Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для пылеулавливания

Изобретение относится к химической и пищевой промышленности и может быть использовано для очистки газов от пыли в поле действия центробежных сил.

Известно устройство для пылеулавливания (Патент РФ №2366515, В04, С 5/12, опубл.: 10.09.2009 БИ №25), содержащее цилиндрический корпус с тангенциально расположенным под углом к горизонтали входным патрубком и соосно подсоединённым к корпусу цилиндрическим выходном патрубком, расположенным в центре корпуса. Выходной патрубок снабжён расположенным на его боковой поверхности отводящими отверстиями с заборными пластинами, закреплёнными на шарнире с возможностью фиксации с удалённой по ходу движения газового потока стороны отводящего отверстия. Угол отклонения заборных пластин от образующей выходного патрубка не должен превышать 90°. На выходном патрубке по винтовой линии расположены заборные пластины и отклоняющие лопасти, закреплённые на шарнире с возможностью фиксации, которые отклоняют запылённый газовый поток к стенке пылеуловителя. Длина и угол поворота отклоняющих газовый поток лопастей возрастает сверху вниз.

Недостатками данного устройства являются: сложное конструктивное исполнение, высокая стоимость аппарата, увеличение аэродинамического сопротивления и удельныхэнергозатрат на очистку.

Известно устройство для пылеулавливания (Патент РФ №2480294 ВО4С 3/107 (2006.01) опубл. 27.04.2013, Б.№12), содержащее цилиндрический корпус с тангенциально расположенным под углом к горизонтали входным патрубком и расположенным в центре корпуса соосно цилиндрическим выходным патрубком. В корпус устройства установлена коническая вставка, снабженная щелевыми улавливающими отверстиями, выполненными под углом к образующей корпуса. Размер между стенкой пылеуловителя и конической вставкой больше наибольшего размера улавливаемых частиц. Недостатком устройства является усложнение конструкции циклона вследствие введёния нового дополнительного конструктивного элемента-вставки, а также обусловленное этим повышение стоимости устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является центробежный пылеулавливатель (Патент РФ №2496584 ВО4С 5/103 (2006) опубл. 27.10.2013, Б.№30), должны быть содержащий цилиндрический корпус с тангенциально расположенным входным патрубком и расположенным в центре корпуса соосности с ним цилиндрическим выходным патрубком. На стенке корпуса внутри центробежного пылеулавливателя ниже входного патрубка установлена вставка в форме винтовой поверхности, имеющая бортик со щелевидными улавливающими устройствами.

Недостатком устройства является усложнение конструкции центробежного пылеулавливателя вследствие введения нового дополнительного конструктивного элемента-вставки в форме винтовой поверхности, имеющей бортик со щелевидными улавливающими устройствами, а также обусловленное этим повышение стоимости устройства.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности очистки газа от пыли, упрощение конструкции устройства, снижение удельныхэнергозатрат на очистку газа от пыли.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в устройстве для пылеулавливания, содержащем цилиндрический корпус с крышкой и тангециально расположенным под углом к горизонтали входным патрубком и расположенными в центре корпуса соосно с ним цилиндрический выходной патрубок, новым является то, что корпус с внутренней стороны снабжён рифлями, имеющими ширину и высоту больше наибольшего размера улавливаемых частиц пыли, расположенными параллельно друг другу и наклонёнными к горизонтали под углом, большим, чем подводящий патрубок.

Технический результат изобретения заключается в упрощении конструкции, снижении удельныхэнергозатрат на очистку и повышении эффективности очистки.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг. 1 – фронтальный вид устройства, на фиг. 2 – поперечное сечение устройства. На фиг.3 показан фрагмент внутренней поверхности циклона с рифлями и улавливаемой частицей пыли, на фиг. 4 – схема силовых взаимодействий частицы пыли со стенками рифли.

Устройство для пылеулавливания содержит цилиндрический корпус 1, снабжённый крышкой 2, через которую пропущена выходная труба 3, выполненная коаксиально цилиндрической части корпуса 1. К верхней части корпуса присоединён входной патрубок 4. Корпус с внутренней стороны снабжён рифлями 5, имеющими высоту больше наибольшего размера улавливаемых частиц пыли, расположенными параллельно друг другу и наклонёнными к горизонтали под углом, большим, чем подводящий патрубок. В нижней части цилиндрического корпуса 1 находится патрубок 6 для удаления образующейся уловленной пыли.

Устройство работает следующим образом. Запылённый газовый поток поступает во входной патрубок 4. Благодаря тому, что патрубок 4 расположен тангенциально к корпусу и под углом вверх по отношению к горизонтали 2, частицы под действием центробежной силы движутся к стенкам корпуса 1 и вниз. Достигнув стенок, они смещаются по ним вниз в коническую часть аппарата. При этом центробежная сила Р_ц прижимает их к цилиндрической поверхности стенки и к стенке рифли 5. Кроме того, вследствие наклона входного патрубка в вертикальной плоскости, сила инерции Р_н также дополнительно прижимает частицы к стенке рифли, наклоненной к горизонту под углом, большем, чем угол наклона подводящего патрубка и, соответственно, потока запылённого газа. Наличие боковой поверхности снижает величину аэродинамической подъёмной силы, обусловленной обтеканием частицы потока воздуха с внешней. Частица движется вдоль рифли и опускается вниз под действием касательной силы Р_к. Затем частицы пыли перемещаются вниз под действием касательной силы Р_к . Затем частицы пыли перемещаются вниз и удаляются через патрубок 6.

Предложенное устройство для пылеулавливания позволяет:

- снизить удельныеэнергозатраты на очистку пылегазового потока;

- повысить эффективность очистки пылегазового потока;

- упростить конструкцию устройства.