Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2331481C1 - Cyclone - Google Patents

Cyclone Download PDF

Info

Publication number
RU2331481C1
RU2331481C1 RU2007112586/15A RU2007112586A RU2331481C1 RU 2331481 C1 RU2331481 C1 RU 2331481C1 RU 2007112586/15 A RU2007112586/15 A RU 2007112586/15A RU 2007112586 A RU2007112586 A RU 2007112586A RU 2331481 C1 RU2331481 C1 RU 2331481C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cover
exhaust pipe
particles
electrode
tubular
Prior art date
Application number
RU2007112586/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Борисович Голованчиков (RU)
Александр Борисович Голованчиков
Ирина Михайловна Дородникова (RU)
Ирина Михайловна Дородникова
Натали Александровна Дулькина (RU)
Наталия Александровна Дулькина
Юли Николаевна Фомиченко (RU)
Юлия Николаевна Фомиченко
Юли Сергеевна Гермашева (RU)
Юлия Сергеевна Гермашева
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Priority to RU2007112586/15A priority Critical patent/RU2331481C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2331481C1 publication Critical patent/RU2331481C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C9/00Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks
    • B04C2009/001Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks with means for electrostatic separation

Landscapes

  • Electrostatic Separation (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to the devices intended for purification of sanitary and vent air emissions and smoke fumes resulted from finely dispersed solid and liquid phases and can be used in chemical, petroleum, metallurgical and other industrial branches, as well as in gas purification processes. The cyclone consists of a top vertical cylindrical casing with a tapered bottom and a cover, inlet branch pipe arranged tangentially at the casing top, an exhaust pipe arranged axisymmetric with a cylindrical case on the cover, a branch pipe to remove entrapped dust at the tapered bottom lower part. The exhaust pipe fastened to the dielectric material ring accommodates a tubular electrode moving vertically and linked to the shaking mechanism. An ioniser tube is arranged axisymmetric with the tubular precipitation electrode.
EFFECT: higher degree of entrapping fine fraction particles and drops.
1 dwg

Description

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для очистки санитарных и вентиляционных воздушных выбросов и дымовых газов от тонкодисперсной твердой и жидкой фракций и может найти применение в химической, нефтехимической, металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности, в строительной индустрии, а также в экологических процессах газоочистки.The proposed solution relates to devices for cleaning sanitary and ventilation air emissions and flue gases from fine solid and liquid fractions and can be used in chemical, petrochemical, metallurgical, engineering and other industries, in the construction industry, as well as in environmental gas cleaning processes.

Известна конструкция самоочищающегося инерционного электростатического осадителя, в котором одновременно в одном рабочем объеме происходит удаление частиц под действием центробежной и электростатической сил.A known design of a self-cleaning inertial electrostatic precipitator, in which at the same time in one working volume particles are removed under the action of centrifugal and electrostatic forces.

Он состоит из цилиндрического корпуса, осесимметрично установленного в нем коронирующего электрода в форме провода, патрубков для подачи и отвода жидкости, впускной секции для подачи и закручивания потока загрязненного газа и патрубка для отвода очищенного газа.It consists of a cylindrical body, an axisymmetrically mounted corona electrode in the form of a wire, nozzles for supplying and discharging liquid, an inlet section for supplying and swirling a stream of contaminated gas, and a nozzle for discharging purified gas.

Поток жидкости подается на стенку цилиндрического корпуса и стекает по ней в виде пленки. Центробежная сила обеспечивает движение частиц из очищаемого газа в пленку жидкости, а электростатическое поле, образующееся возле коронирующегося электрода, обеспечивает генерацию электронов и ионов, заряжающих частицы и увеличивающих скорость их движения из очищаемого газа в пленку жидкости (патент США №4388089, В03С 3/36, опубл. 14.06.83).The fluid flow is supplied to the wall of the cylindrical body and flows down it in the form of a film. The centrifugal force provides the movement of particles from the gas being cleaned into the liquid film, and the electrostatic field formed near the corona electrode provides the generation of electrons and ions that charge the particles and increase their speed from the gas being cleaned into the liquid film (US Patent No. 4,380,089, B03C 3/36 publ. 06/14/83).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная степень очистки газа от частиц или капель тонкодисперсной фракции из-за столкновения мелких и крупных частиц друг с другом, так как процессы центробежной и электростатической очистки происходят одновременно в рабочем объеме цилиндрического корпуса между коронирующим электродом и стенкой корпуса. Кроме того, применение жидкости приводит к усложнению конструкции устройства, проблемам удаления уловленных частиц из этой жидкости, ее очистки и сушки частиц.The reasons that impede the achievement of a given technical result include the insufficient degree of gas purification from particles or droplets of a finely dispersed fraction due to the collision of small and large particles with each other, since centrifugal and electrostatic cleaning processes occur simultaneously in the working volume of a cylindrical body between the corona electrode and body wall. In addition, the use of liquid leads to a complication of the design of the device, problems of removing trapped particles from this liquid, its cleaning and drying of the particles.

Известна конструкция циклона, содержащего корпус, состоящий из цилиндрической и конической частей, и расположенный в его верхней части выходной патрубок очищенного газа и периферийный ввод газового потока в виде входного патрубка, ось которого направлена под углом к оси корпуса и по касательной к поверхности выходного патрубка. Сверху цилиндрического корпуса расположена винтообразная крышка, а на одном из концов выходного патрубка очищенного газа закреплен фильтрующий элемент (патент РФ №2256510, В04С 9/00, опубл. 20.07.05).A known design of a cyclone comprising a housing consisting of a cylindrical and conical parts, and a purified gas outlet pipe located in its upper part and a peripheral gas flow inlet in the form of an inlet pipe, the axis of which is directed at an angle to the body axis and tangent to the surface of the outlet pipe. A screw-shaped cover is located on top of the cylindrical body, and a filter element is fixed at one end of the outlet pipe of the purified gas (RF patent No. 2256510, B04C 9/00, published on July 20, 2005).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится высокое гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента, улавливающего частицы тонких фракций. Кроме того, усложняется эксплуатация циклона из-за проблем регенерации материала фильтрующего элемента.The reasons that impede the achievement of a given technical result include the high hydraulic resistance of the filter element that traps particles of fine fractions. In addition, the operation of the cyclone is complicated due to problems in the regeneration of the material of the filter element.

Наиболее близкой по технической сущности и взятой за прототип является конструкция циклона, состоящего из вертикального цилиндрического корпуса с коническим днищем и крышкой, входного патрубка, установленного тангенциально в верхней части корпуса, выхлопной трубы, установленной осесимметрично с цилиндрическим корпусом на крышке, и патрубка для отвода уловленной пыли в нижней части конического днища (Касаткин А.Г. «Основные процессы и аппараты химической технологии». Изд-е 8, перер., М.: Химия, 1971, 241 с.)The closest in technical essence and taken as a prototype is the design of the cyclone, consisting of a vertical cylindrical body with a conical bottom and a cover, an inlet pipe mounted tangentially in the upper part of the body, an exhaust pipe mounted axisymmetrically with a cylindrical body on the cover, and a pipe for removing the trapped dust in the lower part of the conical bottom (Kasatkin AG “Basic processes and apparatuses of chemical technology”. Publishing house 8, re., Moscow: Chemistry, 1971, 241 p.)

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся недостаточная степень улавливания тонкодисперсных частиц и капель, находящихся в очищенном газе.The reasons that impede the achievement of a given technical result include an insufficient degree of capture of fine particles and droplets in the purified gas.

Техническим результатом заявляемой конструкции циклона является увеличение степени улавливания частиц и капель тонкодисперсной фракции за счет разделения крупных и средних частиц в центробежном поле, как в обычном циклоне, а частиц и капель тонкодисперсной фракции в электрическом поле и раздельный сбор уловленных фракций в емкости.The technical result of the claimed design of the cyclone is to increase the degree of capture of particles and droplets of the finely dispersed fraction due to the separation of large and medium particles in a centrifugal field, as in a conventional cyclone, and particles and droplets of the finely dispersed fraction in an electric field and separate collection of trapped fractions in the tank.

Поставленный технический результат достигается тем, что циклон состоит из вертикального цилиндрического корпуса с коническим днищем и крышкой, входного патрубка, установленного тангенциально в верхней части корпуса, выхлопной трубы, установленной осесимметрично с цилиндрическим корпусом на крышке, и патрубка для отвода уловленной пыли в нижней части конического днища, при этом в выхлопной трубе, закрепленной на кольце из диэлектрического материала, установлен трубчатый осадительный электрод с возможностью свободного вертикального перемещения, присоединенный к механизму встряхивания, а осесимметрично с трубчатым осадительным электродом установлен коронирующий электрод.The technical result is achieved in that the cyclone consists of a vertical cylindrical body with a conical bottom and a cover, an inlet pipe mounted tangentially in the upper part of the body, an exhaust pipe mounted axisymmetrically with a cylindrical body on the cover, and a pipe for collecting dust in the lower part of the conical the bottom, while in the exhaust pipe mounted on a ring of dielectric material, a tubular precipitation electrode is installed with the possibility of free vertical eremescheniya attached to the shaking mechanism, and axially to the tubular collecting electrode installed corona electrode.

Закрепление выхлопной трубы на кольце из диэлектрического материала позволяет ее электроизолировать от корпуса циклона, чтобы уменьшить утечки электрического тока и увеличить безопасность работы циклона.Fastening the exhaust pipe to a ring of dielectric material allows it to be electrically insulated from the cyclone body in order to reduce electric leakage and increase the safety of the cyclone.

Установка внутри выхлопной трубы трубчатого осадительного электрода с возможностью свободного вертикального перемещения позволяет предотвратить проскок воздуха с тонкими частицами или капельками между стенками выхлопной трубы и трубчатым осадительным электродом, а присоединение трубчатого осадительного электрода к механизму встряхивания позволяет совершать его колебания и сбрасывать уловленные частицы и капли тонкодисперсной фракции со стенки этого электрода. Осесиметричная установка в трубчатом осадительном электроде коронирующего электрода позволяет при подаче на оба электрода высокого напряжения создавать коронный разряд с эмиссией электронов и движением их к трубчатому осадительному электроду.The installation of a tubular sedimentation electrode inside the exhaust pipe with the possibility of free vertical movement prevents air leakage with thin particles or droplets between the walls of the exhaust pipe and the tubular precipitation electrode, and the attachment of the tubular precipitation electrode to the shaking mechanism allows it to oscillate and discharge the trapped particles and droplets of the finely dispersed fraction from the wall of this electrode. The axisymmetric installation in the tubular precipitation electrode of the corona electrode allows the creation of a corona discharge with the emission of electrons and their movement to the tubular precipitation electrode when applying high voltage to both electrodes.

Схема предлагаемой конструкции циклона представлена на чертеже.A diagram of the proposed cyclone design is shown in the drawing.

Он состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с коническим днищем 2 и крышкой 3, входного патрубка 4, установленного тангенциально в верхней части корпуса, выхлопной трубы 5, установленной осесимметрично с цилиндрическим корпусом 1 на крышке 3, и патрубка 6 для отвода уловленной пыли дисперсных фракций в нижней части конического днища 2. Выхлопная труба 5 закреплена на кольце 7 из диэлектрического материала, установленного на крышке 3. Внутри выхлопной трубы 5 установлен трубчатый осадительный электрод 8 с возможностью вертикального перемещения и присоединенный штангой 9 к механизму встряхивания (на чертеже не обозначен). Осесимметрично с трубчатым осадительным электродом 8 установлен коронирующий электрод 10.It consists of a vertical cylindrical casing 1 with a conical bottom 2 and a cover 3, an inlet pipe 4 mounted tangentially in the upper part of the casing, an exhaust pipe 5 mounted axisymmetrically with a cylindrical casing 1 on the cover 3, and a pipe 6 for removing trapped dust of dispersed fractions in the bottom of the conical bottom 2. The exhaust pipe 5 is mounted on a ring 7 of dielectric material mounted on the cover 3. Inside the exhaust pipe 5 is installed a tubular precipitation electrode 8 with the possibility of vertical movements and attached by a rod 9 to the shaking mechanism (not indicated in the drawing). Axially symmetrically with a tubular precipitation electrode 8, a corona electrode 10 is installed.

Циклон работает следующим образом. На трубчатый осадительный электрод 8 и коронирующий электрод 10 подают высокое напряжение, образующее коронный разряд в зазоре между этими электродами.The cyclone works as follows. A high voltage is applied to the tubular precipitation electrode 8 and the corona electrode 10, forming a corona discharge in the gap between these electrodes.

Во входной патрубок 4 подают очищаемый воздух или дымовой газ. Так как входной патрубок 4 установлен тангенциально в верхней части вертикального корпуса 1, то очищаемый воздух закручивается в зазоре между вертикальным цилиндрическим корпусом 1 и внешней стенкой выхлопной трубы 5. Под действием центробежной силы крупные и средние частицы и капли дисперсных фракций отбрасываются к стенке вертикального цилиндрического корпуса 1 и опускаются вниз в коническое днище 2 к патрубку 6 для отвода уловленной пыли.The inlet pipe 4 serves cleaned air or flue gas. Since the inlet pipe 4 is installed tangentially in the upper part of the vertical housing 1, the cleaned air swirls in the gap between the vertical cylindrical body 1 and the outer wall of the exhaust pipe 5. Under the action of centrifugal force, large and medium particles and droplets of dispersed fractions are thrown to the wall of the vertical cylindrical body 1 and fall down into the conical bottom 2 to the pipe 6 for removal of trapped dust.

Очищенный таким образом воздух или дымовой газ с частицами или каплями тонкодисперсной фракции поднимаются вверх между стенкой трубчатого осадительного электрода 8 и коронирующего электрода 10. Электроны и ионы газового потока, образующиеся в коронном разряде, сталкиваются с частицами и капельками тонкодисперсной фракции, заряжают их и заставляют под действием электрического поля оседать на трубчатом осадительном электроде 8.The air or flue gas thus purified with particles or droplets of the finely dispersed fraction rises up between the wall of the tubular precipitation electrode 8 and the corona electrode 10. The electrons and ions of the gas stream generated in the corona discharge collide with the particles and droplets of the finely dispersed fraction, charge them and force them under by the action of an electric field to settle on a tubular precipitation electrode 8.

После накопления уловленных частиц и капель тонкодисперсной фракции на трубчатом осадительном электроде 8 и крупных и средних частиц и капель дисперсных фракций в коническом днище 2 подачу очищаемого воздуха или дымового газа во входной патрубок 4 прекращают, открывают крышку патрубка 6, для отвода уловленной пыли, и удаляют частицы крупных и средних фракций, уловленных в цилиндрическом корпусе 1 и его конической части 2 в отдельную емкость.After the accumulation of trapped particles and droplets of the finely dispersed fraction on the tubular precipitation electrode 8 and large and medium particles and droplets of dispersed fractions in the conical bottom 2, the supply of cleaned air or flue gas to the inlet pipe 4 is stopped, the cover of the pipe 6 is opened, to remove the trapped dust, and removed particles of large and medium fractions trapped in a cylindrical body 1 and its conical part 2 in a separate container.

Затем включают механизм встряхивания, который передает колебания по штанге 9 на трубчатый осадительный электрод 8. Под действием этих колебаний уловленные частицы и капли тонкодисперсной фракции сбрасываются со стенки трубчатого осадительного электрода 8 в коническое днище 2 к патрубку для отвода уловленной пыли 6 и все уловленные частицы и капли тонкодисперсной фракции удаляют из конического днища 2 в другую емкость.Then, a shaking mechanism is activated, which transmits the vibrations along the rod 9 to the tubular sedimentation electrode 8. Under the influence of these vibrations, the trapped particles and droplets of the finely dispersed fraction are discharged from the wall of the tubular precipitation electrode 8 into the conical bottom 2 to the dust collection pipe 6 and all trapped particles and the droplets of the finely dispersed fraction are removed from the conical bottom 2 into another container.

Таким образом, предлагаемая конструкция циклона позволяет увеличить общую степень очистки за счет улавливания частиц и капель тонкодисперсной фракции и, кроме того, собирать отдельно уловленные частицы крупных и средних фракций в одну емкость, а уловленные частицы тонкодисперсных фракций в другую емкость.Thus, the proposed design of the cyclone allows you to increase the overall degree of purification due to the capture of particles and droplets of the finely dispersed fraction and, in addition, to collect separately captured particles of large and medium fractions in one container, and the trapped particles of finely dispersed fractions in another container.

Claims (1)

Циклон, состоящий из вертикального цилиндрического корпуса с коническим днищем и крышкой, входного патрубка, установленного тангенциально в верхней части корпуса, выхлопной трубы, установленной осесимметрично с цилиндрическим корпусом на крышке, и патрубка для отвода уловленной пыли в нижней части конического днища, отличающийся тем, что в выхлопной трубе, закрепленной на кольце из диэлектрического материала, установлен трубчатый осадительный электрод с возможностью вертикального перемещения, присоединенный к механизму встряхивания, а осесимметрично с трубчатым осадительным электродом установлен коронирующий электрод.A cyclone consisting of a vertical cylindrical body with a conical bottom and a cover, an inlet pipe mounted tangentially in the upper part of the body, an exhaust pipe mounted axisymmetrically with a cylindrical body on the cover, and a pipe for collecting dust in the lower part of the conical bottom, characterized in that in the exhaust pipe mounted on a ring of dielectric material, a tubular precipitation electrode is installed with the possibility of vertical movement, attached to the shaking mechanism And axially to the tubular collecting electrode installed corona electrode.
RU2007112586/15A 2007-04-04 2007-04-04 Cyclone RU2331481C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007112586/15A RU2331481C1 (en) 2007-04-04 2007-04-04 Cyclone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007112586/15A RU2331481C1 (en) 2007-04-04 2007-04-04 Cyclone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2331481C1 true RU2331481C1 (en) 2008-08-20

Family

ID=39747958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007112586/15A RU2331481C1 (en) 2007-04-04 2007-04-04 Cyclone

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2331481C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103452622A (en) * 2013-09-29 2013-12-18 湖南德力科威科技有限公司 Oil-gas separating device for lowering automobile HC emission
CN113175725A (en) * 2021-04-12 2021-07-27 南通大学 Indoor ventilation device based on cyclone electric field synergistic effect
RU2755361C1 (en) * 2021-02-17 2021-09-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ) (RU) Electrostatic cyclone dust collector

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАСАТКИН А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Издательство химической литературы, 1961, с.171. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103452622A (en) * 2013-09-29 2013-12-18 湖南德力科威科技有限公司 Oil-gas separating device for lowering automobile HC emission
CN103452622B (en) * 2013-09-29 2015-06-24 湖南德力科威科技有限公司 Oil-gas separating device for lowering automobile HC emission
RU2755361C1 (en) * 2021-02-17 2021-09-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ) (RU) Electrostatic cyclone dust collector
CN113175725A (en) * 2021-04-12 2021-07-27 南通大学 Indoor ventilation device based on cyclone electric field synergistic effect

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101918549B1 (en) Wet Type Dust Collector Using Electrospray and Vortex
US6228148B1 (en) Method for separating particles from an air flow
US7156902B1 (en) Wet electro-core gas particulate separator
US7597750B1 (en) Hybrid wet electrostatic collector
EP1892044A1 (en) Electrostatic precipitator
KR101882283B1 (en) A Cyclone Air Purifier having Electro Spraying
KR101892256B1 (en) Swirling flow type Uniflow Electic dust collector
BE1021830B1 (en) DEVICE FOR SEPARATING SOLID PARTICLES FROM THE EXHAUST GASES OF AN ENGINE
KR101721925B1 (en) Electrostatic precipitator insulator for preventing electric short and electrostatic precipitator containing the same
KR20080025234A (en) Dust collector
WO2006092702A2 (en) Cleaner for air polluted by fine dusts and relative purifying process
RU2331481C1 (en) Cyclone
US20100011960A1 (en) Electrostatic Air Filter
EP3034174A1 (en) Cyclonic filter with an auxiliary electrostatic unit
RU2379121C1 (en) Vortex centrifugal separator
RU2336928C1 (en) Inertial dust separator
JP6788881B2 (en) Air purifier
RU2433855C1 (en) Centrifugal gas-liquid separator
JP2009136816A (en) Dust collector
RU159862U1 (en) DEVICE FOR COMBINED CLEANING OF GAS MEDIA
RU2324543C1 (en) Cyclon
RU2755361C1 (en) Electrostatic cyclone dust collector
RU102202U1 (en) CYCLONE ELECTRIC FILTER
RU2426600C1 (en) Cyclone
RU96792U1 (en) CYCLONE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090405