлопные трубы 9, 10„11 каждого иэ циклонов насажены пылеосадительные камеры 12. 13, 14 с отбойниками 15, 16, 17, фильтрами 18, 19, 0с

20. Узел формирования потоков газа вклю- Ц чает компрессор 21. нагнетательная линия р

22 которого через ресивер 23 соединена с входными тангенциальными патрубками 24 камер б, 7 и инжектора 2. Всасывающая линия 25 компрессора 21 соединена с выходными патрубками пылеосадительных камер l2. 13, 1Е линиями 26. В нагнетательных линиях 27 установлены расходомеры 28 и . а регулировочные вентили 29, а в линиях 26регулировочные вентили 30, 31, 32 и вакуумметры 33.

Устройство работает следующим образом, Иэ дозатора 1 порошковый материал поступает в инжектор 2, где приводится в

1650263 аэрозольное состояние струей воздуха. Из инжектора 2 аэрозоль поступает вместе с исходным газовым tloTQKQM в циклон 3, где формируется вихревой поток, из которого происходит выделение тонкой фракции аэрозоля, которая поступает через выхлопную трубу 9 в пылеосадительную камеру

12, Остаток аэрозоля поступает через пылевыпускной патрубок циклона 3 в камеру

7, в которую тангенциально вводится из ресивера 23 дополнительный газовый поток, создающий своим вращением дополнительное разряжение в пылевыпускном патрубке . циклона 3, Через патрубок вывода аэрозоля центробежной камеры 7 разбавленный и подкрученный аэрозоль поступает в циклон

4, в котором происходит последующее разделение аэрозоля на две фракции по аэродинамическим размерам частиц, Частицы мелких размеров через выхлопную трубу 10 поступают с восходящим вихревым потоком в пылеосадительную камеру 13, а частицы крупных размеров через камеру 6- в циклон

5. B последнем происходит окончательное разделение аэрозоля на крупную фракцию, собираемую в пылеосадительной камере 14, и на фракцию самых крупных частиц и их агломератов, которые собираются в герметично закрытом бункере 8.0тбойники 15, 16, 17 в пылеосадительных камерах 12, 13, 14 способствуют лучшему осаждению частиц аэрозоля в камерах и предотвращают быстрое забивание фильтров 18, 19, 20, По расходомерам 28 контролируют потоки в нагнетательных линиях 27 узла формирования потоков, изменяя при необходимости соотношение потоков при помощи. вентилей

29. Изменение диапазона (фракционногодисперсного состава ) ФДС выделяемых фракций независимо в каждом циклоне 2, 4, 5 позволяет проводить детальное исследование аэрозолей по фракционно-дисперсному составу, а также проводить их фракционное разделение в желаемом диапазоне дисперсности; Независимое регулирование диапазона ФДС выделяемых фракций на каждой ступени сепарации позволяет получать фракции либо с более узким диапазоном, либо с более широким диапазоном; Для изменения диапазона

ФДС выделяемых фракций; например, в циклоне 4, в сторону получения более тонких фракций увеличивают расход воздуха через центробежную камеру 7, открывая соответствующий вентиль 29, а для получения более крупных фракций в этом циклоне 4 увеличивают величину разряжения в пылеосадительной камере 13 при помощи вентиля

30 (увеличивая его проходное сечение). Од. новременно для сохранения ФДС частиц, 10

35 предлагаемого многоступенчатого циклон40 ного сепаратора по сравнению с известным

50 удаляется не крупная, а мелкая фракция частиц. Крупная фракция постоянно нахо55 дится в зоне действия сил инерции. что

30 выделяемых в циклоне 5, при увеличении расхода воздуха через камеру 7 адекватно изменению расхода воздуха через циклон 4 сокращают расход воздуха через центробежную камеру 6, При увеличении разряжения в пылеосадительной камере 13 одновременно увеличивают расход через центробежную камеру 6. Таким образом, при изменении режима работы циклона 4 режим работы циклона 5 не изменяется, ФДС выделяемых частиц в циклоне 3 при указанных изменениях режима работы в циклоне 4 стабилизирован расходом воздуха через инжектор 2 и величиной разряжения в камере 12.

В процессе разделения аэрозоля происходит забивание фильтров (в пылеосадительных камерах), в результате чего происходит возрастание гидравлического сопротивления системы и изменяется режим ее работы, 3а процессом забивания фильтров судят по падению величины разряжения в пылеосадительных камерах и сокращен.ию расходов дополнительного воздуха в нагнетательных линиях системы.

При небольших отклонениях в режиме работы системы их устраняют регулированием подачи воздуха или величиной разряжения всасывающей линии. В случае больших отклонений в режиме работы необходимо остановить систему, освободить пылеосадительные камеры от собранных фракций и заменить фильтры. Количество собираемых в пылеосадительных камерах фракций зависит от геометрических размеров камер, емкости фильтров, конструкции отбойников, величины разряжения, ФДС частиц и т,п.

Технический эффект от использования состоит в обеспечении возможности регулирования фракционно-дисперсного состава сепарируемых частиц независимо в каждом циклоне. Пороговые значе;:ия диаметров улавливаемых частиц в каждом циклоне такого устройства могут быть выставлены по желанию экспериментатора, что обеспечивает более качественное определение дисперсного состава исследуемого аэрозоля. В предлагаемом сепараторе осуществляется обратная схема разделения аэрозоля: из потока аэрозоля на каждой ступени сепарации позволяет удалять на каждой ступени сепарации частицы малых размеров и повышать таким образом качество разделения. Дополнительный ввод газа через центробежные камеры создает разряжение в зоне патрубка.

1650263

26 выведения крупной фракции аэрозоля из циклона предыдущей ступени сепарации, что повышает эффективность его работы, Кроме того, дополнительный тангенциальный ввод газа в центробежную камеру разбавляет аэрозольный поток, сообщает ему дополнительную энергию без механического воздействия на частицы, и адаптирует его при входе в последующую ступень сепарации, что уменьшает вероятность столкнове ния между частицами, изменения их структуры и оседания их в нисходящем вихревом потоке.

Предлагаемый многоступенчатый инерционный сепаратор позволяет наращивать число ступеней разделения по усмотрению пользователя не изменяя при этом параметров входного потока. Для достижения жесткой стабилизации потоков на всех ступенях разделения осуществлен замкнутый цикл газовых и аэрозольных потоков, что позволяет использовать многоступенчатый циклонный сепаратор для анализа вредных промышленных аэрозолей.

Формула изобретения

Многоступенчатый циклонный сепаратор, содержащий компрессор для подачи

1 транспортирующего газа, на нагнетательной линии которого последовательно установлены циклоны, выхлопные патрубки которых соединены с пылеосадителями, по5 следний циклон снабжен бункером-пылесборником, а пылевыпускные патрубки остальных — вихреобразующими камерами, каждая из которых имеет патрубок ввода дополнительного потока газа и отвод пыле10 газовой смеси, при этом отвод пылегазовой смеси вихреобразующей камеры предыдущего циклона присоединен к входному патрубку последующего циклона, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения

15 воэможности использования его для анализа фракционного состава дисперсных систем за счет автономности регулирования режима в каждом циклоне без изменения структуры частиц, он снабжен ресивером, 20 установленным на нагнетательной линии, компрессора, все патрубки ввода дополнительного потока газа выполнены тангенциальными и соединены через расходомеры и регулировочные вентили с ресивером, а пы25 леосадители соединены линиями чистого газа, имеющими регулировочные вентили и вакуумметры, с всасывающей линией компрессора.

1650263

Фиа 2

Составитель Н.Кекишева

Редактор Т.Полионова Техред М,Моргентал Корректор С.Черни

М

Заказ 1972 Тираж 350 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101