RU205032U1 - Centrifugal chamber for cleaning gas-dust mixtures - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области очистки газа от примесей и может быть использована в различных отраслях промышленности при аспирации (обеспыливания) технологических процессов и оборудования, в системах пневмотранспорта различных сыпучих тонкодисперсных, среднедисперсных и крупнодисперсных материалов. Центробежная камера очистки газопылевых смесей содержит конусообразный корпус (1), входной тангенциальный патрубок (2), выхлопную трубу (3), охватывающий выхлопную трубу (3) винтовой центробежный канал (4) с внешней стенкой (5), имеющей выводные окна (6), герметичное выводное устройство (7), связанное с конусообразным корпусом (1). Винтовой центробежный канал (4) выполнен с прямоугольным поперечным сечением с герметичным сварным соединением деталей, образующих этот канал. Выводные окна выполнены с тангенциальным выходным каналом, состоящим из направляющей пластины (8) с боковыми стенками (9), расположенной от выводного окна (6) по касательной от внешней стенки (5). Техническим результатом, достигаемым в заявляемой полезной модели, является повышение качества очистки газопылевых смесей от полидисперсных частиц.The utility model relates to the field of gas purification from impurities and can be used in various industries for aspiration (dust removal) of technological processes and equipment, in pneumatic conveying systems for various loose fine, medium and coarse materials. The centrifugal chamber for purification of gas-dust mixtures contains a cone-shaped body (1), an inlet tangential pipe (2), an exhaust pipe (3), covering the exhaust pipe (3), a screw centrifugal channel (4) with an outer wall (5) having outlet ports (6) , a sealed outlet (7) associated with a tapered body (1). The screw centrifugal channel (4) is made with a rectangular cross-section with a sealed welded joint of the parts that form this channel. The outlet windows are made with a tangential outlet channel, consisting of a guide plate (8) with side walls (9), located from the outlet window (6) tangentially from the outer wall (5). The technical result achieved in the claimed utility model is to improve the quality of cleaning gas-dust mixtures from polydisperse particles.

Description

Полезная модель относится к области очистки газа от примесей, в частности к сухой инерционной очистки газопылевых смесей от полидисперсных частиц с применением центробежной силы, и может быть использована в различных отраслях промышленности при аспирации (обеспыливания) технологических процессов и оборудования, в системах пневмотранспорта различных сыпучих тонкодисперсных, среднедисперсных и крупнодисперсных материалов.The utility model relates to the field of gas purification from impurities, in particular to dry inertial purification of gas-dust mixtures from polydisperse particles using centrifugal force, and can be used in various industries for aspiration (dedusting) of technological processes and equipment, in pneumatic conveying systems for various loose finely dispersed , medium and coarse materials.

Известны устройства очистки газа с применением центробежной силы, содержащие конусообразный корпус, входной тангенциальный патрубок, выхлопную трубу, охватывающий выхлопную трубу винтовой центробежный канал с внешней стенкой, выполненной с выводными окнами, герметичное выводное устройство, связанное с корпусом (см. патент РФ №2664985 по МПК B07B 7/08, опубл. 24.08.2018. и патент на полезную модель №196083 по МПК B01D 45/12, опубл. 14.02.2020.).Known gas purification devices using centrifugal force, containing a cone-shaped body, an inlet tangential pipe, an exhaust pipe covering the exhaust pipe, a screw centrifugal channel with an outer wall made with outlet windows, a sealed outlet device associated with the body (see RF patent No. 2664985 on IPC B07B 7/08, publ. 08/24/2018 and utility model patent No. 196083 under IPC B01D 45/12, publ. 02/14/2020.).

Наиболее близким по технической сущности является устройство очистки газа с применением центробежной силы, содержащее конусообразный корпус, входной тангенциальный патрубок, выхлопную трубу, охватывающий выхлопную трубу винтовой центробежный канал в виде винтовой вставки с конической внешней стенкой, выполненной с выводными окнами, герметичное выводное устройство, связанное с корпусом, причем соотношение площади сечения входного канала к площади сечения выходного канала неизменно и находится в пропорции 2:1, шаг спирали винтового центробежного канала имеет постоянное значение, винтовая секция конической винтовой вставки имеет четыре витка, выхлопная труба выполнена в виде конфузора (см. патент на полезную модель №196083 по МПК B01D 45/12, опубл. 14.02.2020.).The closest in technical essence is a gas purification device using centrifugal force, containing a cone-shaped body, an inlet tangential pipe, an exhaust pipe covering the exhaust pipe, a screw centrifugal channel in the form of a screw insert with a conical outer wall made with outlet ports, a sealed outlet connected with the body, and the ratio of the cross-sectional area of the inlet channel to the cross-sectional area of the outlet channel is constant and is in a ratio of 2: 1, the pitch of the spiral of the screw centrifugal channel has a constant value, the screw section of the conical screw insert has four turns, the exhaust pipe is made in the form of a confuser (see. utility model patent No. 196083 according to IPC B01D 45/12, publ. 14.02.2020.).

Общим недостатком известных устройств очистки газопылевых смесей от твердых полидисперсных частиц с применением центробежной силы является сложность обеспечения сопряжения винтовой вставки с конической внешней стенкой, что отрицательно влияет на герметичность соединения деталей образующих винтовой центробежный канал при изготовлении и эксплуатации устройств, приводя к возникновению межвиткового перетока газопылевых смесей, и как следствие к снижению эффективности очистки технологического воздуха (газа) и трудоемкости изготовления конструкции.A common disadvantage of the known devices for cleaning gas-dust mixtures from solid polydisperse particles using centrifugal force is the difficulty of ensuring the conjugation of the screw insert with the conical outer wall, which negatively affects the tightness of the connection of the parts forming the screw centrifugal channel during the manufacture and operation of the devices, leading to the inter-turn flow of gas-dust mixtures , and as a consequence to a decrease in the efficiency of cleaning the process air (gas) and the complexity of manufacturing the structure.

Техническим результатом, достигаемым в заявляемой полезной модели, является повышение качества очистки газопылевых смесей от полидисперсных частиц.The technical result achieved in the claimed utility model is to improve the quality of cleaning gas-dust mixtures from polydisperse particles.

Технический результат достигается тем, что в центробежной камере очистки газопылевых смесей, содержащей конусообразный корпус, входной тангенциальный патрубок, выхлопную трубу, охватывающий выхлопную трубу винтовой центробежный канал с внешней стенкой, выполненной с выводными окнами, герметичное выводное устройство, связанное с корпусом, согласно полезной модели винтовой центробежный канал выполнен с прямоугольным сечением с герметичным сварным соединением деталей, а выводные окна выполнены с тангенциальным выходным каналом, состоящим из направляющей пластины с боковыми стенками, расположенной от выводного окна по касательной от внешней стенки.The technical result is achieved by the fact that in the centrifugal chamber for purification of gas-dust mixtures containing a cone-shaped body, an inlet tangential pipe, an exhaust pipe covering the exhaust pipe, a screw centrifugal channel with an outer wall made with outlet ports, a sealed outlet device connected to the body, according to the utility model the screw centrifugal channel is made with a rectangular cross-section with a sealed welded joint of parts, and the outlet windows are made with a tangential outlet channel, consisting of a guide plate with side walls located from the outlet window tangentially from the outer wall.

Сущность полезной модели поясняется схематичными чертежами.The essence of the utility model is illustrated by schematic drawings.

На фиг. 1 представлено схематичное изображение общего вида центробежной камеры очистки; на фиг. 2 - центробежная камера очистки, вид сверху; на фиг. 3 - изображен фрагмент, поясняющий выполнение тангенциального выходного канала; на фиг. 4 - изображен фрагмент, поясняющий расположение винтового центробежного канала с прямоугольным сечением.FIG. 1 is a schematic view of a general view of a centrifugal cleaning chamber; in fig. 2 - centrifugal cleaning chamber, top view; in fig. 3 - shows a fragment explaining the implementation of the tangential output channel; in fig. 4 - shows a fragment explaining the location of the screw centrifugal channel with a rectangular section.

Центробежная камера очистки газопылевых смесей содержит конусообразный корпус (1), входной тангенциальный патрубок (2), выхлопную трубу (3), охватывающий выхлопную трубу (3) винтовой центробежный канал (4) с внешней стенкой (5), имеющей выводные окна (6), герметичное выводное устройство (7), связанное с конусообразным корпусом (1).The centrifugal chamber for purification of gas-dust mixtures contains a cone-shaped body (1), an inlet tangential pipe (2), an exhaust pipe (3), covering the exhaust pipe (3), a screw centrifugal channel (4) with an outer wall (5) having outlet ports (6) , a sealed outlet (7) associated with a tapered body (1).

Винтовой центробежный канал (4) представляет собой межвитковое пространство образованное поверхностью прямого винтового коноида переменной ширины и переменного шага, ограниченного с внутренней стороны выхлопной трубой (3) и внешней стенкой (5) с наружной стороны. Винтовой центробежный канал (4) выполнен с прямоугольным поперечным сечением с герметичным сварным соединением деталей, образующих этот канал.The helical centrifugal channel (4) is an inter-turn space formed by the surface of a straight helical conoid of variable width and variable pitch, bounded from the inside by the exhaust pipe (3) and the outer wall (5) from the outside. The screw centrifugal channel (4) is made with a rectangular cross-section with a sealed welded joint of the parts that form this channel.

Выводные окна выполнены с тангенциальным выходным каналом, состоящим из направляющей пластины (8) с боковыми стенками (9), расположенной от выводного окна (6) по касательной от внешней стенки (5).The outlet windows are made with a tangential outlet channel, consisting of a guide plate (8) with side walls (9), located from the outlet window (6) tangentially from the outer wall (5).

Для достижения максимальной эффективности работы винтового центробежного канала (4), увеличения скорости движения пылевого потока, как следствие увеличение центробежной силы действующей на частицы пыли, соотношение площади входного сечения к площади выходного сечения винтового центробежного канала (4) меняется постепенным уменьшением ширины центробежного канала (4) и его шага.To achieve the maximum efficiency of the screw centrifugal channel (4), increase the speed of the dust flow, as a consequence of the increase in the centrifugal force acting on the dust particles, the ratio of the inlet section to the outlet section of the screw centrifugal channel (4) changes by a gradual decrease in the width of the centrifugal channel (4 ) and its step.

Центробежная камера очистки работает следующим образом на примере очистки газопылевой смеси от полидисперсных частиц.The centrifugal cleaning chamber works as follows for the example of cleaning a gas-dust mixture from polydisperse particles.

Газопылевая смесь входит с определенной скоростью во входной тангенциальный патрубок (2) винтового центробежного канала (4).The gas-dust mixture enters at a certain speed into the tangential inlet pipe (2) of the screw centrifugal channel (4).

При закручивании воздушно-пылевого потока в винтовом центробежном канале (4) возникает центробежная сила, отбрасывающая к внешней стенке (5) полидисперсные частицы, которые через выводные окна (6) выводятся во внутренний объем конусообразного корпуса (1).When the air-dust flow swirls in the screw centrifugal channel (4), a centrifugal force arises, which throws polydisperse particles to the outer wall (5), which are discharged through the outlet windows (6) into the inner volume of the cone-shaped body (1).

При входе и дальнейшем движении воздушно-пылевого потока в постоянно сужающемся винтовом центробежном канале (4) скорость движения потока увеличивается за счет уменьшения площади поперечного сечения канала, вследствие чего увеличивается центробежная сила, действующая на полидисперсные частицы, которая отбрасывает их к внешней стенке (5). Также центробежная сила увеличивается вследствие постоянно уменьшающегося радиуса изгиба внешней стенки (5).At the entrance and further movement of the air-dust flow in the constantly narrowing screw centrifugal channel (4), the flow velocity increases due to a decrease in the cross-sectional area of the channel, as a result of which the centrifugal force acting on the polydisperse particles increases, which throws them to the outer wall (5) ... Also, the centrifugal force increases due to the constantly decreasing bending radius of the outer wall (5).

Количество витков винтового центробежного канала (4), отношение площади входного сечения к площади выходного сечения винтового центробежного канала (4), отношение площадей выводных окон (6) к площадям сечений винтового центробежного канала (4) в плоскостях соответствующих выводных окон (6) подбираются из условия определения оптимального ускорения воздушно-пылевого потока в винтовом центробежном канале (4) для эффективной очистки воздуха (газа) от полидисперсных частиц. Направляющие пластины (8) выводных окон (6) являются тангенциальным (касательным) продолжением внешней стенки (5) для плавного вывода из винтового центробежного канала (4) отжатых полидисперсных частиц и отбрасывания их на внутреннюю поверхность конусообразного корпуса (1).The number of turns of the helical centrifugal channel (4), the ratio of the area of the inlet section to the area of the outlet section of the helical centrifugal channel (4), the ratio of the areas of the outlet windows (6) to the areas of the sections of the helical centrifugal channel (4) in the planes of the corresponding outlet windows (6) are selected from conditions for determining the optimal acceleration of the air-dust flow in the screw centrifugal channel (4) for effective cleaning of air (gas) from polydisperse particles. The guide plates (8) of the outlet windows (6) are a tangential (tangential) continuation of the outer wall (5) for smooth withdrawal of squeezed polydisperse particles from the screw centrifugal channel (4) and throwing them onto the inner surface of the tapered body (1).

На последнем нижнем витке винтового центробежного канала (4) осуществляется окончательное отделение наиболее тонких примесей.At the last lower turn of the screw centrifugal channel (4), the final separation of the finest impurities is carried out.

Очищенный воздух в винтовом центробежном канале (4) разворачивается, выводится через выхлопную трубу (3) и в дальнейшем поступает в магистральный трубопровод для потребителя, а прижатые, к внутренней поверхности конусообразного корпуса (1), полидисперсные частицы по нисходящим потокам опускаются в нижнюю часть конусообразного корпуса (1) к герметичному выводному устройству (7).The purified air in the screw centrifugal channel (4) turns around, is discharged through the exhaust pipe (3) and then enters the main pipeline for the consumer, and pressed against the inner surface of the cone-shaped body (1), polydisperse particles are descending downstream into the lower part of the cone-shaped body (1) to the sealed outlet (7).

За счет применения прямоугольного винтового центробежного канала с герметичным (сварным, паяным) соединением деталей, образующих этот канал, и плавного вывода полидисперсных частиц через тангенциальные выводные каналы достигается более полное рациональное использование энергии потока газа, повышая качество очистки.Due to the use of a rectangular screw centrifugal channel with a sealed (welded, brazed) connection of the parts forming this channel, and the smooth withdrawal of polydisperse particles through the tangential outlet channels, a more complete rational use of the energy of the gas flow is achieved, increasing the quality of cleaning.

Применение предлагаемой центробежной камеры очистки газопылевых смесей позволяет осуществить увеличение технологической эффективности очистки от примесей, обеспечить расширение сферы использования вследствие высокой степени дифференцированного отделения крупных и мелких частиц, увеличить производительность без потерь в эффективности очистки, а также позволяет расширить арсенал устройств центробежной очистки.The use of the proposed centrifugal chamber for purification of gas-dust mixtures makes it possible to increase the technological efficiency of purification from impurities, to expand the scope of use due to a high degree of differentiated separation of large and small particles, to increase productivity without loss in purification efficiency, and also allows to expand the arsenal of centrifugal purification devices.

Предлагаемая центробежная камера очистки газопылевых смесей может применяться самостоятельно или использоваться в качестве аппарата предварительной очистки газов и воздуха перед установками тонкой очистки (рукавными фильтрами, картриджными фильтрами, электрофильтрами), что позволяет существенно снизить пылевую нагрузку на них.The proposed centrifugal chamber for purification of gas-dust mixtures can be used independently or used as a device for preliminary purification of gases and air before fine purification units (bag filters, cartridge filters, electrostatic precipitators), which can significantly reduce the dust load on them.

Применение в предлагаемой центробежной камере очистки газопылевых смесей прямоугольного винтового центробежного канала с герметичным (сварным, паяным) соединением деталей, образующих этот канал, обеспечивает надежную работу камеры с высокой эффективностью очистки на протяжении всего срока службы без проведения ремонтных работ и дорогостоящего технического обслуживания, что значительно снижает эксплуатационные издержки.The use in the proposed centrifugal chamber for the purification of gas-dust mixtures of a rectangular helical centrifugal channel with a sealed (welded, brazed) connection of the parts forming this channel, ensures reliable operation of the chamber with a high cleaning efficiency throughout the entire service life without repair work and expensive maintenance, which is significant. reduces operating costs.

Claims (1)

Центробежная камера очистки газопылевых смесей, содержащая конусообразный корпус, входной тангенциальный патрубок, выхлопную трубу, охватывающий выхлопную трубу винтовой центробежный канал с внешней стенкой, выполненной с выводными окнами, герметичное выводное устройство, связанное с корпусом, отличающаяся тем, что винтовой центробежный канал выполнен с прямоугольным сечением с герметичным сварным соединением деталей, а выводные окна выполнены с тангенциальным выходным каналом, состоящим из направляющей пластины с боковыми стенками, расположенной от выводного окна по касательной от внешней стенки.A centrifugal chamber for cleaning gas-dust mixtures, containing a cone-shaped body, an inlet tangential branch pipe, an exhaust pipe covering the exhaust pipe, a screw centrifugal channel with an outer wall made with outlet ports, a sealed outlet device connected to the body, characterized in that the screw centrifugal channel is made with a rectangular section with a sealed welded joint of parts, and the outlet windows are made with a tangential outlet channel, consisting of a guide plate with side walls, located from the outlet window tangentially from the outer wall.

Images