ВИХРЕВОЙ ЦИКЛОН ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ПЫЛИ

Полезная модель относится к области очистки воздуха от пылевых загрязнителей и может быть использована в системах очистки вентиляционных выбросов в машиностроительных, химических отраслях, производстве строительных материалов.
Известны устройства очистки воздуха от пыли в вихревых пылеуловителях (А.С.Тимонин, «Инженерно-экологический справочник», T.1, Калуга, изд. Н.Бочкаревой, 2003. - 917 с., рис.1.46, 1.47, стр.493, 494), в которых требуется дополнительная подача воздуха для образования вторичного вихря, что требует дополнительных энергетических затрат и усложняет конструкцию.
Известно устройство (а.с.№1632501, МПК В04С 3/00, Бюл. №9, 1991). Данное устройство принято за прототип. Оно содержит цилиндрический корпус, в верхней части которого тангенциально его стенкам расположен патрубок подачи запыленного и соосно корпусу расположен патрубок для вывода очищенного газа. В нижней части корпус сообщается с полостью бункера для сбора уловленной пыли, имеющим патрубок для выгрузки пыли. Полость корпуса отделена от полости бункера диском, в центре которого выполнено отверстие, в которое установлена коническая втулка. Коаксиально втулке с образованием кольцевого зазора установлен обтекатель, выполненный из двух конических частей с общим основанием. Диск выполнен с возможностью вертикального перемещения относительно полости бункера, а обтекатель - с возможностью вертикального перемещения относительно диска. Угол конусности, внутренней поверхности втулки, равен углу конусности нижней части обтекателя.
Недостатки прототипа следующие: нестабильность работы, обусловленная тем, что возможно образование засоров пылью (забивание пылью щели) между диском и верхней частью бункера. При увеличении зазора между диском и верхней частью бункера исключается забивание пылью и уменьшается перепад давления между рабочей частью циклона и полостью бункера, вследствие чего интенсивность центрального вихря уменьшается и снижается эффективность очистки.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель - повышение эффективности очистки и надежности работы устройства.
Технический результат достигается тем, что в вихревом циклоне для очистки воздуха от пыли, содержащем корпус с патрубком подачи запыленного воздуха, установленным тангенциально, и патрубком для вывода очищенного воздуха, бункер для пыли с патрубком выгрузки, коаксиальный обтекатель, отражательный элемент, новым является то, что коаксиальный обтекатель установлен в корпусе обтекателя с образованием канала, связывающего полость бункера для пыли с полостью корпуса вихревого циклона, причем корпус обтекателя в нижней части соединен с фильтровальной сеткой, а в верхней части - с завихрителем, выполненным с возможностью образования коаксиального завихрения воздуха в направлении патрубка вывода очищенного воздуха.
Корпус обтекателя соединен с корпусом вихревого циклона для очистки воздуха лопастями, установленными под углом в направлении вращения газового потока и с возможностью вертикального перемещения.
Коаксиальный обтекатель оборудован иглой, расположенной острием вверх в сторону полости корпуса вихревого циклона.
Отражательный элемент выполнен в виде кольцевого отражателя и расположен вокруг наибольшего диаметра корпуса обтекателя.
Корпус обтекателя имеет обечайку, охватывающую завихритель и выступающую над ним в полость корпуса циклона.
Сущность заявляемой полезной модели представлена на Фиг.1:
1 - корпус вихревого циклона;
2 - патрубок вывода очищенного воздуха;
3 - патрубок подачи запыленного воздуха;
4 - игла;
5 - регулятор перемещения обтекателя;
6 - бункер для пыли;
7 - коаксиальный обтекатель;
8 - корпус обтекателя;
9 - фильтровальная сетка;
10 - патрубок выгрузки пыли;
11 - отражательный элемент;
12 - кольцевая обечайка;
13 - держатели (лопасти);
14 - завихритель;
15 - обечайка завихрителя.
Вихревой циклон для очистки воздуха от пыли содержит цилиндроконический корпус вихревого циклона 1 с тангенциальным патрубком 3 подачи запыленного воздуха и соосно корпусу вихревого циклона расположен патрубок 2 для вывода очищенного воздуха. В нижней части корпус вихревого циклона 1 сообщается с полостью бункера для пыли 6, имеющим патрубок выгрузки пыли 10. Вихревой циклон для очистки воздуха от пыли имеет коаксиальный обтекатель 7, находящийся внутри своего корпуса 8, представляющий собой геометрическое тело, составленное из двух конусов с общим основанием. Коаксиальный обтекатель 7 крепится к корпусу 1 кольцевой обечайкой 12, которая имеет возможность осевого перемещения внутри корпуса вихревого циклона 1 за счет регулятора перемещения обтекателя 5. В верхней части корпуса обтекателя 8 имеется завихритель 14 с обечайкой 15, а коаксиальный обтекатель 7 снабжен иглой 4, расположенной острием вверх в сторону полости корпуса 1 вихревого циклона.
Вихревой циклон для очистки воздуха от пыли работает следующим образом. Запыленный воздух подается через патрубок подачи запыленного воздуха 3 внутрь корпуса вихревого циклона 1 и за счет тангенциального подвода приобретает вращательное движение. Возникающая центробежная сила отбрасывает наиболее крупные частицы пыли к стенкам корпуса вихревого циклона 1, откуда они сползают в бункер для пыли 6. Далее, поток воздуха со средними частицами пыли, дополнительно закручиваясь на лопастях 13, попадает в бункер для пыли 6, где поток воздуха изменяет направление на противоположное и поступает через фильтровальную сетку 9 в полость корпуса 8 обтекателя 7, где ускоряется в кольцевом сужающемся канале между верхним конусом обтекателя 7 и корпусом обтекателя 8, попадает в завихритель 14. Лопасти завихрителя закручивают воздух в направлении первичного вихря в основном корпусе вихревого циклона 1. Наличие иглы 4 в центре циклона исключает попадание частиц пыли в центральную часть вихревого циклона, где центробежные силы очень малы. Наличие регулятора перемещения 5 позволяет перенастраивать проходные сечения между бункером для пыли 6 и корпусом обтекателя 8 в зависимости от вида пыли, его концентрации и расхода очищаемого воздуха.
Вихревой циклон для очистки воздуха от пыли позволяет повысить эффективность очистки за счет дополнительной закрутки потока воздуха на лопастях 13 и в завихрителе 14 и наличия фильтровальной сетки 9 и исключает забивание пылью щели между верхней частью бункера для пыли 6 и корпуса обтекателя 8, что повышает надежность работы вихревого циклона для очистки воздуха от пыли.