ЦИКЛОН С СЕПАРАЦИОННЫМ ПАКЕТОМ И РАСПРЕДЕЛЯЮЩЕЙ МАТРЕШКОЙ
CYCLONE WITH SEPARATION PACK AND DISTRIBUTING NESTED DOLL

Изобретение предназначено для отделения мелких твердых частиц из потока газовой смеси в поле центробежных сил.
Известен циклон (заявка RU 2008108052/15, 29.02.2008), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальную крышку, входной и выходной патрубки, дефлектор, установленный по ходу вращения газового потока, ложное днище, вертикальный сепарационный пакет, состоящий из плоских сепарационных пластин, образующих щелевые каналы в зоне нахлестки, плоского днища, приподнятого относительно нижней кромки пластин и имеющего относительно их кольцевой радиальный зазор и соединенного посредством радиальных косынок с ложным днищем, при этом в центре плоского днища сепарационного пакета и в центре ложного днища выполнены сквозные отверстия, в которые вмонтирована цилиндрическая трубка, накопительную емкость, отличающийся тем, что между внутренней поверхностью корпуса циклона и началом вертикальной пластины дефлектора около входного патрубка образован вертикальный щелевой канал, внутри накопительной емкости вмонтирован перфорированный цилиндр, к верхней части которого прикреплен перфорированный диск, по осевой линии перфорированного диска закреплен передвижной шток, на верхнем конце которого установлена глухая шайба, ниже перфорированного цилиндра в верхней части накопительной емкости расположены вращающиеся на одной оси полукруглые плоские шибера.
Известное устройство сложно по конструкции, ненадежно в эксплуатации: наличие дефлектора внутри корпуса занимает полезный объем зоны сепарации, ось сепарационного пакета смещена относительно оси корпуса, что приводит к неустойчивому вращению газового потока, на горизонтальной поверхности перфорированного диска в процессе эксплуатации могут скапливаться твердые частицы и засорять отверстия, перфорированный цилиндр препятствует вращению газового потока ниже сепарационного пакета, что приводит к смешиванию разделенных фракций, твердые частицы накапливается непосредственно в нижней части цилиндрического корпуса, что может приводить к их уносу вращающимся потоком.
Задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение эффективности и надежности.
Подача газа в циклон и формирование вращательного движения газового потока осуществляется не дефлектором, а наружным тангенциальным или спиральным входным патрубком.
К опорному кольцу соосно корпусу снизу с зазором прикреплен диск, к диску соосно ему снизу крепится пустотелый цилиндр, к пустотелому цилиндру соосно ему снизу крепится распределяющая матрешка, состоящая из соосно расположенных перфорированных трубок различного диаметра и длины, которые расположены одна внутри другой, причем трубки, имеющие большую длину, имеют меньший диаметр, в центре диска находится круглое отверстие, в которое вмонтирован подсосный патрубок, снабженный регулятором, регулирующим поток через него.
Из-за вращения газового потока внутри сепарационного пакета по его осевой линии образуется зона пониженного давления, поэтому вращающийся в пространстве, образованном стенкой корпуса и сепарационным пакетом, разделенный на фракции газовый поток движется вниз: очищенный слой движется вниз к распределяющей матрешке где, равномерно распределяясь по ее поверхности, засасывается в пустотелый цилиндр и далее через подсосный патрубок внутрь сепарационного пакета, твердые частицы, отброшенные центробежной силой на внутреннюю поверхность корпуса, движимые гравитационной силой и движущимся вниз потоком, попадают на внутреннюю поверхность конического днища и далее через перешеек в накопительную емкость.
Распределяющая матрешка, состоящая из соосно расположенных перфорированных трубок различного диаметра и длины, которые расположены одна внутри другой, позволяет сохранить вращательное движение ниже сепарационного пакета и, как следствие, сохранить фракции разделенными, снизить скорость подсоса очищенной фракции за счет распределения потока по своей поверхности.
Ниже распределяющей матрешки соосно ей крепится защитный диск, который препятствует движению потока по осевой линии вверх в распределяющую матрешку из нижней части корпуса.
Коническое днище через перешеек, снабженный запорным устройством, соединяется с накопительной емкостью, что позволяет избежать уноса газовым потоком скапливающихся твердых частиц.
По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружена заявляемость совокупности признаков, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.
На фиг.1 изображен циклон в поперечном сечении.
На фиг.2 - разрез А-А фиг.1.
На фиг.3 - разрез В-В фиг.1.
Циклон содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2, горизонтальную крышку 3 с круглым отверстием в центре, над которым расположен переходник 4 с выходным патрубком 5, тангенциальный или спиральный входной патрубок 7 (фиг.1, фиг.2). Внутри цилиндрического корпуса соосно ему расположен сепарационный пакет 8, состоящий из вертикальных пластин 9 (фиг.2), расположенных на опорном кольце 10 (фиг.1, фиг.2) по окружности под некоторым постоянным углом к линии окружности и образующих щелевые каналы 11 (фиг.2) в зоне нахлестки. К опорному кольцу 10 соосно корпусу снизу с зазором на шпильках 12 крепится диск 13, к диску 13 соосно ему снизу крепится пустотелый цилиндр 14 без оснований, к пустотелому цилиндру 14 соосно ему снизу на косынках 15 (фиг.1, фиг.3) крепится распределяющая матрешка 16, состоящая из соосно расположенных перфорированных трубок различного диаметра и длины, которые расположены одна внутри другой, причем трубки, имеющие большую длину, имеют меньший диаметр. В центре диска 13 находится круглое отверстие, в которое вмонтирован подсосный патрубок 17 (фиг.1, фиг.2), снабженный регулятором 18, регулирующим поток через него. На подсосном патрубке 17 крепится плоское кольцо 19 (фиг.1, фиг.2), приподнятое относительно опорного кольца 10 и образующее кольцевой зазор с вертикальными пластинами 9 сепарационного пакета 8. Ниже распределяющей матрешки 16 соосно ей на прутиках 20 крепится защитный диск 21. Коническое днище 2 корпуса 1 через перешеек 22, снабженный запорным устройством 23, соединяется с накопительной емкостью 24. В нижней части накопительной емкости 24 находится разгрузочное устройство 25 с запорным устройством 26.
Циклон работает следующим образом: сепарируемая газопылевая смесь подводится в аппарат через тангенциальный или спиральный входной патрубок 7, который производит ввод газа в цилиндрический корпус 1 и формирует в нем вращательное движение газового потока. Из-за вращения газового потока внутри сепарационного пакета 8 по его осевой линии образуется зона пониженного давления, поэтому вращающийся в пространстве, образованном стенкой корпуса 1 и сепарационным пакетом 8, разделенный на фракции газовый поток движется вниз: очищенный слой движется вниз к распределяющей матрешке 16, где, равномерно распределяясь по ее поверхности, засасывается в пустотелый цилиндр 14 и далее через подсосный патрубок 17 внутрь сепарационного пакета 8, твердые частицы, отброшенные центробежной силой на внутреннюю поверхность корпуса 1, движимые гравитационной силой и движущимся вниз потоком, попадают на внутреннюю поверхность конического днища 2 и далее через перешеек 22 в накопительную емкость 24. Защитный диск 21 препятствует движению потока по осевой линии вверх в распределяющую матрешку 16 из нижней части корпуса. Скорость потока через подсосный патрубок 17 регулируется регулятором 18. Очищенный поток, проходящий щелевые каналы 11, а также очищенный поток, засасываемый через подсосный патрубок 17, транспортируется вверх в переходник 4 и далее в выходной патрубок 5. Плоское кольцо 19, закрепленное на подсосном патрубке 17, препятствует попаданию в осевую зону сепарационного пакета 8 твердых частиц, двигающихся вниз по внутренней поверхности сепарационного пакета и попадающих в кольцевой зазор, образованный плоским кольцом 19 и вертикальными пластинами 9 сепарационного пакета 8. При работе циклона запорное устройство 23 на перешейке 22 открыто и твердые частицы через него попадают в накопительную емкость 24. При заполнении накопительной емкости 24 она изолируется от пространства корпуса 1 закрытием запорного устройства 23 на перешейке 22 и разгружается открытием запорного устройства 2 6 на разгрузочном устройстве 25.