ЦИКЛОН

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к устройствам для отделения дисперсных частиц из газов и может быть использована для сухой очистки от пыли выбрасываемых в атмосферу газов в любой отрасли промышленности.
Известны различные механические сепараторы, в которых происходит отделение взвешенных частиц из газов. Самыми эффективными считаются центробежные механические пылеуловители, в которых загрязненный газ нагнетается через входной патрубок и по касательной попадает в завихрительное устройство, где частицы пыли под действием центробежной силы, двигаясь в радиальном направлении в сторону корпуса, одновременно переносятся в осевом направлении за счет продольной скорости и в конечном итоге, сталкиваясь с конструкцией циклона выпадают из потока и осаждаются в пылесборник, а очищенный воздух выходит через выхлопную трубу.
Известен «Циклон», описанный в ПМ РФ №21361, в котором в качестве дополнительной внутренней конструкции используются цилиндрические и конические кольца-вставки. Кроме того, в полезной модели предлагается отгибать верхние кромки колец-вставок на угол 10-20°, свободно и коаксиально устанавливать их с перекрытием друг друга по вертикали на радиальных зубчатых косынках внутри корпуса, с целью образования кольцевых карманов. Недостатками этой конструкции является сложность изготовления и дороговизна, а также наличие кольцевых карманов, в которых могут образовываться застойные зоны, способствующие накоплению влажной и слипаемой пыли, что в процессе эксплуатации может влиять на ухудшение качества работы циклона.
Кроме этого, известен «Циклон», описанный в А.С. №1554984, содержащий спиральный корпус с входным патрубком со спиральным жалюзийным разделителем. Циклон снабжен винтовой перегородкой, образующей спиральный канал, а жалюзийный разделитель снабжен экраном, размещенным между перегородкой и крышкой. Недостатками данного решения является сравнительно невысокая эффективность пылеулавливания пыли мелких фракций, а также большое гидравлическое сопротивление.
Наиболее близким техническим решением является «Циклон», описанный в ПМ РФ №68367 [прототип], содержащий винтовую поверхность с наклонными витками для формирования закрученного пылегазового потока, расположенную в сепарационной камере, и трубу для вывода очищенного газа, выполненную в виде конфузора. Этот аппарат неприспособлен к изменению гранулометрического состава пыли.
Задача предлагаемой полезной модели - повышение эффективности улавливания частиц мелких фракций при сохранении конструктивной простоты устройства.
Поставленная задача достигается выполнением винтовой поверхности в виде сменной ленточной спирали с переменным шагом по всей длине, которая установлена внутри цилиндрической части корпуса и соединена с вертикальным отводящим патрубком. Шаг сменной ленточной спирали выполнен переменным по всей длине, и убывает по направлению течения пылегазового потока. При уменьшении шага спирали увеличивается тангенсальная скорость газового потока и увеличивается центробежные силы, действующие на мелкодисперсные частицы, их скорость движения к стенкам циклона возрастает, и они успевают достичь стенок, прежде чем поток выйдет из спирали.
Циклонный аппарат представлен на фиг.1. Корпус циклона состоит из цилиндрической части 1, переходящей к низу в коническую часть 2, пылесборного бункера 3, аппарат снабжен винтовой крышкой 4, тангенциальным входным патрубком 5, прямоугольного сечения, вертикальным отводящим патрубком 6. Цилиндрическая часть корпуса 1 оснащена сменной ленточной спиралью 7, которая крепится к вертикальному отводящему патрубку 6. Шаг сменной ленточной спирали 7 выполнен переменным по всей длине, и убывает по направлению течения пылегазового потока, количество витков спирали увеличивается при уменьшении размера частиц, подлежащих удалению.
Пылегазовый поток воздуха, нагнетаемый во входной тангенциальный патрубок 5, закручивается внутри цилиндрической части корпуса 1, и следует к низу конструкции в коническою часть корпуса 2 по сменной ленточной спирали с переменным шагом 7. За счет центробежной силы к внутренней поверхности циклона поток выносит пыленасыщенный слой, образующийся у внутренней поверхности в коническую часть корпуса 2, где осаждение получается за счет силы тяжести, причем от крупности частиц, которые необходимо удалить, зависит выбор ленточной спирали. Спираль выполняется из тонкого листового металла.