циклон для осаждения диоксида титана из пылегазового потока
Классы МПК: | B04C5/081 форма или размеры |
Автор(ы): | Горовой Михаил Алексеевич (UA), Пешков Владимир Васильевич (RU), Горовой Юрий Михайлович (RU) |
Патентообладатель(и): | Горовой Михаил Алексеевич (UA), Горовой Юрий Михайлович (RU), Пешков Владимир Васильевич (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2005-06-14 публикация патента:
10.01.2007 |
Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано в химической технологии и в металлургии для улавливания слипающихся пылей, в частности для осаждения диоксида титана из пылегазового потока. Циклон для осаждения диоксида титана из пылегазового потока содержит цилиндрический корпус 1 с тангенциальным входным патрубком 2 и центральной отводной трубой 3, коническое днище 4 с выходным патрубком 5 уловленных частиц и коническую успокоительную камеру 6, соосно размещенную между корпусом 1 и отводной трубой 3. Большее основание успокоительной камеры 6 примыкает к корпусу 1 при следующем соотношении геометрических параметров:
d/D=(0,1÷0,7);
f/F=(1·10 -3÷2,2·10-2);
=(60°÷80°),
где d - диаметр большего основания конической успокоительной камеры, примыкающего к корпусу;
D - диаметр цилиндрического корпуса;
f - площадь поперечного сечения тангенциального входного патрубка;
F - площадь боковой поверхности цилиндрического корпуса;
- угол между образующей конического днища и поперечной горизонтальной плоскостью. Конструкция циклона позволяет исключить возможность его забивки, увеличить степень улавливания диоксида титана до 88-97%. 1 ил., 2 табл.
Формула изобретения
Циклон для осаждения диоксида титана из пылегазового потока, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком и центральной отводной трубой и коническое днище с выходным патрубком уловленных частиц, отличающийся тем, что выполнен с конической успокоительной камерой, соосно размещенной между корпусом и отводной трубой, большее основание которой примыкает к корпусу при следующем соотношении геометрических параметров:
d/D=0,1÷0,7;
f/F=1·10-3÷2,2·10-2 ;
=60°÷80°,
где d - диаметр большего основания конической успокоительной камеры, примыкающего к корпусу;
D - диаметр цилиндрического корпуса;
f - площадь поперечного сечения тангенциального входного патрубка;
F - площадь боковой поверхности цилиндрического корпуса;
- угол между образующей конического днища и поперечной горизонтальной плоскостью.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано в химической технологии и в металлургии для улавливания слипающихся пылей, в частности для осаждения диоксида титана из пылегазового потока.
Из уровня техники известен циклон, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком и центральной отводной трубой и коническое днище с выходным патрубком уловленных частиц (SU 1777965 A1, B 04 C 5/184, 1992).
Недостатком данного циклона являются забивки при улавливании слипающихся пылей и низкая эффективность работы циклона при осаждении диоксида титана, степень улавливания диоксида титана не более 70%.
Изобретение направлено на повышение эффективности работы циклона при осаждении диоксида титана из пылегазового потока.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что циклон, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком и центральной отводной трубой и коническое днище с выходным патрубком уловленных частиц, согласно изобретению выполнен с конической успокоительной камерой, соосно размещенной между корпусом и отводной трубой, большее основание которой примыкает к корпусу при следующим соотношении геометрических параметров
d/D=(0,1÷0,7);
f/F=(1·10 -3÷2,2·10-2);
=(60°÷80°),
где d - диаметр большего основания конической успокоительной камеры, примыкающего к корпусу;
D - диаметр цилиндрического корпуса;
f - площадь поперечного сечения тангенциального входного патрубка;
F - площадь боковой поверхности цилиндрического корпуса;
- угол между образующей конического днища и поперечной горизонтальной плоскостью.
Наличие успокоительной камеры, размещенной между корпусом и отводной трубой, увеличивает степень улавливания диоксида титана до 88÷97%, а заявленное сочетание геометрических параметров и выполнение успокоительной камеры с конической формой исключает возможность забивки циклона и повышает эффективность и надежность его работы.
На чертеже представлен общий вид циклона.
Циклон для осаждении диоксида титана из пылегазового потока содержит цилиндрический корпус 1 с тангенциальным входным патрубком 2 и центральной отводной трубой 3, коническое днище 4 с выходным патрубком 5 уловленных частиц и коническую успокоительную камеру 6, соосно размещенную между корпусом 1 и отводной трубой 3, большее основание которой примыкает к корпусу 1, и характеризуется следующим соотношении геометрических параметров:
d/D=(0,1÷0,7);
f/F=(1·10-3÷2,2·10 -2);
=(60°÷80°),
где d - диаметр большего основания конической успокоительной камеры, примыкающего к корпусу;
D - диаметр цилиндрического корпуса;
f - площадь поперечного сечения тангенциального входного патрубка;
F - площадь боковой поверхности цилиндрического корпуса;
- угол между образующей конического днища и поперечной горизонтальной плоскостью или угол конусности.
Циклон для осаждении диоксида титана из пылегазового потока работает следующим образом.
Пылегазовый поток с частицами диоксида титана поступает в корпус 1 циклона по тангенциальному входному патрубку 2 и приобретает вращательное движение, вследствие чего под действием центробежной силы частицы пыли - диоксида титана - устремляются к периферии, осаждаются на стенке корпуса 1, ссыпаются на коническое днище 4 и удаляются через выходной патрубок 5 уловленных частиц. Газ с мелкими фракциями диоксида титана поступает в успокоительную камеру 6, где в силу выбранного соотношение диаметров успокоительной камеры и корпуса d/D=(0,1÷0,7) тангенциальная скорость возрастает, мелкие фракции дополнительно осаждаются и осыпаются на днище 4 циклона. Газ с остатками пыли удаляется из циклона через центральную отводную трубу 3.
Соотношение площадей поперечного сечения тангенциального входного патрубка 2 и боковой поверхности цилиндрического корпуса 1, равное f/F=1·10-3, определяет максимальный диаметр корпуса 1 циклона, выше которого происходит резкое увеличение гидравлического сопротивления циклона, а соотношение f/F=2,2·10 -2 определяет минимальный диаметр корпуса 1 циклона, ниже которого происходит существенное забивание циклона слипающейся пылью - диоксидом титана.
При выполнении днища 4 циклона с углом конусности (углом между образующей конического днища 4 и поперечной горизонтальной плоскостью) <60° возможно зависание слипающейся пыли - диоксида титана - на стенках днище 4, а при >80° резко возрастают габаритные размеры циклона.
В таблице 1 приведены характеристики работы циклона с различным соотношением геометрических параметров
Таблица 1 | |||||||||
Корпус циклонной камеры | Входной патрубок | Успокоитель | Отношение f/F | Отношение d/D | Эффекттивность осаждения пыли % | Наличие забивок циклоной камеры | |||
Диаметр D, м | Высота м | Площадь боковой поверхности F, м 2 | Диаметр, м | Площадь поперечного сечения f, м2 | Диаметр d, м | ||||
1,0 | 1,0 | 3,14 | 0,3 | 0,0706 | 0,4 | 2,2·10 -2 | 0,4 | 88 | Отсутствуют |
2,0 | 2,0 | 12,5 | 0,3 | 0,0706 | 0,8 | 5,5·10-3 | 0,4 | 92 | Отсутствуют |
3,0 | 3,0 | 28,3 | 0,3 | 0,0706 | 1,2 | 2,7·10 -3 | 0,4 | 97 | Отсутствуют |
3,0 | 3,0 | 28,3 | 0,3 | 0,0706 | 0,3 | 2,7·10-3 | 0,1 | 88 | Отсутствуют |
3,0 | 3,0 | 28,3 | 0,3 | 0,0706 | 2,1 | 2,7·10 -3 | 0,7 | 88 | Отсутствуют |
2,5 | 3,0 | 23,6 | 0,3 | 0,0706 | 0,2 | 3,0·10-3 | 0,08 | 82 | Отсутствуют |
1,6 | 1,6 | 7,85 | 0,1 | 0,00785 | 1,2 | 1,0·10 -3 | 0,75 | 84 | Отсутствуют |
3,0 | 3,0 | 28,3 | 0,3 | 0,0706 | 1,5 | 2,7·10-3 | 0,5 | 95 | Отсутствуют |
0,5 | 0,5 | 0,785 | 0,1 | 0,0078 | 0,2 | 1,0·10 -2 | 0,4 | 88 | Отсутствуют |
0,7 | 0,7 | 1,57 | 0,1 | 0,0078 | 0,3 | 5,0·10-3 | 0,4 | 96 | Отсутствуют |
1,6 | 1,6 | 7,85 | 0,1 | 0,00785 | 0,6 | 1,0·10 -3 | 0,4 | 97 | Отсутствуют |
В таблице 2 отражено влияние угла конусности - угла между образующей конического днища и поперечной горизонтальной плоскостью " " на зависание диоксида титана на стенке днища 4 циклона.
Таблица 2. | |
Угол между образующей конического днища и поперечной горизонтальной плоскостью, ° | Наличие зависаний диоксида титана на поверхности днища |
55 | Зависание имеет место |
60 | Отсутствует |
70 | Отсутствует |
80 | Отсутствует |
Класс B04C5/081 форма или размеры