RU2753111C2 - Vane axial radial separator - Google Patents
Vane axial radial separator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2753111C2 RU2753111C2 RU2019126155A RU2019126155A RU2753111C2 RU 2753111 C2 RU2753111 C2 RU 2753111C2 RU 2019126155 A RU2019126155 A RU 2019126155A RU 2019126155 A RU2019126155 A RU 2019126155A RU 2753111 C2 RU2753111 C2 RU 2753111C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ash
- blades
- separator
- collecting
- shell
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G3/00—Rotary appliances
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к инерционным лопастным аппаратам, которые используются в теплоэнергетике и могут быть использованы в котельных установках, работающих на топливе с абразивной золой.The invention relates to inertial vane apparatus, which are used in heat power engineering and can be used in boiler plants operating on fuel with abrasive ash.
Изобретение по описанию к АС №1442808 А1 от 09.01.87 г. [1] относится к теплоэнергетике и позволяет повысить надежность зашиты змеевиков конвективных поверхностей нагрева от эолового износа. Устройство содержит центральный перфорированный лист, размешенный между группами змеевиков. На обеих сторонах листа закреплены основные и дополнительные решетки, расположенные перпендикулярно плоскости листа. Одноименные решетки расположены симметрично относительно плоскости листа, при этом основные решетки размешаются между соседними пакетами змеевиков, а дополнительные решетки - между гибами противолежащих пакетов змеевиков.The invention according to the description for the AC No. 1442808 A1 from 09.01.87 [1] relates to heat power engineering and allows to increase the reliability of the protection of the coils of convective heating surfaces from eolian wear. The device contains a central perforated sheet, placed between the groups of coils. On both sides of the sheet, the main and additional gratings are fixed, located perpendicular to the plane of the sheet. Grids of the same name are located symmetrically relative to the plane of the sheet, with the main grids being placed between adjacent coil packs, and additional grilles - between the bends of opposing coil packs.
Известно также устройство см. описание изобретения АС 1558440 от 02.11.87 г., [2] целью которого снижение гидравлического сопротивления и энергетических затрат, повышение эффективности пылеулавливания. Стержни ротора выполнены полыми с отверстиями в кормовой по отношению к направлению вращения части поперечного сечения и в торцовой части, обращенной к крыльчатке, установленной со стороны, примыкающей к вентилятору на роторе. При вращении ротора и колеса запыленный газ, втягиваемый в камеру, закручивается вокруг ротора. Возникающее при этом поле центробежных сил отбрасывает частицы от оси вращения, а очищенный газ проходит между стержнями, между лопатками вентиляторного колеса и поступает к потребителю. Вращение крыльчатки позволяет отсасывать через отверстия стержней пограничный слой газа с частицами пыли, которые через торцовые отверстия поступают на лопатки крыльчатки и выбрасываются вновь в зону сепарации.Also known device, see the description of the invention AC 1558440 from 02.11.87, [2] the purpose of which is to reduce hydraulic resistance and energy costs, increase the efficiency of dust collection. The rotor rods are hollow with holes in the stern with respect to the direction of rotation of the part of the cross-section and in the end part facing the impeller installed on the side adjacent to the fan on the rotor. When the rotor and wheel rotate, dusty gas drawn into the chamber swirls around the rotor. The resulting field of centrifugal forces throws particles away from the axis of rotation, and the cleaned gas passes between the rods, between the blades of the fan wheel and enters the consumer. The rotation of the impeller makes it possible to suck through the holes of the rods the boundary layer of gas with dust particles, which through the end holes enter the impeller blades and are thrown out again into the separation zone.
Пылеотделитель по описанию изобретения к АС №598623 от 21.06.76 г. [3] работает следующим образом. Загрязненный воздух поступает через тангенциальный патрубок в корпусе. При движении по спиральному каналу взвешенные частицы под действием центробежной силы отбрасываются к стенке корпуса, за счет чего и происходит послойная очистка воздуха. При этом наиболее чистым будет воздух, протекающий вдоль жалюзийной решетки и обходящий ее с очень малым углом атаки (угол между направлением движения воздуха и плоскостью каждой пластины), что ведет к увеличению эффективности очистки в аппарате.The dust separator according to the description of the invention to the AC No. 598623 dated 06.21.76 [3] works as follows. Contaminated air enters through a tangential connection in the housing. When moving along the spiral channel, suspended particles under the action of centrifugal force are thrown to the wall of the housing, due to which layer-by-layer air cleaning occurs. In this case, the most clean air will be the air flowing along the louver and bypassing it with a very small angle of attack (the angle between the direction of air movement and the plane of each plate), which leads to an increase in the cleaning efficiency in the apparatus.
Для сохранения заданной скорости движения загрязненного воздуха постоянной вокруг жалюзийной решетки крепится спиральная направляющая, являющаяся продолжением крышки и выполненная с переменным шагом. Сквозь жалюзийную решетку отводится до 85% чистого воздуха, а через патрубок направляется до 15% воздуха, уносящего с собой основную массу отсепарированной пыли, идущую затем на дополнительное отделение золы. Другой пылеуловитель по изобретения АС 1210881 от 08.12.82 г. [4] работает следующим образом. Запыленный газ, поступающий на ротор под действием разрежения, создаваемого вентиляторным колесом, закручиваемого ротором. Частицы пыли под действием центробежных сил отбрасываются от ротора, а очищенный газ всасывается в ротор и через улитку отводится потребителю. При подходе к ротору окружная скорость газа Uг изменяется по сложному закону, достигая на уровне внешней поверхности ротора величины, равной окружной скорости последней. На уровне верхней кромки входного конца лопасти вентиляторного колеса окружные скорости колеса Uк и газового потока Uг практически раины между собой. Однако по радиусу (на входном участке) эти скорости изменяются по разным законам: окружная скорость колеса - по закону вращения твердого тела, окружная скорость газа практически постоянна, так как энергия закрутки, полученная от ротора, не успевает рассеяться под действием сил трения: газ постоянно отсасывается из ротора со скоростью W.To keep the preset speed of the contaminated air constant, a spiral guide is attached around the louvered grill, which is a continuation of the cover and is made with a variable pitch. Up to 85% of clean air is discharged through the louver grill, and up to 15% of the air is directed through the branch pipe, taking with it the bulk of the separated dust, which then goes to the additional ash separation. Another dust collector according to the invention AC 1210881 from 08.12.82, [4] operates as follows. Dust-laden gas entering the rotor under the action of a vacuum created by a fan wheel, twisted by the rotor. Dust particles are thrown away from the rotor under the action of centrifugal forces, and the cleaned gas is sucked into the rotor and discharged to the consumer through the scroll. When approaching the rotor, the peripheral gas velocity Ug changes according to a complex law, reaching at the level of the outer surface of the rotor a value equal to the peripheral speed of the latter. At the level of the upper edge of the inlet end of the fan wheel blade, the circumferential speeds of the wheel Uc and the gas flow Ug are practically equal to each other. However, along the radius (at the entrance section), these velocities change according to different laws: the circumferential speed of the wheel - according to the law of rotation of a rigid body, the circumferential velocity of the gas is practically constant, since the swirling energy received from the rotor does not have time to dissipate under the action of friction forces: the gas is constantly sucked out of the rotor at a speed W.
В результате появляется разница между окружными скоростями колеса н газа Uг - Uк=U, которая увеличивается по мере, приближения к валу. Угол атаки набегающего потока по отношению к плоскости лопаток вентиляторного колеса, который практически равен нулю у верхней кромки увеличивается с ростом величины U, что приводит к возникновению отрывных зон в межлопаточном пространстве колеса. Эффективность пылеуловителя резко снижается, увеличивается опасность возникновения помпажа (характеристика вентилятора становится более крутой), происходят пульсации газового потока. Это снижает эффективность пылеулавливания, так как поток газа и частиц турбулизируется в большей степени, и частицы труднее отсепарировать.As a result, there is a difference between the circumferential speeds of the gas wheel Ug - Uk = U, which increases as it approaches the shaft. The angle of attack of the incident flow with respect to the plane of the fan blades, which is practically zero at the upper edge, increases with increasing U, which leads to the appearance of separation zones in the interscapular space of the wheel. The efficiency of the dust collector is sharply reduced, the risk of surging increases (the fan characteristic becomes steeper), and pulsations of the gas flow occur. This reduces the efficiency of dust collection, as the flow of gas and particles is more turbulized and the particles are more difficult to separate.
Это аналоги.These are analogs.
Их общим недостатком для установки в ограниченные габариты действующих котлов являются большие габариты, большое гидравлическое сопротивление протекающей по газоходу котла газо-золовой смеси и сложность конструкции, кроме аналога по АС №1442808 А1 от 09.01.87 г. [1] Известное устройство выдерживают ограниченное число циклов нагружения, и низкую эффективность золозащитного аппарата.Their common disadvantage for installation in the limited dimensions of existing boilers are large dimensions, large hydraulic resistance of the gas-ash mixture flowing through the gas duct of the boiler and the complexity of the design, except for the analogue according to AC No. 1442808 A1 dated 09/01/87 [1] loading cycles, and low efficiency of the ash protection device.
Известен также вентилятор пылеуловитель, по АС 523989 от 17.06.74 г. [5], включающий корпус, рабочее колесо с диском, перфорированную обечайку и водоподводящий патрубок, заключенный в сетчатый цилиндрический каплеобразователь. Каплеобразователь соединен с диском рабочего колеса с возможностью совместного вращения, внутри которого расположен водоподводящий патрубок. Внутри корпуса установлена сетчатая обечайка, а в корпусе вентилятора-пылеуловителя выполнение отверстие для слива шлама. Выбранное устройство [5] является наиболее близким аналогом-прототипом заявленному устройству.Also known is a dust collector fan, according to AC 523989 from 06/17/1974, [5], including a housing, an impeller with a disc, a perforated shell and a water supply pipe, enclosed in a mesh cylindrical droplet generator. The droplet generator is connected to the impeller disk with the possibility of joint rotation, inside which a water supply pipe is located. A mesh shell is installed inside the casing, and a hole for sludge discharge is made in the casing of the dust collector fan. The selected device [5] is the closest prototype analogue to the claimed device.
Вентилятор пылеуловитель работает следующим образом.The dust collector fan works as follows.
Запыленный воздушный поток засасывается в вентилятор-пылеуловитель, где струи воды из патрубка через прорези поступают на сетчатый вращающийся цилиндрический каплеобразователь и разбрызгиваются на капли. Водовоздушная смесь проходит в рабочую полость пылеуловителя, где происходит контакт образовавшихся капель с частицами пыли. Смоченные частицы пыли и капли воды отбрасываются лопатками рабочего колеса на сетчатую обечайку, где происходит их улавливание. Шлам и пыль попадают за сетчатую обечайку и выводятся из пылеуловителя.The dust-laden air flow is sucked into the dust collector fan, where water jets from the branch pipe through the slots enter the rotating cylindrical mesh droplet generator and spray onto the droplets. The water-air mixture passes into the working cavity of the dust collector, where the formed droplets come into contact with dust particles. Moistened dust particles and water droplets are thrown by the impeller blades onto the mesh shell, where they are collected. Sludge and dust fall behind the mesh shell and are removed from the dust collector.
Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность пылеулавливания, сложность конструкции и необходимость использования воды, что не может быть использовано в теплонапряженных конструкциях котла.The disadvantage of the known device is the insufficient efficiency of dust collection, the complexity of the design and the need to use water, which cannot be used in heat-stressed boiler structures.
Аналоги и выбранный прототип.Analogs and selected prototype.
1. АС №1442808 А1 от 09.01.87 г.1. AS No. 1442808 A1 dated 09/01/87
2. АС 1558440 от 02.11.87 г.2. АС 1558440 dated 02.11.87
3. АС №598623 от 21.06.76 г.3. AS No. 598623 dated June 21, 1976
4. АС 1210881 от 08.12.82 г.4. АС 1210881 from 08.12.82
5. АС 523989 от 17.06.74 г.5. АС 523989 dated 06/17/1974
Технический результат, достигаемый заявляемым изобретением, состоит в создании динамической стабильности и торможения золового потока, втекающего в теплообменный аппарат, сепарации значительной части абразивной золы, повышении технологичности монтажа и ремонтопригодности при необходимости замены золозащитных элементов лопастного осерадиального сепаратора не разрушая труб сопряженных теплообменных аппаратов.The technical result achieved by the claimed invention consists in creating dynamic stability and braking the ash flow flowing into the heat exchanger, separating a significant part of the abrasive ash, increasing the manufacturability of installation and maintainability if it is necessary to replace the ash protection elements of the vane axial radial separator without destroying the pipes of the coupled heat exchangers.
Изобретение поясняется чертежами, которые не охватывают и, тем более, не ограничивают весь объем притязаний данного технического решения, а являются лишь иллюстрирующими материалами частного случая выполнения:The invention is illustrated by drawings, which do not cover and, moreover, do not limit the entire scope of the claims of this technical solution, but are only illustrative materials of a particular case of implementation:
На фиг. 1 Устройство вид сверху.FIG. 1 Device top view.
На фиг. 2 Устройство вид сбоку и в разрезе по сечению А-А на фиг. 1.FIG. 2 The device is a side view and in section along the section AA in FIG. 1.
На фиг. 3 Лопасть устройства с закрылком, поперечный разрез Б-Б на фиг. 1FIG. 3 A blade of the device with a flap, cross-section B-B in Fig. 1
Описание заявляемого изобретенияDescription of the claimed invention
Лопастной осерадиальный сепаратор 1 с ротором 2 и приводом вращения 3, с передаточным валом 4, установлен в окружающей его обечайке 5 в шахте, например, энергетического котла перед экономайзером в потоке газо-золовой смеси 6, содержит пакеты полых лопастей 7 в количестве не менее двух в каждом пакете, лопасти содержат внутренний золосборный канал 8, который образован верхней стенкой, перпендикулярной оси вращения, и нижней стенкой 9, прикрепленной к первой стенке по передней кромке под малым углом атаки, и на задней кромке нижней стенки лопасти выполнен желоб 10 в виде угольника, загнутого над верхней стенкой лопасти в сторону вращения пакета, а на законцовках золосборных каналов на лопастях имеются щели, которые расположены напротив щелей, выполненных в золосборных каналах 11 в обечайке, причем, площадь лопаток в каждом пакете не превосходит площадь, занятую трубами в первом ряду сопряженного теплообменного аппарата. Во внутренних полостях обечайка имеет золосборные каналы 11 с транспортерами золы 15 внутри них.A vane axial
Как вариант выполнения заявленного устройства золосборный желоб на задней кромке лопаток выполнен по траектории, подобной траектории движения твердых частиц под действием центробежных и кариолисовых сил, и пакеты лопастей установлены последовательно одни над другими. Для обеспечения минимальных аэродинамических потерь обечайке может быть придана конузорно-диффузорная форма.As an embodiment of the claimed device, the ash-collecting chute on the trailing edge of the blades is made along a trajectory similar to the trajectory of movement of solid particles under the action of centrifugal and karyolis forces, and the blade packs are installed sequentially one above the other. To ensure minimum aerodynamic losses, the shell can be given a cone-diffuser shape.
Лопастной осерадиальный сепаратор действует следующим образом: поток газо-золовой смеси 6 натекающий через входной конфузор обечайки 5 поступает на лопасти 7 верхнего пакета и золовая (твердая) фракция под действием центробежных сил уносится по золосборным желобам 8 в щель в обечайке 14, поступает в каналы в обечайке 15 и далее подается транспортерами в золосборную сеть 12 котла. Газ обтекает лопасти 1 и ускоряется нижней стенкой лопасти, установленной под малым углом атаки к натекающему газо-золовому потоку, и движется на сопряженный теплообменный аппарат, например, экономайзер котла, таким образом восстанавливается скоростной напор натекающего тепло несущего потока перед обогреваемой поверхностью теплообменного аппарата в конвективной части котла, и компенсируется местная гидравлическая потеря скоростного напора при обтекании лопастей осерадиального сепаратора. Эффект сепарации увеличивается в разы, если пакеты с лопастями установлены в пирамиду один над другим, причем лопасти в смежных пакетах вращаются в противоположные стороны. Это определяется геометрией и раз мерами свободной, не занятой теплообменным аппаратом, зоной в конвективной части котла.The vane axial radial separator acts as follows: the flow of the gas-
Источники информацииSources of information
1. АС №1442808 А1 от 09.01.87 г. Μ Кл4. F28G 15/10. Устройство для защиты змеевиков конвективных поверхностей нагрева от эолового износа.1. AS No. 1442808 A1 dated 09/01/87 Μ Cl 4 .
2. АС 1558440 от 02.11.87 г. Μ кл. В07В 7/083. Ротационный пылеуловитель.2. АС 1558440 dated 02.11.87 Μ cl. В07В 7/083. Rotary dust collector.
3. АС №598623 от 21.06.76 г. М. Кл2. В01D 45/00. Центробежно-инерционный пылеотделитель.3. АS No. 598623 dated 06.21.76, M. Cl. 2. В01D 45/00. Centrifugal inertial dust separator.
4. АС 1210881 от 08.12.82 г. М. Кл. F16L 58/04. Устройство для антикоррозионной защиты.4. AC 1210881 from 08.12.82, M. Cl. F16L 58/04. Anti-corrosion device.
5. АС 523989 от 17.06.74 г. М. Кл. Ε21F5/20. Вентилятор -пылеуловитель.5. АС 523989 from 17.06.74, M. Cl. Ε21F5 / 20. Dust collector fan.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019126155A RU2753111C2 (en) | 2019-08-20 | 2019-08-20 | Vane axial radial separator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019126155A RU2753111C2 (en) | 2019-08-20 | 2019-08-20 | Vane axial radial separator |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019126155A RU2019126155A (en) | 2021-02-20 |
RU2019126155A3 RU2019126155A3 (en) | 2021-06-03 |
RU2753111C2 true RU2753111C2 (en) | 2021-08-11 |
Family
ID=74665629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019126155A RU2753111C2 (en) | 2019-08-20 | 2019-08-20 | Vane axial radial separator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2753111C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU523989A1 (en) * | 1974-06-17 | 1976-08-05 | Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт профилактики пневмокониозов и техники безопасности | Torus dust collector valve |
EP2735351B1 (en) * | 2012-11-23 | 2014-12-31 | Alfa Laval Corporate AB | Centrifugal separator for separating particles from a gas stream |
RU2666883C1 (en) * | 2018-01-31 | 2018-09-12 | Олег Савельевич Кочетов | Dust collector with fire and explosion safety system |
RU2683076C2 (en) * | 2014-11-21 | 2019-03-26 | Альфа Лаваль Корпорейт Аб | Centrifugal separator |
-
2019
- 2019-08-20 RU RU2019126155A patent/RU2753111C2/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU523989A1 (en) * | 1974-06-17 | 1976-08-05 | Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт профилактики пневмокониозов и техники безопасности | Torus dust collector valve |
EP2735351B1 (en) * | 2012-11-23 | 2014-12-31 | Alfa Laval Corporate AB | Centrifugal separator for separating particles from a gas stream |
RU2683076C2 (en) * | 2014-11-21 | 2019-03-26 | Альфа Лаваль Корпорейт Аб | Centrifugal separator |
RU2666883C1 (en) * | 2018-01-31 | 2018-09-12 | Олег Савельевич Кочетов | Dust collector with fire and explosion safety system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2019126155A (en) | 2021-02-20 |
RU2019126155A3 (en) | 2021-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0286160B1 (en) | Rotational particle separator | |
EP0942785B1 (en) | Apparatus for separating particles from a fluid flow | |
US3993463A (en) | Particle separator for turbine engines of aircraft | |
US6802881B2 (en) | Rotating wave dust separator | |
US2288734A (en) | Gas purifying turbine plant | |
CA2171775C (en) | Ramp discharge outlet air precleaner | |
CN101972716B (en) | Gas-solid centrifugal separation and exhaust integrated machine | |
CA1162475A (en) | Apparatus for removing dust particles from an air stream | |
RU2753111C2 (en) | Vane axial radial separator | |
US3557537A (en) | Dust or sand separators | |
RU2753110C2 (en) | Vane axial radial separator | |
JP7142250B2 (en) | Separator | |
RU2752447C2 (en) | Vane flow-through axial-radial separator | |
GB2164391A (en) | A gas turbine with a particle separator for the working gas | |
SE444211B (en) | AIR PUMP FOR GAS PUMPING CONTAINING NOTATING PARTICLES | |
RU2722332C1 (en) | Method of cleaning air from dust of cleaned space and device for implementation thereof | |
JPS597701A (en) | Turbine wheel and its manufacture | |
US2327197A (en) | Cinder collector | |
SU994019A1 (en) | Cyclone | |
CA1117875A (en) | Axial flow gas cleaning device | |
RU2762975C1 (en) | Cyclone element | |
SU1327934A1 (en) | Centrifugal dust separator | |
KR102129120B1 (en) | A swirling flow device having airfoil shaped vanes | |
CN108266771B (en) | Range hood with oil smoke separation assembly | |
SU1524931A1 (en) | Dust trap |