Cyklon z wymuszoną prędkością wirowania strugi gazu

POLSKA
RZECZPOSPOLITA
OPIS PATENTOWY
146110
LUDOWA
Patent dodatkowy
mm.
IBP
siflb
czyiclnia!
do patentu nr
Zgłoszono: 86 02 03
/P.257762/
Urzędu flj»*w»*#,-ył
1 MlNł •* •'
Pierwszeństwo
Int. Cl.4 B04C 5/12
URZĄD
PATENTOWY
PRL
Zgłoszenie ogłoszono:
87 10 19
Opis patentowy opublikowano: 89 05 31
Twórcy wynalazku: Jan Grzywnowicz, Jan Harpula, Zbigniew Maniowskit
Zbigniew Górny, Józef Tokarski, Andrzej Heryan,
Stanisław Burda, Bartłomiej Grzywnowicz,
Andrzej Harpula
Uprawniony z patentus Instytut Odlewnictwa, Kraków /Polska/
CYKLON Z WYMUSZ0N4 PRCDK0&CI4 WIROWANIA STRUGI GAZU
Przedmiotem wynalazku jest cyklon z wymuszoną prędkością wirowania strugi gazu przezna¬
czony do wydzielania z gazów cząstek stałych i kropelek cieczy.
Znane cyklony wyposażone są we wlot gazu styczny do cylindrycznej górnej części płaszcza,
odlot gazu z cylindra rurą pionową oraz w otwór spustowy dla wydzielanych pyłów* Prędkość
gazu w króćcu wylotowym jest zbliżona do prędkości gazu w króócu wlotowym* Komora wirowania
gazu stawia mu opór aerodynamiczny, na skutek czego maleje prędkość strugi gazowej, zmniej¬
sza się ilość okrążeń, zmniejsza siła odśrodkowa co wpływa na obniżenie sprawności oyklomu
W celu zwiększenia sprawności cyklonu, w komorze wirowania instaluje się dodatkowe kierow¬
nice zmuszające gaz do zwiększenia iłości zawirowań*
Opisany cyklon w patencie USA nr 3 960 734 posiada na wlocie do rury środkowej stożkowy
pierścień, który oddziela lepiej odwirowaną wewnętrzną strugę gazu od zewnętrznej, wpusz¬
czając ją bezpośrednio do rury środkowej, zewnętrzna musi odbyć dalszy ruch wirowo-po osiowy,
zanim dostanie się do rury środkowej* Jednocześnie pierścień ten zmusza gaz do dłuższego
przebywania w komorze wirowej, ponieważ stwarza dpdatkowy opór aerodynamiczny*
Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji cyklonu z wymuszoną prędkością wirowania
strugi gazowej poprzez takie ukształtowanie wnętrza komory wirowania, aby w każdym jej
miejscu struga była ograniczona ściankami, by nie mogła rozprzestrzeniać się na boki pod
wpływem różnicy olśnień na wlocie i wylocie*
Cyklon z wymuszoną prędkością wirowania strugi gazu zbudowany jest z komory wlotowej
zaopatrzonej w króciec wlotowy gazu* Boczne ścianki komory wlotowej są ukształtowane spi¬
ralnie, przez oo zawężają stopniowo przekrój/ poprzeczny strugi gazowej« Komora wejściowa
połączona jest z komorą wirowania, której górna część ma kształt cylindryczny, a dolna
stożkowy* Wewnątrz cyklonu zainstalowana jest rura środkowa zakończona od góry króćcem
2
146 110
gazu wylotowego, umieszczonym na komorze wejściowej. Wnętrze cylindrycznej części komory
wirowania wypełnione jest ślimacznicą, która ogranicza przekrój strugi gazowej. Wielkość*
skoku ślimacznicy jest tak dobrana, aby przepływający gaz w każdym miejscu miał prędkość
równą prędkości w króócu wlotowym. Pomiędzy krawędzią ślimaoznlcy a płaszczem komory wi¬
rowania jest wąska szczelina dla pyłów. Dolna część rury środkowej zbudowana jest z sze¬
regu cylindrów o coraz mniejszej średnicy, częściowo na siebie koncentrycznie nałożonych
tworzących stożek skierowany wierzchołkiem ku dołowi* Cylindry zaopatrzone są w skośne
łopatki, które wymuszają ruch wirowy gazu ze stałą prędkością. W prześwitach między kolej¬
nymi cylindrami zamocowane są łopatki równolegle do osi rury. Łopatki te zamieniają ruch
wirowy gazu w ruch prostoliniowy skierowany wzdłuż rury środkowej• Komora wirowa zakończona
jest króćcem spustowym dla wydzielonego pyłu.
Wewnątrz cyklonu według wynalazku dzięki spiralnej obudowie komory wlotowej, ślimacznicy
nawiniętej na rurze środkowej oraz ukośnym łopatkom przymocowanym od zewnątrz do cylindrów
tworzy się kanał, przez co zapylony gaz wchodzący króćcem ma stałą prędkość obwodową.
Zaletą cyklonu według wynalazku jest jego wysoka sprawność przy prostej konstrukcji.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia cyklon
częściowo w widoku a częściowo w przekroju podłużnym, fig. 2 przedstawia przekrój poprzecz¬
ny wzdłuż linii d-dt fig. 3 przekrój poziomy przez część stożkową komory wirowania.
Cyklon według wynalazku zbudowany jest z komory wlotowej 1 zaopatrzonej w króciec wloto¬
wy 7* Komora wejściowa 1 połączona jest z komorą wirowania, której górna część ma kształt
cylindryczny 2, a dolna stożkowy 3. Wewnątrz cyklonu zamocowana jest rura środkowa 4, od
góry połączona z króćcem odlotowym 8. Dolna część rury 4 zbudowana jest z szeregu pierś¬
cieni 6 o coraz mniejszych średnicach, częściowo na siebie koncentrycznie zachodzących.
Do cylindrów 6 przymocowane są skośne łopatki 10. W prześwitach między kolejnymi pierście¬
niami 6 zamocowane są łopatki 11 równolegle do osi rury 4* Wnętrze cylindrycznej 2 części
komory wirowania wypełnia ślimacznica 3* Dolna stożkowa 3 część komory wirowania zakoń¬
czona jest króćcem spustowym 9. Cyklon według wynalazku może być wykorzystany do odpylania
gazów w cementowniach, odlewniach i kotłowniaoh.
Zastrzeżenia
patentowe
1. Cyklon z wymuszoną prędkością wirowania strugi gazu zbudowany z komory wlotowej
zaopatrzonej w króciec wlotowy i wylotowy połączonej z komorą wirowania zakończonej króć¬
cem spustowym oraz wewnętrznej rury środkowej z nawiniętą ślimacznicą, znamienny
tym, że komora wlotowa /1/ ma spiralnie ukształtowane ściany boczne, a dolna część rury
środkowej /4/ zbudowana jest z szeregu cylindrów /6/ o coraz mniejszej średnicy, częściowo
na siebie koncentrycznie nałożonych, tworząc stożek skierowany wierzchołkiem ku dołowi,
przy czym cylindry /6/ zaopatrzone są od zewnątrz w ukośne łopatki sterujące /10/ a od
wewnątrz w łopatki /11/ równoległe do osi rury środkowej /4/.
. .
2. Cyklon według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnątrz utworzony jest kanał
gazowy wyznaczany kolejno przez spiralną obudowę komory wlotowej /1/, ślimacznicę /5/
nawiniętą na rurę /4/ oraz ukośne łopatki /10/ przymocowane do cylindrów /6/.
146 110
FIG.2