ЦИКЛОН ПРЯМОТОЧНЫЙ С ОРЕБРЕННЫМ ВЫТЕСНИТЕЛЕМ
UNIFLOW CYCLONE WITH RIBBED DISPLACER

Область, к которой относится изобретение
Изобретение относится к промышленности, в которой требуется отделение твердых частиц от газового потока.
Уровень техники.
Аналогом заявляемого устройства является аппарат, описанный в российском патентном документе RU 2240868 С2. Изобретение предназначено для пылеулавливания и может найти применение в устройствах воздухоочистки газотурбинных установок наземного применения и в ряде других производств. Прямоточный циклон, состоящий из цилиндрического корпуса с завихрителем на входе и жалюзийным раскручивателем на выходе, дополнительно оборудуется упругими пластинчатыми клапанами, которые закрывают выполненные в цилиндрическом корпусе окна. Наличие в конструкции указанных клапанов позволяет обеспечить работоспособность циклона в случае попадания во входной патрубок посторонних предметов, что повышает надежность устройства.
Достоинством данного устройства является наличие в его конструкции жалюзи ребер, которые позволяют дополнительно контролировать движение газов.
Прототипом предлагаемого устройства является полезная модель, описанная в российском патентном документе RU 61156 U1, которое представляет собой прямоточный циклон, содержащий цилиндрический корпус, установленный на его оси обтекатель-вытеснитель, закручивающие наклонные лопасти, выхлопной осевой патрубок, устройства для отбора пыли, отличающийся тем, что головка патрубка очищенного газа снабжена изолирующей юбкой, с возможностью предотвращения попадания в патрубок очищенного газа пыли из основного пылегазового потока, движущегося вдоль стенки корпуса циклона, и из камеры отбора пыли, при этом в корпусе головки патрубка очищенного газа выполнены отверстия или между этой головкой и изолирующей юбкой выполнены кольцевые зазоры, с возможностью эжекции газа, предотвращающей возрастание противодавления в камере отбора пыли.
Достоинством данного устройства является наличие в его конструкции биконического вытеснителя, который позволяет выгодно перераспределять параметры потока в аппарате.
Авторами были проведены исследования кинетики газового потока в аппарате с биконическим вытеснителем, которые показали наличие циркуляционного потока 1 (Фиг.1) в диффузорно-конфузорной зоне. Обнаруженный поток является паразитным явлением, создающим дополнительное гидравлическое сопротивление, также данный поток нарушает кинетику процесса отделения пыли.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является разработка аппарата циклонного типа с биконическим вытеснителем и возможностью контроля над паразитными потоками.
Предлагаемое устройство состоит из следующих деталей и узлов: цилиндрический корпус 2 (Фиг.1), биконический вытеснитель 3, лопасти закручивающие 4, штуцер входа запыленного газа 5, узел промежуточного отбора пыли 6, штуцер отвода очищенного газа 7, штуцеры отвода пыли 8, щелевой зазор для промежуточного отбора пыли 9, оребрение вытеснителя 10.
Работа аппарата осуществляется следующим образом: запыленный газ подается в аппарат через штуцер ввода запыленного газа 5, лопасти 4 закручивают поток запыленного газа, в процессе вращательного движения за счет центробежной силы частицы пыли перемещаются ближе к обечайке аппарата, поступательная составляющая движения обуславливает движение масс вдоль образующих обечайки вниз, в результате пыль движется к обечайке - вниз, а очищаемый газ к центру аппарата - вниз. Пыль отводится из аппарата в щелевой зазор промежуточного отбора 9 и низом аппарата - через штуцеры 8. Очищенный газ отводится через штуцер 7. Паразитный поток 1 в диффузорно-конфузорной зоне вытеснителя встречает на своем пути пластины ребер 10, которые перенаправляют его вниз - вдоль - вокруг поверхности вытеснителя, возвращая его массы в общий поток, вплоть до исключения паразитной циркуляции.
Исключение паразитной циркуляции позволит снизить гидравлическое сопротивление устройства, повысить его производительность и эффективность очистки.
Краткое описание прилагаемой фиг. 1.
На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства в разрезе. Ребра вытеснителя 10 условно обозначены осевыми линиями.