Циклон комбинированный
Изобретение относится к технике пылеулавливания. Циклон содержит корпус, периферийный ввод газового потока, выполненный в виде входного тангенциального патрубка, бункер, соединенный с нижней конической частью циклона, и выходную трубу, в верхней части которой установлена, по крайней мере, одна форсунка, образующая факел тонкого распыла. В нижней части выходной трубы выполнены отверстия. Каждая из форсунок выполнена в виде центробежной форсунки, состоящей из корпуса с впускным отверстием, крышки, герметизирующей прокладки, размещенной между корпусом и крышкой, пружины, расположенной между крышкой и завихрителем, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса форсунки с кольцевым зазором, причем в завихрителе выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий, а в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя тангенциальных дроссельных отверстия, в нижней части корпуса форсунки установлен сопловый вкладыш, выполненный в виде конической шайбы с калиброванным коническим отверстием, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя и с конусностью, обратной конусности конической шайбы вкладыша. Технический результат: повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является циклон по патенту RU №2256510, В04С 9/00 от 15.06.04, содержащий корпус, периферийный ввод газового потока, выполненный в виде входного патрубка, винтообразную крышку, бункер и выходной патрубок для выхода очищенного газа, причем ось входного патрубка направлена под углом к оси корпуса и по касательной к поверхности выходного патрубка, а на конце выходного патрубка очищенного газа закреплен фильтрующий элемент, материал которого обладает повышенными звукопоглощающими свойствами (прототип).
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет недостаточно развитой поверхности распыления жидкости.
Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания путем увеличения степени распыла жидкости форсунками.
Это достигается тем, что в циклоне комбинированном, содержащем корпус, периферийный ввод газового потока, выполненный в виде входного тангенциального патрубка, бункер, соединенный с нижней конической частью циклона, и выходную трубу, в нижней части которой выполнены отверстия, а в верхней части установлен блок форсунок, содержащий, по крайней мере, одну (форсунку, образующую факел тонкого распыла, каждая из форсунок для тонкого распыливания жидкостей выполнена в виде центробежной форсунки, каждая из которых состоит из корпуса со впускным отверстием, крышки, герметизирующей прокладки между корпусом и крышкой, пружины, расположенной между крышкой и завихрителем, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса с кольцевым зазором, причем в завихрителе выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий, а в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя тангенциальных дроссельных отверстия, а в нижней части корпуса установлен в виде конической шайбы сопловый вкладыш с калиброванным коническим отверстием, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя, и конусностью, обратной конусности конической шайбы вкладыша.
На фиг.1 изображен общий вид циклона комбинированного, на фиг.2 - общий вид форсунки для распыливания жидкостей, на фиг.3 - разрез А-А фиг.2.
Циклон комбинированный содержит корпус 5, периферийный ввод газового потока, выполненный в виде входного тангенциального патрубка 1, бункер 8 в нижней конической части 3 циклона и выходную трубу 6 для выхода очищенного газа, выполненную с расширением 9 в нижней части, имеющим отверстия 2. В верхней части трубы 6 установлен блок форсунок 7, содержащий, по крайней мере, одну форсунку, образующую факел тонкого распыла. К нижнему торцу расширения 9 присоединена под углом 30...60 градусов труба 4 для удаления шлама.
Центробежная форсунка (фиг.2-3) состоит из корпуса 10 со впускным отверстием 11, крышки 12, герметизирующей прокладки 13 между корпусом и крышкой, пружины 14, расположенной между крышкой и завихрителем 15, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса 10 с кольцевым зазором 16. В завихрителе 15 выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий 17, в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя 15 дроссельных отверстия 17. В нижней части корпуса 10 установлен в виде конической шайбы сопловый вкладыш 18, выполненный из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира с калиброванным коническим отверстием 19, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя 15, причем отверстие 19 имеет обратную конусность с конической шайбой вкладыша 18.
Циклон комбинированный работает следующим образом.
Запыленный воздух входит в циклон через тангенциальный патрубок 1. Внутри корпуса 5 воздух закручивается и по нисходящей спирали опускается вниз к нижнему торцу выхлопной трубы 6. При этом более крупные фракции пыли центробежной силой прижимаются к внутренней поверхности и сползают в нижнюю коническую часть циклона 3, из которой выпадают в бункер циклона. Освободившись от крупных фракций, воздух через отверстия 2 в нижней части выхлопной трубы попадает в нее, движется вверх навстречу водяным факелам, образуемым форсунками 7. Очищенный воздух удаляется в атмосферу. Орошение воздуха в выхлопной трубе приводит к дополнительной его очистке от мелких фракций пыли. Вода вместе со шламом удаляется по трубе 4. Центробежная форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом. К форсункам 7 по трубопроводу подают жидкость, которая поступает по впускному отверстию 11 в кольцевой зазор 16, откуда в завихритель 15 через тангенциально расположенные к внутренней поверхности завихрителя 15 дроссельные отверстия 17. Вращающийся поток жидкости из завихрителя 15 выходит через калиброванное коническое отверстие 19 соплового вкладыша 18, в результате чего образуется факел распыленной жидкости, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности отверстия 19.
При среднем диаметре отверстия 19, находящемся в диапазоне 2,5...3,5 мм и давлении подаваемой через впускное отверстие 11 жидкости под давлением 6...9 МПа, обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости. Форсунка проста в изготовлении и обслуживании.
Циклон с двухступенчатой очисткой имеет более высокую степень пылеулавливания (до 90...92%) и более высокое аэродинамическое сопротивление (на 20...30%).
1. Циклон комбинированный, содержащий корпус, периферийный ввод газового потока, выполненный в виде входного тангенциального патрубка, бункер, соединенный с нижней конической частью циклона, и выходную трубу, в верхней части которой установлена, по крайней мере, одна форсунка, образующая факел тонкого распыла, отличающийся тем, что в нижней части выходной трубы выполнены отверстия, каждая из форсунок для тонкого распыливания жидкостей выполнена в виде центробежной форсунки, состоящей из корпуса с впускным отверстием, крышки, герметизирующей прокладки, размещенной между корпусом и крышкой, пружины, расположенной между крышкой и завихрителем, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса форсунки с кольцевым зазором, причем в завихрителе выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий, а в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя тангенциальных дроссельных отверстия, в нижней части корпуса форсунки установлен сопловый вкладыш, выполненный в виде конической шайбы с калиброванным коническим отверстием, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя и с конусностью, обратной конусности конической шайбы вкладыша.
2. Циклон комбинированный по п.1, отличающийся тем, что сопловый вкладыш форсунки выполнен из твердых материалов, таких как карбид вольфрама, рубин или сапфир.
