JP4290922B2 - Cyclone equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微細粉体の分級を行うサイクロン装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のサイクロン装置は、粉体の分級のために、構造が簡単で安価に設置できるため、広く利用されている。また、サイクロン装置は、この他にも、火力発電における石炭ガス化コンバインド発電プラント(IGCC)や、焼却炉の集塵装置としても利用されている。
【0003】
図9は、従来のサイクロン装置の一例の構成概要を示す説明図である。
図9に示すように、分級対象の粉体は、フィーダースクリュー1aによって連続的に、フィーダー1から下部の粉体分散機2に供給される。
粉体分散機2は、凝集状態の粉体を一次粒子の状態に分散させるためのものである。粉体分散機2を通った粉体は、粉体搬送管3を通って、空気取り入れ口から空気と共にサイクロン塔本体5の粉体導入部6に吸い込まれる。
【0004】
サイクロン塔本体5は、直立円筒状であり、上部の直筒部5aと、下部の漏斗状のテーパー部5bとからなり、下端は粗粉貯留層8に対して開口している。また、サイクロン塔5の天井部からは、微粉取り出しのための排気管7が、塔本体内部の一定高さの位置まで垂下していて、ブロアー10からの負圧が与えられている。なお、7bは、微粉回収のために、微粉搬送管7aに設けられたフィルターである。
【0005】
サイクロン装置は、粉体導入部の構造のちがいよって、全円周渦巻入口式と接線入口式に大別される。図10および図11は、上記の二つの方式のサイクロンの外形を示す斜視図である。
図10は、サイクロン塔の直筒部5aの全円周に沿って粉体を巻き込みながら導入するように、粉体導入部6を構成した全円周渦巻入口式のサイクロン塔を示す斜視図である。
図11は、サイクロン塔の直筒部50aの外側接線方向から内側に、粉体を導入するように、粉体導入部60を構成した接線入口式のサイクロン塔を示す斜視図である。
サイクロン塔5は、前記いずれの方式であっても、図9の構成により、サイクロン塔5の内部では、渦流に乗って粗粉が沈降し、一次空気取り出し筒7からの弱い負圧により、上部から微粉が取り出され分級が行われる。
【0006】
しかし、最近では、上記サイクロン装置は、サイクロン塔の直筒部の上壁付近で、壁面の影響で流れの旋回方向の速度成分が小さく、粒子に遠心力が加わらないので、粒子は、サイクロン塔の中心方向に流れて捕集されにくくなることが判明している。
そこで、さらに高い集塵性能を得るために、下側に曲率を設けた入口管路により入口下部に粉体が集中し、大きな旋回速度が与えられることを利用して、その収率向上を図った「遠心力集塵装置」が、特開平6−320055号に提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
特開平6−320055号の「遠心力集塵装置」は、それ以前のものに比べ、改良の効果は見られるものの、特に、細かい粒子の捕集効率については、十分な改善効果が得られないことが判明している。
【0008】
本発明者等は、その原因を究明する過程において、前記装置を含む従来の装置では、サイクロン塔内に空気の2次流れが発生し、サイクロンの入口付近での流れに乱れが多くなるということを発見した。
特に、遠心力のかかりにくい細かい粒子の場合では、上記流れの乱れが塔内空気流の旋回回数を減少させてる。したがって、この場合は、サイクロン塔の高さを有効に活用できないので、粒子の捕集効率を低下させる原因となっている。
【0009】
本発明の課題は、従来のサイクロン装置を改良し、作動中のサイクロン塔内の局部的な渦流の発生を抑えることにより、集塵効率の向上を図ったサイクロン装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項1の発明は、ほぼ直立円筒形のサイクロン塔本体(15)と、分散粉体を含んだ空気流を前記サイクロン塔本体(15)の内側面に沿って水平方向に吹き込むために、そのサイクロン塔本体の一部を外周接線方向に延ばして設けられた粉体導入部(16)と、前記サイクロン塔本体(15)内の空気を上方向に排気するために設けられ、そのサイクロン塔本体(15)の上部を覆う天板(15c)の中心部を貫通する排気管(17)と、前記排気管(17)の中心周りの角度を、前記粉体導入部(16)と前記サイクロン塔本体(15)との境目を0°とした場合に、90°から270°までの間の領域における前記排気管(17)と前記天板(15c)との境界部を含む空間に局所的に発生する前記空気流の逆の流れを抑止する部分であって、前記排気管(17)の一部の肉厚を実効的に変化させ、当該排気管(17)の一部を前記逆の流れが発生する空間内に張り出させて形成した局所渦流抑止部(11)とを含むサイクロン装置である。
【0011】
請求項2の発明は、請求項1に記載のサイクロン装置において、前記局所渦流抑止部(11)は、前記排気管(17)の張出量が、前記排気管(17)の外周面と前記サイクロン塔本体の内側面までの長さの1/3以下に設定され、上下方向の寸法が、前記天板(15c)から前記排気管(17)の最下位までの長さの1/5以下に設定されることを特徴とするサイクロン装置である。
【0012】
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のサイクロン装置において、前記局所渦流抑止部(11)は、前記排気管(17)の張出量が、前記粉体導入部(16)と前記サイクロン塔本体(15)との境目を0°とした場合に、180°の位置で最も大きく且つ前記90°及び前記270°の位置で最も小さく設定され、上下方向の張出量が、前記天板(15c)から離れるにしたがって小さくなることを特徴とするサイクロン装置である。
【0013】
請求項4の発明は、請求項1に記載のサイクロン装置において、前記局所渦流抑止部(13)は、前記排気管と前記天板との境界線に沿って設けたリングであることを特徴とするサイクロン装置である。
【0014】
請求項5の発明は、請求項4に記載のサイクロン装置において、前記リング(13)は、前記リングの輪に直交する断面の半径方向の幅が前記境界線から前記サイクロン塔本体(15)の内側面までの長さの1/3以内であり、前記断面の縦方向の幅が前記境界線から前記排気管(17)の最下位までの長さの1/5以内であることを特徴とするサイクロン装置である。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明者等は、上述したように、従来装置で粉体を分級する動作の作動中に、サイクロン塔内に局部的な不要な渦流が生じることに着目し、その発生を抑止することによって、捕集効率が向上することを発見した。
【0016】
図2は、従来のサイクロン装置のサイクロン塔内に吹き込まれた空気の流れの様子を調べた結果を示す説明図である。
図2は、図11に示す接線入口式のサイクロン塔内の空気の流れの様子をコンピューターでナビエストークス方程式により解析した速度ベクトル図である。
図中の矢印群は、サイクロン塔本体の最上部を覆う天板内側付近における速度ベクトルであり、その一つ一つが、その点における空気の流れの方向と速さを示している。
【0017】
図2に示すように、サイクロン塔の天井付近では、天板と排気管の境界線17bから空気流通路の中心との間の一定の範囲(図中に二点鎖線で示す境界線Lの内側)に囲まれた部分に、空気流の旋回方向とは逆の流れが存在しており、これが、従来装置の捕集効率を低下させる原因となっている。
本発明では、この欠点を除去するために、サイクロン塔内の空気流通路に、前記逆の流れを抑止するための局部渦流抑止部を設けている。
【0018】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しくに説明する。なお、以下に示す実施形態では、前述した従来例と同様な機能を果たす部分には、対応する符号を付して、重複する図面や説明を適宜省略する。
図1は、図9に準じた構成の本発明によるサイクロン装置(サイクロン塔は接線入力式)の実施形態の特徴ある部分を示す説明図(斜視図)である。
図1では、前記局部渦流を抑制するための局部渦流抑止部を、その周辺の主要部(サイクロン塔本体の上部、粉体導入部、排気管など)と共に示したが、サイクロン塔本体の最上部を覆う天板の一部は切除してある。
【0019】
図1の実施形態の場合は、局部渦流抑止部11が排気管17(図9の排気管7に相当)の実効的な肉厚を、所定の範囲で滑らかに変化させている。
局部渦流抑止部11の支持(又は取り付け)方法は、排気管17側に固定してもよいし、サイクロン塔15の天井を覆う板(以下、天板という)15c側に固定してもよい。また、図示しない方法で、天板そのものを加工変形して同様の形態を形成してもよい。
【0020】
なお、粉体導入部16は、図示しない分散粉体を含んだ空気をサイクロン塔本体15の上部15aの内壁面に沿って水平方向に吹き込むものであり、図9の粉体導入部6に相当する。
また、排気管17は、塔本体15の中心部に図示しない上方からからの吸気を作用させ、負圧を与えるもので、図9の排気管7に相当し、その下部17aは、開放されている。
【0021】
局部渦流抑止部11を配置する部分は、実効的に排気管17の肉厚を変えるために、粉体導入部16の取り付け位置(空気流の入口)が排気管17の中心線に対する角度(中心角)θを0°として、90°≦θ≦270°の範囲が好適である。
【0022】
図3は、局部渦流抑止部11の配置状況を図4のB−Bで切断して示した断面図である。
図4は、局部渦流抑止部11の配置状況を図3のA−Aで切断して示した断面図である。
局部渦流抑止部11が、外に向かって最も膨らむ位置(中心角θ=180°の位置)での厚さt1 は、空気流通路の断面幅t0 の1/3以下で、かつ、上下の幅h1 は、空気流通路の天井面から排気管の最下部までの長さh0 の1/5以下が好適である。
【0023】
図5は、局部渦流抑止部11を図10の全円周渦巻入口式のサイクロンに取り付けた例を示し、サイクロンに流入する粉体を含む空気流の回転方向は、図1に示すものとは逆であるので、局部渦流抑止部11の膨らみは、粉体導入部6の入り口の中心角θを0°として−90°≦θ≦−270°の範囲内にあり、その最大の位置は、略−180°の位置にある。なお、形状寸法については、図3の場合とほぼ同等でよい。
【0024】
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
例えば、局部渦流抑止部11の変形形態として、図6の斜視図に示すようなものがある。
図6の(a)に示す局部渦流抑止部12は、局部渦流抑止部11に比べ形状はやや異なるものの、前記境界線から空気流通路の中心に向かって滑らかに膨らむ範囲は、局部渦流抑止部11と同様である。
【0025】
図6の(b)に示す局部渦流抑止部13は、リング状であり、前記境界線の一部ではなく、排気管の全周を囲むように配置される。
図7は、局部渦流抑止部13の配置状況を、図8のD−Dで切断して示した断面図である。
図8は、局部渦流抑止部13の配置状況を、図7のC−Cで切断して示した断面図である。
局部渦流抑止部13の外形寸法は、リング中央の中心線を含む面で切断した断面の左右の幅t2 が空気流通路の断面幅t0 の1/3以下で、かつ、上下の長さ(高さ)h2 が空気流通路の天井面から排気管の最下部までの長さh0 の1/5以下とする。
【0026】
【実施例】
上記実施形態のサイクロン装置の構成を図9と同様にして、サイクロン塔内に局部渦流抑止部を設けて試験したところ、以下の結果を得た。
使用対象のサイクロン装置は、粉体フィーダー1により供給した原料粉体は、分散器2(ディスパーションノズル)で分散させ、ブロワー10で吸引した空気とともに、サイクロン塔本体5に導入する。原料粉体は、通常は個々の粒子同士で凝集しており、微粉が凝集した凝集粒子は、粗粉のように振舞うので、サイクロン塔本体5で捕集しやすい。そのため、分散器2で個々の粒子の状態に分散させ、細かい粒子の捕集性能を調べた。粗粉は、貯留槽8で回収され、サイクロンで捕集できなかった微粉は、フィルター7bで回収される。回収した粗粉の割合で捕集効率を計算した。
【0027】
使用サイクロン塔本体5の各部寸法は、下記の通りである。
サイクロンの直筒部5aの直径:76mm
サイクロンの直筒部5aの長さ:150.5mm
サイクロン円錐台形部5bの下端の直径:56mm
サイクロン円錐台形部5bの長さ:71.5mm
サイクロン入口部の上下幅:40mm
サイクロン入口部の横幅;20mm
排出管7の外径:32mm
排出管7の内径:30mm
排出管7のサイクロン塔本体内の長さ:110mm
粗粉貯留槽8の直径:101mm
粗粉貯留槽8の長さ:215mm
【0028】
試験粉体は、50%粒子径2.5μmのフライアッシュを、0.03g/sの供給速度で投入し、粉体導入部からの入り口の流速が17.5m/sになるようブロワー10の風量を調節した。
前記入り口の排出管7に対する中心角θを0°とするθ=180°で最大厚み5mmになるように、90〜270°の範囲で、なだらかに排出管7の外側に沿って樹脂製パテを固定し測定した。
【0029】
比較のため、パテを付けていない従来のサイクロン(比較例)でも実験したところ、本実施例によるパテ付の排気管を用いたサイクロンでは、捕集効率が96.8%、パテ無しのサイクロン(比較例)では93.5%であった。サイクロンの圧力損出は、両者の違いはなかった。このように、本実施例では、比較例よりも大幅に捕集効率が改善された。
【0030】
なお、前記パテの代わりに、外径38mm、高さ22mmのリングを排気管に差込み天井面に接触させて設置し、それ以外は、同一装置、同一条件で試験を行ったところ、その捕集効率は、95.0%であり、圧力損失は同じであった。
【0031】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、空気流が吹き込まれたときに発生する局部的な渦流を抑止するために、サイクロン塔本体の天板内面が排気管の外側面に接する境界線に沿って局部渦流抑止部を設けることにより、作動中のサイクロン塔内の局部的な渦流の発生が有効に抑えられるので、集塵効率の向上を図ることができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるサイクロン装置の実施形態の主要部分を示す説明図(斜視図)である。
【図2】従来のサイクロン塔内に吹き込まれた空気の流れを示す説明図である。
【図3】本発明の実施形態によるサイクロン装置の局部渦流抑止部の配置を示す説明図である。
【図4】本発明の実施形態によるサイクロン装置の局部渦流抑止部の配置を示す説明図である。
【図5】本発明の実施形態によるサイクロン装置の全円周渦巻入口式サイクロン塔への局部渦流抑止部の配置を示す説明図(斜視図)である。
【図6】本発明の実施形態によるサイクロン装置の局部渦流抑止部の変形形態を示す斜視図である。
【図7】本発明の実施形態によるサイクロン装置のリング状の局部渦流抑止部の配置を示す説明図である。
【図8】本発明の実施形態によるサイクロン装置のリング状の局部渦流抑止部の配置を示す説明図である。
【図9】従来のサイクロン装置の構成例を示す説明図である。
【図10】全円周渦巻入口式のサイクロンの外形を示す斜視図である。
【図11】接線入口式のサイクロンの外形を示す斜視図である。
【符号の説明】
5、15 サイクロン塔本体
6、16 粉体導入部
7、17 排気管
8、18 粗粉貯留槽
11、12、13 局部渦流抑止部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cyclone apparatus that classifies fine powder.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of cyclone apparatus is widely used because it has a simple structure and can be installed at low cost for classification of powder. In addition, the cyclone device is also used as a coal gasification combined power plant (IGCC) in thermal power generation and a dust collector of an incinerator.
[0003]
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an example of a conventional cyclone device.
As shown in FIG. 9, the powder to be classified is continuously supplied from the feeder 1 to the
The
[0004]
The cyclone tower
[0005]
The cyclone apparatus is roughly classified into an all-circular spiral inlet type and a tangential inlet type depending on the structure of the powder introduction part. 10 and 11 are perspective views showing the outer shape of the above-mentioned two types of cyclones.
FIG. 10 is a perspective view showing an all-circular spiral inlet type cyclone tower that constitutes the
FIG. 11 is a perspective view showing a tangential inlet type cyclone tower in which the
Regardless of the type of the
[0006]
However, recently, the cyclone apparatus has a small velocity component in the swirl direction of the flow due to the wall surface near the top wall of the cyclone tower, and centrifugal force is not applied to the particles. It has been found that it tends to flow in the central direction and become difficult to collect.
Therefore, in order to obtain even higher dust collection performance, the yield is improved by utilizing the fact that the powder is concentrated at the lower part of the inlet by the inlet pipe having a lower curvature, giving a large swirl speed. A "centrifugal force dust collector" is proposed in JP-A-6-320055.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The "centrifugal force dust collector" disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-320055 does not provide a sufficient improvement effect especially with respect to the collection efficiency of fine particles, although an improvement effect is seen as compared with the previous one. It has been found.
[0008]
In the process of investigating the cause, in the conventional apparatus including the above apparatus, the secondary flow of air is generated in the cyclone tower, and the turbulence is increased in the vicinity of the cyclone inlet. I found
In particular, in the case of fine particles that are difficult to be subjected to centrifugal force, the turbulence of the flow reduces the number of swirling times of the air flow in the tower. Therefore, in this case, the height of the cyclone tower cannot be used effectively, which causes a reduction in particle collection efficiency.
[0009]
The subject of this invention is providing the cyclone apparatus which aimed at the improvement of dust collection efficiency by improving the conventional cyclone apparatus and suppressing generation | occurrence | production of the local eddy current in the cyclone tower in operation.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is directed to a substantially upright cylindrical cyclone tower body (15) and an air flow containing dispersed powder along the inner surface of the cyclone tower body (15). In order to blow in the horizontal direction, in order to exhaust the air in the cyclone tower body (15) upward, and the powder introduction part (16) provided by extending a part of the cyclone tower body in the outer peripheral tangential direction. An exhaust pipe (17) penetrating the center of a top plate (15c) covering the upper part of the cyclone tower body (15), and an angle around the center of the exhaust pipe (17), Boundary between the exhaust pipe (17) and the top plate (15c) in a region between 90 ° and 270 ° when the boundary between the section (16) and the cyclone tower body (15) is 0 ° The air flow generated locally in the space including the part This is a part that inhibits the reverse flow, and effectively changes the thickness of a part of the exhaust pipe (17) so that the part of the exhaust pipe (17) is placed in the space where the reverse flow is generated. It is a cyclone apparatus including the local eddy current suppression part (11) formed by projecting .
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the cyclone device according to the first aspect, the local eddy current restraining portion (11) is configured such that the amount of overhang of the exhaust pipe (17) is the same as that of the outer peripheral surface of the exhaust pipe (17). It is set to 1/3 or less of the length to the inner surface of the cyclone tower body, and the vertical dimension is 1/5 or less of the length from the top plate (15c) to the lowest position of the exhaust pipe (17). It is a cyclone device characterized by being set to .
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the cyclone device according to the first or second aspect, the local eddy current suppressing portion (11) is configured such that the amount of protrusion of the exhaust pipe (17) is the powder introduction portion (16). ) And the cyclone tower body (15) at 0 °, the largest is set at the position of 180 ° and the smallest at the positions of 90 ° and 270 °. The cyclone device is characterized in that it becomes smaller as the distance from the top plate (15c) increases .
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the cyclone device according to the first aspect, the local eddy current suppressing portion (13) is a ring provided along a boundary line between the exhaust pipe and the top plate. It is a cyclone device.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the cyclone device according to the fourth aspect of the present invention, the ring (13) has a radial width in a cross section perpendicular to the ring of the ring from the boundary line of the cyclone tower body (15). It is within 1/3 of the length to the inner surface, and the longitudinal width of the cross section is within 1/5 of the length from the boundary line to the lowest part of the exhaust pipe (17). It is a cyclone device.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As described above, the present inventors pay attention to the occurrence of local unnecessary eddy currents in the cyclone tower during the operation of classifying the powder in the conventional apparatus, and by suppressing the occurrence thereof, We found that the collection efficiency was improved.
[0016]
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the results of examining the flow of air blown into the cyclone tower of a conventional cyclone device.
FIG. 2 is a velocity vector diagram in which the state of the air flow in the tangential inlet type cyclone tower shown in FIG. 11 is analyzed by a Navier-Stokes equation with a computer.
The arrows in the figure are velocity vectors in the vicinity of the inside of the top plate that covers the uppermost part of the cyclone tower body, and each of them indicates the direction and speed of air flow at that point.
[0017]
As shown in FIG. 2, in the vicinity of the ceiling of the cyclone tower, a certain range between the boundary line 17b of the top plate and the exhaust pipe and the center of the air flow passage (inside the boundary line L indicated by a two-dot chain line in the figure) ), There is a flow opposite to the swirling direction of the air flow, which causes a reduction in the collection efficiency of the conventional apparatus.
In the present invention, in order to eliminate this drawback, a local vortex suppression unit for suppressing the reverse flow is provided in the air flow passage in the cyclone tower.
[0018]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. In the embodiment described below, parts having the same functions as those of the above-described conventional example are denoted by corresponding reference numerals, and overlapping drawings and descriptions are appropriately omitted.
FIG. 1 is an explanatory view (perspective view) showing a characteristic part of an embodiment of a cyclone device (a cyclone tower is a tangential input type) according to the present invention having a configuration according to FIG.
In FIG. 1, the local eddy current suppression unit for suppressing the local eddy current is shown together with the main parts (the upper part of the cyclone tower body, the powder introduction part, the exhaust pipe, etc.) around the local eddy current suppression part. A part of the top plate is cut off.
[0019]
In the case of the embodiment of FIG. 1, the local eddy current suppressing unit 11 smoothly changes the effective thickness of the exhaust pipe 17 (corresponding to the
The local eddy current suppressing unit 11 may be supported (or attached) on the
[0020]
The
The
[0021]
In order to effectively change the thickness of the
[0022]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the arrangement state of the local eddy current suppressing unit 11 cut along BB in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the arrangement state of the local eddy current suppressing unit 11 cut along A-A in FIG. 3.
The thickness t 1 at the position where the local eddy current suppressing portion 11 swells most outward (position at the central angle θ = 180 °) is 1/3 or less of the cross-sectional width t 0 of the air flow passage, The width h 1 is preferably 1/5 or less of the length h 0 from the ceiling surface of the air flow passage to the lowermost part of the exhaust pipe.
[0023]
FIG. 5 shows an example in which the local vortex suppression unit 11 is attached to the all-circumferential spiral inlet type cyclone of FIG. 10, and the rotational direction of the air flow including the powder flowing into the cyclone is the same as that shown in FIG. Therefore, the swelling of the local eddy current restraining part 11 is in the range of −90 ° ≦ θ ≦ −270 ° with the central angle θ of the inlet of the
[0024]
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the equivalent scope of the present invention.
For example, as a modification of the local eddy current suppressing unit 11, there is one as shown in a perspective view of FIG. 6.
Although the shape of the local eddy current suppression unit 12 shown in FIG. 6A is slightly different from that of the local eddy current suppression unit 11, the range in which the local eddy current suppression unit 12 swells smoothly from the boundary line toward the center of the air flow path is 11 is the same.
[0025]
The local eddy
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the arrangement state of the local eddy
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the arrangement state of the local eddy
Dimensions of the local
[0026]
【Example】
The configuration of the cyclone apparatus of the above embodiment was tested in the same manner as in FIG. 9 by providing a local eddy current suppressing unit in the cyclone tower, and the following results were obtained.
In the cyclone apparatus to be used, the raw material powder supplied by the powder feeder 1 is dispersed by the disperser 2 (dispersion nozzle) and introduced into the
[0027]
The size of each part of the used
Diameter of the straight cylinder part 5a of the cyclone: 76mm
Cyclone straight cylinder 5a length: 150.5mm
Diameter of the lower end of the cyclone
Cyclone
Vertical width of cyclone inlet: 40mm
Width of cyclone inlet part; 20mm
Outer diameter of discharge pipe 7: 32 mm
Inner diameter of discharge pipe 7: 30 mm
Length of the
Diameter of coarse powder storage tank 8: 101 mm
Coarse
[0028]
For the test powder, fly ash with a 50% particle size of 2.5 μm was charged at a supply rate of 0.03 g / s, and the
Put the resin putty gently along the outside of the
[0029]
For comparison, a conventional cyclone without a putty (comparative example) was also tested, and in the cyclone using an exhaust pipe with a putty according to the present embodiment, the collection efficiency was 96.8%, and a cyclone without a putty ( In Comparative Example), it was 93.5%. There was no difference in the pressure loss of the cyclone. As described above, in this example, the collection efficiency was significantly improved as compared with the comparative example.
[0030]
In place of the putty, a ring with an outer diameter of 38 mm and a height of 22 mm was inserted into the exhaust pipe and placed in contact with the ceiling surface. Otherwise, the test was performed under the same apparatus and the same conditions. The efficiency was 95.0% and the pressure loss was the same.
[0031]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the boundary line where the top plate inner surface of the cyclone tower body is in contact with the outer surface of the exhaust pipe in order to suppress the local vortex generated when the air flow is blown. By providing the local eddy current restraining part along the line, generation of local eddy currents in the cyclone tower in operation can be effectively suppressed, so that it is possible to improve the dust collection efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view (perspective view) showing a main part of an embodiment of a cyclone device according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the flow of air blown into a conventional cyclone tower.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an arrangement of local eddy current suppressing units of the cyclone device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an arrangement of local eddy current suppressing units of the cyclone device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view (perspective view) showing the arrangement of local eddy current restraining portions in the all-circumferential spiral inlet type cyclone tower of the cyclone device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a modification of the local eddy current suppressing unit of the cyclone device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an arrangement of a ring-shaped local eddy current suppressing unit of the cyclone device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an arrangement of a ring-shaped local eddy current suppressing unit of the cyclone device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a configuration example of a conventional cyclone device.
FIG. 10 is a perspective view showing an outer shape of a full-circular spiral inlet type cyclone.
FIG. 11 is a perspective view showing the outer shape of a tangential inlet type cyclone.
[Explanation of symbols]
5, 15
Claims (5)
分散粉体を含んだ空気流を前記サイクロン塔本体の内側面に沿って水平方向に吹き込むために、そのサイクロン塔本体の一部を外周接線方向に延ばして設けられた粉体導入部と、
前記サイクロン塔本体内の空気を上方向に排気するために設けられ、そのサイクロン塔本体の上部を覆う天板の中心部を貫通する排気管と、
前記排気管の中心周りの角度を、前記粉体導入部と前記サイクロン塔本体との境目を0°とした場合に、90°から270°までの間の領域における前記排気管と前記天板との境界部を含む空間に局所的に発生する前記空気流の逆の流れを抑止する部分であって、前記排気管の一部の肉厚を実効的に変化させ、当該排気管の一部を前記逆の流れが発生する空間内に張り出させて形成した局所渦流抑止部と
を含むサイクロン装置。An almost upright cylindrical cyclone tower body,
In order to blow the air flow containing the dispersed powder in the horizontal direction along the inner surface of the cyclone tower body, a powder introduction part provided by extending a part of the cyclone tower body in the outer peripheral tangential direction;
An exhaust pipe provided for exhausting the air in the cyclone tower body upward and penetrating through the center of the top plate covering the upper part of the cyclone tower body;
When the angle around the center of the exhaust pipe is 0 ° between the powder introduction part and the cyclone tower body, the exhaust pipe and the top plate in a region between 90 ° and 270 ° A part that suppresses the reverse flow of the air flow generated locally in the space including the boundary part of the exhaust pipe, effectively changing the thickness of a part of the exhaust pipe, and A cyclone device including a local eddy current suppressing portion formed by projecting into a space where the reverse flow is generated .
前記局所渦流抑止部は、前記排気管の張出量が、前記排気管の外周面と前記サイクロン塔本体の内側面までの長さの1/3以下に設定され、上下方向の寸法が、前記天板から前記排気管の最下位までの長さの1/5以下に設定されること
を特徴とするサイクロン装置。 The cyclone device according to claim 1,
The local eddy current suppressing unit is configured such that the amount of extension of the exhaust pipe is set to 1/3 or less of the length from the outer peripheral surface of the exhaust pipe to the inner side surface of the cyclone tower body, and the vertical dimension is It should be set to 1/5 or less of the length from the top plate to the bottom of the exhaust pipe
A cyclone device characterized by.
前記局所渦流抑止部は、前記排気管の張出量が、前記粉体導入部と前記サイクロン塔本体との境目を0°とした場合に、180°の位置で最も大きく且つ前記90°及び前記270°の位置で最も小さく設定され、上下方向の張出量が、前記天板から離れるにしたがって小さくなること
を特徴とするサイクロン装置。 In the cyclone device according to claim 1 or 2,
The local eddy current suppression unit is the largest at a position of 180 ° when the boundary between the powder introduction unit and the cyclone tower main body is 0 °, and the 90 ° and the 90 ° A cyclone device characterized in that the cyclone device is set to be the smallest at a position of 270 °, and the amount of overhang in the vertical direction decreases as the distance from the top plate increases .
前記局所渦流抑止部は、前記排気管と前記天板との境界線に沿って設けたリングであること
を特徴とするサイクロン装置。The cyclone device according to claim 1,
The cyclone apparatus according to claim 1, wherein the local eddy current suppressing unit is a ring provided along a boundary line between the exhaust pipe and the top plate .
前記リングは、前記リングの輪に直交する断面の半径方向の幅が、
前記境界線から前記サイクロン塔本体の内側面までの長さの1/3以内であり、前記断面の縦方向の幅が前記境界線から前記排気管の最下位までの長さの1/5以内であること
を特徴とするサイクロン装置。The cyclone device according to claim 4,
The ring has a radial width of a cross section perpendicular to the ring of the ring,
It is within 1/3 of the length from the boundary line to the inner surface of the cyclone tower body, and the vertical width of the cross section is within 1/5 of the length from the boundary line to the lowest part of the exhaust pipe A cyclone device characterized by that.
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