ЦИКЛОН КОМБИНИРОВАННЫЙ
CYCLONE COMBINED

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, содержащим 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 коллектора оросителя содержит полый цилиндрический корпус, в верхней части которого выполнена внешняя резьба для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, а в нижней части корпуса выполнена внешняя резьба для соединения с рассекателем вихревого потока, при этом в корпусе имеется внутренняя цилиндрическая камера, которая служит для подвода жидкости, а в цилиндрической камере, соосно ей, установлен с зазором относительно внутренней боковой поверхности камеры завихритель, а рассекатель вихревого потока крепится к корпусу посредством обоймы, имеющей внутреннюю резьбу и выполненную в форме кольца, к которому прикреплены две диаметрально расположенные вертикальные пластины, соединенные в нижней части горизонтально расположенным стержнем, посередине которого расположен второй завихритель, выполненный в виде диска с винтовыми лопастями, охватывающего с зазором стержень в его средней части, и имеющего по краям упоры в виде дисков, расположенных перпендикулярно стержню, а в цилиндрической камере, соосно ей, установлен с зазором относительно внутренней боковой поверхности камеры полый конический завихритель, выполненный в виде конической поверхности с винтовой сквозной нарезкой, при этом вершина конической поверхности полого конического завихрителя закреплена на торцевой поверхности штока.
На фиг. 1 изображен общий вид циклона комбинированного, на фиг. 2 - схема форсунки 7 коллектора 10.
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 коллектор 10 оросителя с форсунками 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.
Каждая из форсунок 7 (фиг. 2) содержит полый цилиндрической корпус 11, в верхней части которого выполнена внешняя резьба для подсоединения к штуцеру (на чертеже не показано) распределительного трубопровода для подвода жидкости, а в нижней части корпуса выполнена внешняя резьба для соединения с рассекателем 18 вихревого потока.
В корпусе 11 имеется внутренняя цилиндрическая камера 14, которая служит для подвода жидкости. Для создания наибольшего эффекта образования мелкодисперсной сплошной фазы распыливаемой жидкости в цилиндрической камере 14, соосно ей, установлен с зазором 17 относительно внутренней боковой поверхности камеры 14 полый конический завихритель 13, выполненный в виде конической поверхности с винтовой сквозной нарезкой 16. Вершина конической поверхности полого конического завихрителя 13 закреплена на торцевой поверхности штока 12. Шток 12 закреплен в своей верхней части посредством сетчатого фильтра 15 к корпусу 11.
Рассекатель 18 вихревого потока крепится к корпусу посредством обоймы 19, имеющей внутреннюю резьбу и выполненной в форме кольца, к которому прикреплены две диаметрально расположенные вертикальные пластины 20 и 21, соединенные в нижней части горизонтально расположенным стержнем 22, посередине которого расположен второй завихритель 23, выполненный в виде диска с винтовыми лопастями 24, охватывающего с зазором 25 стержень 22 в его средней части и имеющего по краям упоры 26 и 27 в виде дисков, расположенных перпендикулярно стержню 22.
Работа форсунки осуществляется следующим образом.
При подаче жидкости в корпус 11 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа в камере 14 благодаря завихрителю 13 создаются вихревые потоки жидкости, которые устремляются в рассекатель 18 вихревого потока, а при последовательном прохождении расширяющихся потоков жидкости, истекающих через зазор 17, происходит образование веерообразного газожидкостного потока в виде пелены, реализуемое вторым завихрителем 23, выполненным в виде диска с винтовыми лопастями 24.
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.
Циклон с двухступенчатой очисткой имеет более высокую степень пылеулавливания (до 90…92%) и более высокое аэродинамическое сопротивление (на 20…30%).