RU2090268C1

RU2090268C1 - Dust separator

Info

Publication number: RU2090268C1
Application number: RU95107315A
Authority: RU
Inventors: В.Б. Жильников; В.М. Полонский; А.Е. Шибраев; Е.В. Шибраев
Original assignee: Самарская государственная архитектурно-строительная академия
Priority date: 1995-05-06
Filing date: 1995-05-06
Publication date: 1997-09-20

Abstract

FIELD: dry inertial cleaning in counter swirled gas flows. SUBSTANCE: dust separator is provided with tangential branch pipe in its upper portion for introducing secondary gas flow, swirler and axial branch pipe for discharge of cleaned gas; besides that, dust separator is provided with branch pipe for inlet of primary dust-laden gas; this branch pipe is fitted in lower portion of separator and is provided with diffuser and straight-way passage. Separator is also equipped with dust hopper. EFFECT: enhanced efficiency of dust separation due to reduction of amount of dust of fine fractions. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам сухой инерционной очистки во встречных закрученных газовых потоках и может быть использовано в промышленности строительных материалов и других отраслях. The invention relates to dry inertial cleaning devices in counter swirling gas flows and can be used in the construction materials industry and other industries.

Одной из основных задач при проектировании устройств сухой инерционной очистки во встречных закрученных потоках является снижение уноса пыли. Конструктивно эти устройства состоят из цилиндрического корпуса, двух патрубков для ввода газа с закручивателями потока, патрубка для вывода очищенного газа, отбойной шайбы и пылевого бункера. Известны конструкции вихревых пылеуловителей, в которых задачу снижения уноса пыли решают путем изменения количества отбойных шайб и места их расположения [1] путем изменения конфигурации отбойной шайбы: веерообразная [2] и спиралеобразная, вращающаяся вокруг входного патрубка на роликах [3] а также путем применения механизма, перемещающего коническую отбойную шайбу в вертикальном направлении [4]
Для этих и многих других запатентованных конструкций вихревых пылеуловителей (ВПУ), характерен единый способ подачи первичного запыленного потока газа в сепарационную камеру, при котором газ, проходя через изогнутый участок канала (подвод), изменяет направление своего движения на 90^o непосредственно перед входом в завихритель.One of the main tasks in the design of dry inertial cleaning devices in counter swirling flows is to reduce dust entrainment. Structurally, these devices consist of a cylindrical body, two nozzles for introducing gas with flow swirls, a nozzle for discharging purified gas, a bump washer and a dust bin. Known designs of vortex dust collectors in which the task of reducing dust entrainment is solved by changing the number of bump washers and their location [1] by changing the configuration of the baffle plate: fan-shaped [2] and spiral-shaped, rotating around the inlet on rollers [3] and also by applying The mechanism moving the conical jack washer in the vertical direction [4]
For these and many other patented designs of vortex dust collectors (VPU), there is a common method for supplying a primary dusty gas stream to the separation chamber, in which the gas, passing through a curved section of the channel (inlet), changes its direction of motion by 90 ^o immediately before entering the swirl .

Наиболее близким техническим решением является ВПУ [5[, состоящий из цилиндрического корпуса, в верхней части которого располагаются: патрубок для ввода вторичного потока газа, патрубок для вывода очищенного газа и лопаточный завихритель, а в нижней пылевой бункер, патрубок для ввода первичного потока с подводом перед лопаточным завихрителем и отбойной шайбой. В приосевой зоне установлено тело в виде цилиндрического обтекателя, расположенного коаксиально осевому входному патрубку и закрепленного в нем своей нижней частью. Известная конструкция (впрочем, как и все другие, упомянутые выше) имеют существенный недостаток, заключающийся в выборе патрубка, через который газ поступает в завихритель, в виде отвода, изогнутого под углом 90^o. В таком патрубке, в связи с двухзональным вихреобразованием, искажается поле скоростей и, следовательно, концентраций. Это искажение сохранится по форме и в потоке газа, выходящего из завихрителя в камеру сепарации и будет являться причиной образования паразитарных вихрей, разрушающих стабильность вихреобразования первичного потока запыленного газа.The closest technical solution is VPU [5 [, consisting of a cylindrical body, in the upper part of which there are: a pipe for introducing a secondary gas stream, a pipe for removing purified gas and a blade swirl, and in the lower dust bin, a pipe for introducing a primary stream with supply in front of the blade swirl and jack washer. A body in the form of a cylindrical fairing located coaxially to the axial inlet pipe and fixed in it with its lower part is installed in the axial zone. The known design (however, like all the others mentioned above) has a significant drawback, which consists in choosing a nozzle through which the gas enters the swirl, in the form of an outlet bent at an angle of 90 ^o . In such a nozzle, in connection with two-zone vortex formation, the velocity field and, consequently, the concentration field are distorted. This distortion will remain in shape and in the gas stream leaving the swirler in the separation chamber and will cause the formation of parasitic vortices, which destroy the stability of the vortex formation of the primary stream of dusty gas.

Паразитарные вихри заносят пылевые фракции в приосевую зону ВПУ, которые с потоком очищенного газа удаляются из аппарата, снижая тем самым эффективность очистки пылеуловителя. Parasitic vortices introduce dust fractions into the axial zone of the VPU, which are removed from the apparatus with the stream of purified gas, thereby reducing the cleaning efficiency of the dust collector.

Целью изобретения является повышение эффективности пылеуловителя за счет ликвидации паразитарных вихрей в сепарационной камере, а также снижение аэродинамического сопротивления сепарационного пылеуловителя. The aim of the invention is to increase the efficiency of the dust collector by eliminating parasitic vortices in the separation chamber, as well as reducing the aerodynamic drag of the separation dust collector.

Указанная цель достигается тем, что устройство для закручивания первичного запыленного потока, состоящее из коаксиально расположенных патрубка, отбойной шайбы, цилиндрического обтекателя и лопаточного закручивателя, содержит диффузор с центральным углом расположения не более 15^o, прямоточный подводящий канал и подвод со стабилизатором.This goal is achieved by the fact that the device for swirling the primary dusty stream, consisting of a coaxially located pipe, bump washer, cylindrical cowl and blade twist, contains a diffuser with a central angle of not more than 15 ^o , a direct-flow inlet channel and an inlet with a stabilizer.

Такое конструктивное решение позволяет практически полностью стабилизировать поля скоростей и концентраций перед закручивателем и тем самым избавиться от нежелательных паразитарных вихрей после него в камере сепарации. Such a constructive solution makes it possible to almost completely stabilize the velocity and concentration fields in front of the curler and thereby get rid of unwanted parasitic vortices after it in the separation chamber.

Принятая величина угла раскрытия диффузора 15^o соответствует условию наименьшего аэродинамического сопротивления при набегании потока на преграду. В принципе этот угол может быть меньше 15^o.The adopted value of the opening angle of the diffuser 15 ^o corresponds to the condition of the lowest aerodynamic drag when the flow runs onto the obstacle. In principle, this angle may be less than 15 ^o .

Реализация предлагаемых мероприятий позволит уменьшить унос пыли с очищенным газом и, следовательно, повысит эффективность пылеулавливания. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый сепарационный пылеуловитель имеет следующий отличия: во-первых, осевой патрубок подачи запыленного газа к завихрителю состоит из диффузора с углом раскрытия 15^o, во-вторых, подающий канал первичного потока имеет длину не менее 10-ти его диаметров и в-третьих, подвод перед каналом имеет пластинчатый стабилизатор.The implementation of the proposed measures will reduce the entrainment of dust with purified gas and, therefore, increase the efficiency of dust collection. Comparative analysis with the prototype shows that the claimed separation dust collector has the following differences: firstly, the axial nozzle for supplying dusty gas to the swirler consists of a diffuser with an opening angle of 15 ^o , and secondly, the supply channel of the primary stream has a length of at least 10 diameters and thirdly, the supply in front of the channel has a plate stabilizer.

Таким образом, заявляемый сепарационный пылеуловитель соответствует критерию "новизна". Thus, the claimed separation dust collector meets the criterion of "novelty."

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия". Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in the art did not allow them to identify signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences".

На чертеже представлено продольное сечение сепарационного пылеуловителя. The drawing shows a longitudinal section of a separation dust collector.

Сепарационный пылеуловитель содержит цилиндрический корпус 1, в верхней части которого расположены тангенциальный патрубок 2 для ввода вторичного потока, лопаточный завихритель 3 и осевой патрубок 4 для вывода потока очищенного газа. В нижней части корпуса 1 находятся коаксиально расположенные стабилизирующий прямоточный канал 5 с диффузором 6 и подвод 7 со стабилизатором, лопаточный завихритель 8, цилиндрический обтекатель 9, отбойная шайба 10, также расположенные коаксиально, и пылевой бункер 11 с нижнебоковым отводом уловленной пыли. Подвод 7 вынесен за пределы пылевого бункера 11 в связи со значительной длиной стабилизирующего прямоточного канала 5 (не менее 10-ти его диаметров), а пылевой бункер 11 для удобства монтажа пылеуловителя имеет нижнебоковой отвод пыли. The separation dust collector contains a cylindrical body 1, in the upper part of which there is a tangential pipe 2 for introducing a secondary stream, a blade swirler 3 and an axial pipe 4 for outputting a stream of purified gas. In the lower part of the housing 1 there are coaxially located stabilizing ramjet channel 5 with a diffuser 6 and an inlet 7 with a stabilizer, a blade swirler 8, a cylindrical cowl 9, a baffle plate 10, also located coaxially, and a dust bin 11 with a lower side dust removal. The supply 7 is moved outside the dust bin 11 due to the considerable length of the stabilizing direct-flow channel 5 (at least 10 diameters thereof), and the dust bin 11 has a low side dust extraction for ease of installation of the dust collector.

Запыленный поток газа поступает в камеру 1 через стабилизирующий участок "подвод прямоточный канал диффузор" в завихритель 8, который формирует в камере 1 внутренний восходящий вихревой поток. Сверху через патрубок 2 и завихритель 3 формируется вторичный, нисходящий поток того же газа (или атмосферного воздуха, или газа, очищенного этим же пылеуловителем и отобранного из периферийной зоны патрубка для вывода очищенного газа 4). При взаимодействии этих циклонирующих в одном направлении потоков, взвешенные частицы выпадают в пылевой бункер 11 через кольцевой зазор между отбойной шайбой 10 и стенкой камеры 1, а очищенный газ поступает в выходной патрубок 4. The dusty gas stream enters the chamber 1 through the stabilizing section "direct-flow channel inlet diffuser" into the swirl 8, which forms an internal upward vortex flow in the chamber 1. A secondary, downward flow of the same gas (or atmospheric air, or gas purified by the same dust collector and taken from the peripheral zone of the pipe to remove the purified gas 4) is formed from above through the pipe 2 and swirl 3. In the interaction of these cyclone flows in one direction, suspended particles fall into the dust bin 11 through the annular gap between the baffle plate 10 and the wall of the chamber 1, and the purified gas enters the outlet pipe 4.

Claims

A separation dust collector comprising a cylindrical body with a tangential nozzle for introducing a secondary gas stream located in the upper part, a swirler and an axial nozzle for discharging a cleaned gas stream, and in the lower part a nozzle for introducing a dusty primary gas stream with a cylindrical cowling and a blade swirl, a breaker washer and dust hopper, characterized in that the pipe for introducing a primary dusty gas stream is made in the form of series-connected diffuser, stabilizing uterine channel and supply.