RU238834U1 - Циклон для очистки газов - Google Patents

Abstract

Полезная модель предназначена для очистки удаляемых запыленных газов от пыли и твердых частиц (золы, сажи) и может быть использована в теплоэнергетической, нефтехимической и металлургической промышленности. Циклон для очистки газов содержит вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженным штуцером для удаления пыли, штуцер для подачи запыленного газового потока, расположенный тангенциально к корпусу, крышку, выхлопную трубу, выполняющую функцию отвода очищенного газа и выполненную в виде конфузора, внутренняя поверхность которого выполнена шероховатой, обечайку-конфузор вокруг выхлопной трубы. Выхлопная труба выполняется перфорированной. Благодаря отличительным признакам предлагаемый циклон обеспечивает очистку пылегазового потока от пылевых частиц мелкой, средней и крупной дисперсной фазы и обладает повышенной экологической эффективностью. 1 ил.

Description

Полезная модель предназначена для очистки удаляемых запыленных газов от пыли и твердых частиц (золы, сажи) и может быть использована в теплоэнергетической, нефтехимической и металлургической промышленности.

Проблема, существующая в области загрязненного пылегазового потока, заключается в том, что все известные циклоны позволяют производить отделение только крупных и средне дисперсных частиц от дисперсионной среды (газа) с последующим их удалением, а мелкие дисперсные частицы, из-за своих малых размеров и легкости, поступают в атмосферу, в результате чего происходит интенсивное загрязнение атмосферного воздуха и ухудшение экологической обстановки.

Известен циклон типа ЦН-15 (Справочник по пылезолоулавливанию под ред. А.А. Русанова - М.:Энергия, 1975), который состоит из вертикального цилиндрического корпуса с коническим днищем, крышки, выхлопной трубы, выполненной в виде полого цилиндра, снабженный штуцером для удаления пыли, штуцером для подачи в аппарат запыленного газового потока, расположенным тангенциально к корпусу.

Циклон работает следующим образом - пылегазовый поток по штуцеру, расположенному тангенциально к корпусу циклона, попадает внутрь. Запыленный газовый поток проходит по окружности корпуса вокруг выхлопной трубы и движется спирально вниз, обеспечивая отделение крупных и средних частиц, которые отбрасываются к стенкам корпуса, дальше поток теряет скорость и меняет свое направление, вследствие чего происходит выпадение взвешенных частиц в коническом днище. Очищенные газы от крупных и средних частиц движутся по восходящей спирали выхлопной трубе, через которую выводятся из циклона. Удаление уловленных частиц различной дисперсности происходит через штуцер, расположенный в нижней части конического днища.

Существенным недостатком данного циклона является низкая эффективность удаления из пылегазового потока взвешенных частиц мелкой дисперсной фазы. Это обусловлено тем, что масса мелких дисперсных частиц слишком мала, в результате чего не происходит их отделение от газового потока инерционным методом. Поэтому мелкая дисперсная фаза вместе с очищенным газом от крупной и средней дисперсной фазы выбрасывается в достаточно большом количестве в атмосферу, тем самым загрязняет воздушный бассейн, что приводит к ухудшению экологической обстановки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является циклон для очистки газов (Патент на полезную модель №225506 РФ, МПК В04С 5/12. Циклон для очистки газов / В.Д. Катин, А.А. Журавлев -№2024102576; Заявлено 01.02.2024; Опубл. 23.04.2024, Бюл. №12).

Циклон для очистки газов содержит вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженным штуцером для удаления пыли, штуцер для подачи запыленного газового потока, расположенный тангенциально к корпусу, крышку, выхлопную трубу, выполняющую функцию отвода очищенного газа и выполненную в виде конфузора, внутренняя поверхность которого выполнена шероховатой.

Устройство работает следующим образом.

Пылегазовый поток по штуцеру попадает в корпус циклона и, проходя по окружности вокруг выхлопной трубы, движется спирально вниз, обеспечивая отделение крупных частиц дисперсной фазы от дисперсионной среды (газа). В нижней части корпуса поток теряет скорость и меняет свое направление, вследствие чего происходит выпадение крупных частиц дисперсионной фазы и удаление их через штуцер для удаления пыли. Очищенные от пылевых частиц крупной дисперсной фазы газы движутся по восходящей спирали выхлопной трубы, частицы средней и мелкодисперсной фазы удерживаются шероховатой поверхностью выхлопной трубы, а затем очищенный газовый поток выбрасывается из циклона в атмосферу.

Однако существенным недостатком данного устройства является его пониженная экологическая эффективность, в виду повышенной скорости выходящего газового потока из выхлопной трубы, захватывающего при выбросе средне- и мелкодисперсные частицы, а также приводит к вторичному уносу частиц из бункера.

Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышение экологической эффективности работы циклона за счет улавливания частиц средней и мелкой дисперсной фазы и уменьшения тем самым загрязнения атмосферного воздуха.

Поставленная задача достигается тем, что циклон для очистки газов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженным штуцером для удаления пыли, штуцер для подачи запыленного газового потока, расположенный тангенциально к корпусу, крышку, выхлопную трубу, выполняющую функцию отвода очищенного газа и выполненную в виде конфузора, внутренняя поверхность которого выполнена шероховатой, согласно полезной модели, дополнительно оснащается обечайкой-конфузором вокруг выхлопной трубы, а выхлопная труба выполняется перфорированной.

Признаком, отличающим заявление решение от прототипа, является выполнение выхлопной трубы в виде конфузора перфорированной, а также установка вокруг выхлопной трубы обечайки-конфузора. Добавление обечайки-конфузора создает дополнительную зону завихрения очищенного газа перед выходом. Это способствует более полному осаждению оставшихся мелких частиц пыли, которые могли бы быть унесены потоком. Конфузорная форма обечайки обеспечивает плавное и равномерное ускорение потока, минимизируя турбулентность. Перфорация выхлопной трубы позволяет частично вывести очищенный газ в периферийную зону циклона, создавая дополнительную зону снижения скорости и осаждения оставшейся пыли. Это способствует более эффективному разделению твердой и газовой фаз. Кроме того, перфорация способствует более равномерному распределению потока внутри циклона, улучшая процесс очистки.

Предлагаемое устройство иллюстрируется на фиг. 1, на котором показан вертикальный разрез циклона. Циклон содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2, снабженный штуцером для удаления пыли 3, штуцер для подачи в аппарат запыленного газового потока 5, расположенный тангенциально к корпусу, крышку 6, перфорированную выхлопную трубу 4, выполненную в виде конфузора, с шероховатой внутренней поверхностью, вокруг которой установлена обечайка-конфузор 7.

Циклон работает следующим образом.

Пылегазовый поток по штуцеру 5 попадает в корпус 1 циклона и, проходя по окружности вокруг перфорированной выхлопной трубы 4, движется спирально вниз, обеспечивая отделение крупных частиц дисперсной фазы от дисперсионной среды (газа). В коническом днище 2 поток теряет скорость и меняет свое направление, вследствие чего происходит выпадение крупных частиц дисперсионной фазы и удаление их через штуцер для удаления пыли 3. Очищенные от пылевых частиц крупной дисперсной фазы газы движутся в область между перфорированной выхлопной трубой 4 и обечайкой-конфузором 7, продолжая спиральное движение вверх, где создается зона завихрения и снижения скорости потока, при попадании во внутреннюю часть перфорированной выхлопной трубы частицы мелкодисперсной фазы удерживаются шероховатой поверхностью выхлопной трубы, а затем очищенный газовый поток выбрасывается из циклона в атмосферу. Крышка 6 задерживает частицы внутри корпуса 1.

Таким образом, применение предлагаемой полезной модели способствует снижению выбросов в атмосферу не только крупнодисперсных, но и среднедисперсных и мелкодисперсных частиц. Степень очистки газов от пыли значительно возрастает благодаря установке обечайки-конфузора, а также выполнению перфорированной выхлопной трубы в виде конфузора. Это решение позволяет задерживать частицы крупной, средней и мелкодисперсной фракции, что в свою очередь существенно повышает эффективность очистки запыленного газового потока.

Claims (1)

1. Циклон для очистки газов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженным штуцером для удаления пыли, штуцер для подачи запыленного газового потока, расположенный тангенциально к корпусу, крышку, выхлопную трубу в виде конфузора, внутренняя поверхность которого выполнена шероховатой, отличающийся тем, что выхлопная труба в виде конфузора выполнена перфорированной и вокруг нее установлена обечайка-конфузор.