Uppfinnare: L Gustavsson Foreliggande uppfinning avser en cyklonavskiljare, bestaende av ett holje med en i huvudsak cylindrisk ovre del och en konisk undre del och forsedd med ett tangentiellt râ- gas4nlopp i holjets iivre del och med ett stoftutlopp vid den koniska delens spets samt ett axiellt utmynnande rengasutlopp i form av ett i holjets ovre del koaxiellt anbragt centralror.
Inventor: L Gustavsson The present invention relates to a cyclone separator, consisting of a housing with a substantially cylindrical upper part and a conical lower part and provided with a tangential raw gas inlet in the upper part of the housing and with a dust outlet at the tip of the conical part and an axial opening cleaning gas outlet in the form of a central pipe arranged coaxially in the upper part of the housing.
I cykloner avskiljes stoftet i ett centrifugalfalt och samlas dA till cyklonrummets Tag-gar, som vanligen bestir av en eylindrisk och en konisk del. Avsikten är sedan att stoftet skall folja den cylindriska delen och konan ned till en under konan beldgen stoftbehallare. Det visar sig emellertid ofta, sarskilt vid mindre cykloner och grovkorniskt stoft, att stoftet ej tillrackligt snabbt faller ned i stoftbehallaren. Stoftet blir i stallet liangande» i en roterande, studsande ring i konans byre del. En sadan ring Taxer till en viss storlek, varefter stoftstrangar dá och da lamnar ring-en och fortsatter ned i stoftbehallaren. Dessa bestaende stoftringar är skadliga pd grund av det kraftiga slitage, som de orsakar och genom den minskning i avskiljningsgrad som de kan leda till. En del av de studsande partiklarna rycks namligen med av deni centrum av cyklonen uppatriktade utgaende luftstrommen. I den koniska delen av en cyklon verkas stoftkornen i forsta hand av foljande krafter: C = Centrifugalkraften, G = Tyngdkraften, F = Friktionskraften mellan stoftpartikeln och den utefter konvaggen nedatriktade luftstrommen oeh S = Vaggtryeket. In cyclones, the dust is separated in a centrifugal fold and dA is collected to the tags of the cyclone chamber, which usually consist of a cylindrical and a conical part. The intention is then for the dust to follow the cylindrical part and the cone down to a dust container under the cone. However, it often turns out, especially in the case of smaller cyclones and coarse-grained dust, that the dust does not fall into the dust container sufficiently quickly. The dust becomes liangande in the stable »in a rotating, bouncing ring in the female part of the cone. Such a ring Dachshunds to a certain size, after which dust strands now and then leave the ring and continue down into the dust container. These existing dust rings are harmful due to the heavy wear they cause and through the reduction in degree of separation they can lead to. Namely, some of the bouncing particles are entrained by the outgoing air stream directed by the center of the cyclone. In the conical part of a cyclone, the dust grains are acted upon primarily by the following forces: C = Centrifugal force, G = Gravity force, F = Frictional force between the dust particle and the air stream directed downwards along the cone rock and S = Rock pressure.
Forntom dessa krafter som askadliggjorts i fig. 1 av bifogade ritning verka tva krafter Tinkelratt mot det uppritade kraftsystemplanet, namligen friktionskraften mellan luftens tangentiella komponent och stoftpartikeln samt friktionskraften mellan stoftpartikeln och konvaggen. Dessa krafter är lika stora °eh motriktade. Den utefter konen uppatriktade kraften blir da som synes av fig. 1, C • sin a och Dupl. kl. 12 e: 3/05; 26 d: 1/ den nedatriktade G • cos a + F. Da jamvikt rader mellan krafterna utefter konvaggen kommer partikeln att beskriva en. ringformig bana i konen. Genam en minskning av vinkeln skulle visserligen den uppatriktade kraften kunna minskas och den nedatriktade men en sadan minskning av a skulle emellertid innebdra att konen maste gliras ldngre och detta kan ofta inte accepteras, da det innebar en alining av aggregatets volym och pris. Problemet dr alltsa, att med bibehallen vinkel p. konen utforma denna s. att centrifugalkraftens uppatriktade komponent i huvudsak elimineras. Detta kan uppnas genom att utforma konen i enlighet med uppfinningen. In addition to these forces shown in Fig. 1 of the accompanying drawing, two forces act as a steering wheel against the drawn force system plane, namely the frictional force between the tangential component of the air and the dust particle and the frictional force between the dust particle and the convex rock. These forces are equally large ° eh opposite. The force directed along the cone then becomes, as can be seen from Fig. 1, C • sin a and Dupl. at 12 e: 3/05; 26 d: 1 / the downward G • cos a + F. Since equilibrium lines between the forces along the convex rock, the particle will describe one. annular path in the cone. Through a reduction of the angle, the upward force could be reduced and the downward direction, but such a reduction of a would mean that the cone must slide longer and this can often not be accepted, as it meant an alignment of the unit's volume and price. The problem, then, is to design this angle while maintaining the angle of the cone so that the upward component of the centrifugal force is substantially eliminated. This can be achieved by designing the cone in accordance with the invention.
En sadan enligt uppfinningen utford cyklonavskilj are kannetecknas av att insidan av holjets koniska del i ett vertikalt tvarsnitt sett uppvisar trappstegsformade begransningslinjer bildade av ett antal, i huvudsak med holjets axel parallella linjer, inbordes forenade medelst kortare forbindningslinjer, vilkas lage är axiellt forskjutet raknat utmed holjets periferi, sa att den koniska delen invandigt uppvisar en eller flera spiralformade ganger med en skruvriktning sammanfallande med ra-gasens rotationsriktning i cyklonavskiljaren. Such a cyclone separator according to the invention can be characterized in that the inside of the conical part of the casing in a vertical cross section has stepped boundary lines formed by a number of lines, substantially parallel to the shaft axis, embedded by means of shorter connecting lines, the bearing of which is axially offset periphery, so that the conical part internally has one or more helical passages with a screw direction coinciding with the direction of rotation of the race gas in the cyclone separator.
Uppfinningen skall nu narmare beskrivas i anslutning till fig. 2 av hifogade ritning utvisande ett vertikalt tvarsnitt genom den nedre koniska delen av en mindre cyklonavskiljare, -vilken i det visade fallet ar utford gjuten. Pa ritningen betecknar 1 den koniska de-lens holje, vars insida 2 uppvisar trappstegsformade begransningslinjer. Dessa Midas av ett antal, i huvudsak med holjets axel C—C parallella linjer 3, vilka dro inbordes grenade medelst kortare forbindningslinjer 4. De senares lage är axiellt forskjutet raknat utmed holjets periferi, pa sadant satt att den koniska delen invandigt kommer att uppvisa en 2143S — eller flera spiralformade &Igor 5. Gangornas skruvriktning bör sammanfalla med ra-gasens rotationsriktning i cyklonavskiljaren ned mot dennas stoftutlopp 6. The invention will now be described in more detail in connection with Fig. 2 of the accompanying drawing, showing a vertical cross-section through the lower conical part of a smaller cyclone separator, which in the case shown is challenged. In the drawing, 1 denotes the conical part housing, the inside 2 of which has stepped boundary lines. These are formed by a number of lines 3, substantially parallel to the axis C-C of the housing, which are drawn inwardly branched by means of shorter connecting lines 4. The latter layer is axially offset razed along the periphery of the housing, so that the conical part will internally have a 2143S - or more helical & Igor 5. The screw direction of the aisles should coincide with the direction of rotation of the gas in the cyclone separator down towards its dust outlet 6.