RU2109550C1

RU2109550C1 - Centrifugal gas cleaner

Info

Publication number: RU2109550C1
Application number: RU93040017A
Authority: RU
Inventors: В.И. Алферов; Г.Е. Дядченко; А.Ф. Киселев; А.П. Курячий
Original assignee: Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1993-08-10
Filing date: 1993-08-10
Publication date: 1998-04-27

Abstract

FIELD: gas cleaning of solid and liquid particles, applicable in cement, coal, chemical and pharmaceutic industries. SUBSTANCE: centrifugal gas cleaner has a body, inlet device, hollow rotor with precipitation surfaces installed between the inner and outer shells of the rotor, bin, annular slot to the bin, and outlet device; the rotor shells are made in the form of coaxial truncated cones installed on the same shaft and expanding in the direction of flow motion, in the area of the rotor outlet section the cones are connected by a device used for conveying the precipitated particles onto the inner surface of the rotor outer shell. The inlet device is made in the form of a subsonic nozzle installed at an angle to the rotor inlet section, and a helical-shaped cover hermetically connected to the nozzle and body, and the outlet device is made in the form of two sets of blades, the blades of the first set are installed on the rotor and have trailing edges bent against the direction of rotation, and the blades of the second set are fixed, installed past the rotor outlet section and have leading edges bent against the direction of rotor rotation. EFFECT: enhanced efficiency. 4 dwg

Description

Изобретение относится к технике очистки газов от твердых и жидких частиц и может быть использовано в цементной, углеродной, химической и фармацевтической промышленности. The invention relates to techniques for the purification of gases from solid and liquid particles and can be used in the cement, carbon, chemical and pharmaceutical industries.

Одним из эффективных способов очистки газов и жидкостей от дисперсных частиц является способ, основанный на использовании свойств поля центробежных сил. Наиболее интенсивные поля центробежных сил создаются в устройствах очистки ротационного действия, содержащих неподвижный корпус и ротор, в которых двухфазная смесь приводится во вращение ротором и выделение твердых или жидких частиц из газа осуществляется под действием центробежных и кориолисовых сил (см. Биргер М. И., Вльдберг А.Ю. и др. Справочник по пыле- и золоулавливанию. М.: Энергия, 1975, с.79 - 80, рис. 2-17 - 2-22). One of the effective methods for purifying gases and liquids from dispersed particles is a method based on the use of the properties of a centrifugal force field. The most intense fields of centrifugal forces are created in rotational cleaning devices containing a stationary body and a rotor, in which a two-phase mixture is rotated by a rotor and the separation of solid or liquid particles from gas is carried out under the action of centrifugal and Coriolis forces (see Birger M.I., Vldberg A.Yu. et al. Handbook of Dust and Ash Collection, Moscow: Energia, 1975, p. 79 - 80, Fig. 2-17 - 2-22).

Известные конструкции ротационных устройств очистки газа относятся к трем основным группам: с осевым, центробежным и центростремительным направлением движения газа в сепарирующем роторе (см. Степанов Г.Ю., Зицер И.М. Инерционные воздухоочистители. М. : Машиностроение, 1986, с.107, рис.47). Ротационные устройства с осевым движением газа обладают рядом преимуществ. В частности, в них возможно соединение такого распределения окружной скорости течения по радиусу, при котором воздействие центробежных сил на структуру течения имеет консервативный характер, что ведет к подавлению турбулентных пульсаций в газовом потоке и повышению эффективности сепарации частиц (см. Халатов А. А. Теория и практика закрученных потоков. Киев: Наукова думка, 1989, с. 26). Known designs of rotary gas purification devices belong to three main groups: with axial, centrifugal, and centripetal directions of gas movement in the separating rotor (see Stepanov G.Yu., Zitser IM, Inertial air purifiers. M.: Mechanical Engineering, 1986, p. 107, Fig. 47). Rotary devices with axial gas movement have several advantages. In particular, it is possible to combine in them a distribution of the peripheral flow velocity along the radius at which the effect of centrifugal forces on the flow structure is conservative, which leads to the suppression of turbulent pulsations in the gas flow and to increase the efficiency of particle separation (see Halatov A.A. Theory and the practice of swirling flows. Kiev: Naukova Dumka, 1989, p. 26).

Известно устройство для центробежной очистки газа, содержащее корпус, входное устройство, полый ротор с поверхностями осаждения, установленными между внутренней и внешней оболочками ротора и имеющими форму соосно установленных на одном валу усеченных конусов, расширяющихся по ходу движения потока, устройство для транспортировки осажденных частиц, соединяющее конусы в области выходного сечения ротора, бункер, кольцевую щель в бункер, выходное устройство. A device for centrifugal gas purification is known, comprising a housing, an input device, a hollow rotor with deposition surfaces installed between the inner and outer shells of the rotor and having the shape of truncated cones coaxially mounted on the same shaft, expanding along the flow direction, a device for transporting deposited particles connecting cones in the area of the output section of the rotor, hopper, an annular gap in the hopper, the output device.

Недостатком устройства является невысокая степень очистки. The disadvantage of this device is the low degree of purification.

Задачей изобретения является обеспечение непрерывности действия устройства для центробежной очистки газов при сепарации как жидких, так и твердых частиц, повышение его производительности при сохранении высокой эффективности очистки, а также минимизация потерь давления газового потока. The objective of the invention is to ensure the continuity of the device for centrifugal purification of gases during the separation of both liquid and solid particles, increasing its productivity while maintaining high cleaning efficiency, as well as minimizing the pressure loss of the gas stream.

Поставленная задача решается за счет того, что выходное устройство выполнено в виде дозвукового сопла, установленного под углом к входному сечению ротора, и спиралеобразной крышки, герметично соединенной с соплом и корпусом, а выходное устройство выполнено в виде двух кольцевых наборов лопаток, причем лопатки первого набора установлены на роторе и имеют отогнутые против направления вращения выходные кромки, а лопатки второго набора неподвижны, установлены за выходным сечением ротора и имеют отогнутые против направления его вращения входные кромки. The problem is solved due to the fact that the output device is made in the form of a subsonic nozzle mounted at an angle to the inlet section of the rotor, and a spiral-shaped cover hermetically connected to the nozzle and the casing, and the output device is made in the form of two ring sets of blades, the blades of the first set mounted on the rotor and have output edges bent against the direction of rotation, and the blades of the second set are stationary, installed behind the output section of the rotor and have inputs bent against the direction of rotation single edges.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства для центробежной очистки газа; на фиг. 2 - схема устройства для транспортировки осажденных частиц на поверхность внешней оболочки ротора; на фиг. 3 - сечение ротора с перегородками произвольной плоскостью, перпендикулярной оси вращения; на фиг. 4 - три сечения оболочек ротора и одной перегородки устройства для сепарации жидких частиц. In FIG. 1 shows a diagram of the proposed device for centrifugal gas treatment; in FIG. 2 is a diagram of a device for transporting deposited particles to the surface of the outer shell of a rotor; in FIG. 3 - section of the rotor with partitions with an arbitrary plane perpendicular to the axis of rotation; in FIG. 4 - three sections of the shells of the rotor and one partition of the device for the separation of liquid particles.

Устройство для центробежной очистки газа (фиг.1) содержит корпус 1, входное устройство тангенциальной подачи газа, выполненное, например, в виде дозвукового сопла 2, установлено под углом к плоскости вращения ротора, и спиралеобразной крышки 3, герметично соединенной с корпусом и соплом. Полый ротор состоит из конусообразной или цилиндрической внутренней оболочки 4, конусообразной внешней оболочки 5 и набора поверхностей осаждения 6 или 7 между оболочками. Обе оболочки ротора вместе с поверхностями осаждения вращаются на валу 8, установленном на подшипниках 9. Поверхности осаждения выполнены либо в виде спиралеобразных перегородок 7, соединяющих оболочки ротора, либо в виде соосных усеченных конусов 6. В последнем случае выходные сечения конусов соединены устройством 10 для сбора и транспортировки осажденных частиц на внутреннюю поверхность внешней оболочки ротора. Выходное устройство выполнено в виде первого кольцевого набора лопаток 11, установленных по радиусу на внутренней оболочке ротора и имеющих отогнутые против направления вращения выходные кромки, и второго неподвижного набора лопаток 12, установленных по радиусу за выходным сечением ротора, входные кромки которых тоже отогнуты против направления вращения. Лопатки 12 находятся в обечайки 13, которая вместе с внешней оболочкой ротора 5 образует кольцевую щель 14 для отвода осажденных частиц в бункер 15. A device for centrifugal gas purification (Fig. 1) comprises a housing 1, an inlet tangential gas supply device, made, for example, in the form of a subsonic nozzle 2, mounted at an angle to the plane of rotation of the rotor, and a spiral cover 3, hermetically connected to the housing and the nozzle. The hollow rotor consists of a conical or cylindrical inner shell 4, a conical outer shell 5 and a set of deposition surfaces 6 or 7 between the shells. Both rotor shells together with the deposition surfaces rotate on a shaft 8 mounted on bearings 9. The deposition surfaces are made either in the form of spiral baffles 7 connecting the rotor shells, or in the form of coaxial truncated cones 6. In the latter case, the output sections of the cones are connected by a collecting device 10 and transporting the deposited particles to the inner surface of the outer shell of the rotor. The output device is made in the form of a first annular set of blades 11 installed radially on the inner shell of the rotor and having output edges bent against the direction of rotation, and a second stationary set of blades 12 installed radially behind the outlet section of the rotor, the input edges of which are also bent against the direction of rotation . The blades 12 are located in the shell 13, which together with the outer shell of the rotor 5 forms an annular gap 14 for the removal of deposited particles in the hopper 15.

Устройство 10 для сбора осажденных частиц (фиг.2) применяется в том случае, когда в качестве поверхностей осаждения между оболочками ротора используются соосные конусы 6, и содержит соединяющие соседние конусы перемычки 16 с перегородками 17 и отверстиями для прохода газа 18. Под перемычками установлены рассекатели 19. A device 10 for collecting deposited particles (Fig. 2) is used when coaxial cones 6 are used as the deposition surfaces between the rotor shells and includes connecting adjacent cones of the jumper 16 with the partitions 17 and openings for the passage of gas 18. Dividers are installed under the jumpers 19.

Работает устройство для центробежной очистки газа следующим образом. A device for centrifugal gas purification as follows.

Поток газа с частицами разгоняется в дозвуковом сопле 2, приобретая перпендикулярную к оси ротора компоненту скорости, близкую к окружной скорости вращения ротора. Интенсивный разгон в сопле приводит к значительному подавлению турбулентных пульсаций в потоке, что повышает эффективность сепарации мелкодисперсных частиц. Проходя после сопла под спиралеобразной крышкой 3, газ, скручиваясь, поступает в пространство между оболочками ротора 4 и 5 и движется в осевом направлении по каналам, образованным поверхностями осаждения 6 или 7, которые вращаются вместе с оболочками ротора. Силы трения на оболочках ротора и поверхностях осаждения поддерживают вращательное движение газа, стремящегося приобрести окружную скорость ω=ωr , где ω - угловая скорость вращения; r - расстояние до оси. При этом ротор работает как центробежный насос, повышая давление газового потока по мере его движения в осевом направлении. Консервативное воздействие поля центробежных сил ведет к дальнейшему затуханию турбулентных пульсаций, частично подавленных во входном устройстве. The gas flow with particles accelerates in the subsonic nozzle 2, acquiring a velocity component perpendicular to the axis of the rotor, which is close to the circumferential speed of rotation of the rotor. Intensive acceleration in the nozzle leads to a significant suppression of turbulent pulsations in the flow, which increases the efficiency of the separation of fine particles. Passing after the nozzle under the spiral-shaped cover 3, the gas, twisting, enters the space between the shells of the rotor 4 and 5 and moves axially along the channels formed by the deposition surfaces 6 or 7, which rotate together with the shells of the rotor. Friction forces on the rotor shells and deposition surfaces support the rotational movement of the gas, which tends to acquire a peripheral speed ω = ωr, where ω is the angular velocity of rotation; r is the distance to the axis. In this case, the rotor operates as a centrifugal pump, increasing the pressure of the gas stream as it moves in the axial direction. The conservative effect of the centrifugal force field leads to further attenuation of turbulent pulsations, partially suppressed in the input device.

Уравнения движения частиц в полярной системе координат r, v в любой плоскости, перпендикулярной оси вращения, в безразмерной форме имеют следующий вид:

где
d - размер частиц; P_p - плотность ее материала; μ - вязкость газа. Например, при ω = 400 с^-1, d ≅ 10^-6м , P_p≅ 2•10³кг/м³ , μ ≅ 2•10^-5кг/м•с имеем ν ≅ 10^-2≪ 1 и из (1) получим

Если в качестве поверхностей осаждения используются соосные усеченные конусы 6, то временем сепарации можно считать время, за которое частица проходит по радиусу расстояние между двумя соседними конусами, имеющими в рассматриваемом сечении радиусы r_ij и r_ej, соответственно. На основании (1) это время равно

при h_ej = r_ej - r_ij < r_ej. Для того, чтобы время сепарации во всех каналах ротора, образованных усеченными конусами, было одинаково, необходимо согласно (3), чтобы для всех каналов было одинаковым отношение ширины канала h_j к радиусу внешнего конуса r_ej. Частицы, осажденные на внешнюю стенку каждого канала, под действием скатывающей силы F_τ= F_цбsinα_j= m_pω²r_ejsinα_j , где m_p - масса частицы; α_j - угол полураствора конуса, образующего внешнюю стенку j-го канала, будут двигаться по поверхности конуса в сторону выходного сечения ротора, если F_τ>F_тр= K_трF_цбcosα_j , где K_тр - коэффициент трения частицы о поверхность осаждения. Отсюда получается необходимое условие для угла полураствора всех поверхностей осаждения в виде конусов, включая внешнюю оболочку ротора tgα_j>tgα_тр= K_тр , где α_тр - угол трения частиц на поверхностях осаждения.The equations of motion of particles in the polar coordinate system r, v in any plane perpendicular to the axis of rotation in dimensionless form are as follows:

Where
d is the particle size; P _p is the density of its material; μ is the viscosity of the gas. For example, for ω = 400 s ^-1 , d ≅ 10 ^-6 m, P _p ≅ 2 • 10 ³ kg / m ³ , μ ≅ 2 • 10 ^-5 kg / m • s we have ν ≅ 10 ^-2 ≪ 1 and from (1) we get

If coaxial truncated cones 6 are used as the deposition surfaces, then the separation time can be considered the time during which the particle passes the radius between two adjacent cones having radii r _ij and r _ej in the given section, respectively. Based on (1), this time is equal to

for h _ej = r _ej - r _ij <r _ej . In order for the separation time in all rotor channels formed by truncated cones to be the same, it is necessary according to (3) that for all channels the ratio of the channel width h _j to the radius of the outer cone r _ej be the same. Particles deposited on the outer wall of each channel under the action of a rolling force F _τ = F _cb sinα _j = m _p ω ² r _ej sinα _j , where m _p is the particle mass; α _j is the half-angle of the cone forming the outer wall of the j-th channel, will move along the surface of the cone towards the output section of the rotor if F _τ > F _Tr = K _Tr F _cb cos α _j , where K _Tr is the particle friction coefficient on the deposition surface . This yields the necessary condition for the half-angle of all deposition surfaces in the form of cones, including the outer shell of the rotor tgα _j > tgα _tr = K _tr , where α _tr is the angle of friction of particles on the deposition surfaces.

Для сбора осажденных частиц на внутреннюю поверхность внешней оболочки ротора 5 используется устройство (фиг.2), содержащее перемычки 16, соединяющие поверхности внутренних конусов 6, отверстия 18 для прохода очищенного газа между перемычками, перегородки 17, служащие для предотвращения попадания осажденных частиц в поток очищенного газа, и рассекатели 19, исключающие накопление осажденных частиц под перемычками. To collect the deposited particles on the inner surface of the outer shell of the rotor 5, a device (Fig. 2) is used, containing jumpers 16 connecting the surfaces of the inner cones 6, openings 18 for the passage of purified gas between the jumpers, partitions 17, which serve to prevent the precipitation of particles in the cleaned stream gas, and dividers 19, eliminating the accumulation of deposited particles under the jumpers.

Необходимость в устройстве для сбора осажденных частиц отпадает, если в качестве поверхностей осаждения используются соединяющие внутреннюю и внешнюю оболочку ротора перегородки 7 (фиг.1). На фиг. 3 показано сечение ротора с перегородками, выполненными в виде цилиндрических поверхностей с образующими, параллельными оси вращения, произвольной плоскостью, перпендикулярной оси вращения. Кривые 11', 22', 33', ..., mm', ..., MM' изображают сечения перегородок, где M - их число, α - угол между вектором центробежной силы F_цб и вектором нормали к кривой mm' в произвольной ее точке, направленным то оси вращения. При выполнении условия α>α_тр под действием составляющей центробежной силы F_τ , касательной к кривой mm', осажденные на перегородки частицы будут двигаться к поверхности внешней оболочки ротора 5, преодолевая силу трения F_тр= K_трF_цбcosα<F_τ .The need for a device for collecting deposited particles disappears if, as the deposition surfaces, connecting the inner and outer shell of the rotor of the partition 7 is used (Fig. 1). In FIG. 3 shows a cross section of a rotor with partitions made in the form of cylindrical surfaces with generators parallel to the axis of rotation, an arbitrary plane perpendicular to the axis of rotation. Curves 11 ', 22', 33 ', ..., mm', ..., MM 'show the cross-section of the partitions, where M is their number, α is the angle between the centrifugal force vector F _cb and the normal vector to the curve mm' in its arbitrary point directed then to the axis of rotation. Under the condition α> α _tr under the action of the centrifugal force component F _τ tangential to the curve mm ', the particles deposited on the partitions will move to the surface of the outer shell of the rotor 5, overcoming the friction force F _tr = K _tr F _cb cosα <F _τ .

Указанному условию удовлетворяют, например, перегородки, сечения которых плоскостью, перпендикулярной оси вращения, в полярных координатах описываются уравнениями

где
β>α_тр ; R_о - радиус внутренней оболочки в рассматриваемом сечении; Δv - угловое расстояние между двумя соседними перегородками (см. фиг.3). Для определения времени сепарации можно рассмотреть две соседние перегородки, сечения которых описываются уравнениями

Частица, которая в начальный момент времени находится в любой точке кривой r_i(v), достигает под действием центробежной и кориолисовой сил некоторую точку кривой r_i+1(v) за время сепарации t_sep, которое согласно (8) определяется выражением

где
v - угол, определяющий начальное положение частицы на кривой r_i(v); v_sep - угловое положение, проходимое частицей до достижения кривой r_i+1(v) под действием кориолисовой силы, которое согласно (2), равно v_sep = -0,1 ν t_sep. Подставляя в (6) выражение для v_sep и (5), получим

при ν ≪ 1 .The specified condition is satisfied, for example, by partitions, the cross sections of which are described by the equations in the polar coordinates with a plane perpendicular to the axis of rotation

Where
β> α _tr ; R _about - the radius of the inner shell in the considered section; Δv is the angular distance between two adjacent partitions (see figure 3). To determine the separation time, we can consider two adjacent partitions, the sections of which are described by the equations

A particle that is at any point in the curve r _i (v) at the initial time moment, under the action of centrifugal and Coriolis forces, reaches a certain point in the curve r _{i + 1} (v) during the separation time t _sep , which, according to (8), is determined by the expression

Where
v - the angle that determines the initial position of the particle on the curve r _i (v); v _sep is the angular position traversed by the particle until the curve r _{i + 1} (v) is reached under the action of the Coriolis force, which according to (2) is equal to v _sep = -0.1 ν t _sep . Substituting in (6) the expression for v _sep and (5), we obtain

for ν ≪ 1.

Отсюда видно, что для перегородок, сечения которых описываются уравнениями (4), время сепарации не зависит от начального положения частицы на поверхности перегородки. This shows that for partitions whose cross sections are described by equations (4), the separation time does not depend on the initial position of the particle on the surface of the partition.

При сепарации твердых частиц перегородки могут быть выполнены параллельно оси вращения. Однако при сепарации жидких частиц для предотвращения срыва жидкой пленки с поверхностей осаждения в выходном сечении ротора вследствие воздействия пограничного слоя газового потока образующие перегородок должны быть наклонены к оси вращения под углом γ (см. фиг.10), таким, что на частицы или жидкие пленки, находящиеся на поверхности осаждения, будет действовать сила F_γ= F_цбsinγ , направленная вдоль поверхности осаждения навстречу осевому движению газа. Угол γ можно определить расчетным путем для заданных расхода и основных геометрических параметров частиц устройства из условия, что сила F_γ уравновешивает силу трения пограничного слоя газа, действующего в осевом направлении.When separating solid particles, partitions can be made parallel to the axis of rotation. However, when separating liquid particles to prevent tearing of the liquid film from the deposition surfaces in the output section of the rotor due to the influence of the boundary layer of the gas stream, the forming partitions must be inclined to the axis of rotation at an angle γ (see Fig. 10), such that the particles or liquid films located on the deposition surface, the force F _γ = F _cb sinγ will act, directed along the deposition surface towards the axial motion of the gas. The angle γ can be determined by calculation for a given flow rate and the basic geometric parameters of the particles of the device from the condition that the force F _γ balances the friction force of the boundary layer of gas acting in the axial direction.

На фиг. 4 показаны три сечения оболочек ротора и одной перегородки, образующая которой наклонена к оси вращения. Здесь R_A, R_B, R_C - сечения внутренней оболочки, R'_A, R'_B, R'_C - сечения внешней оболочки ротора, кривые AA', BB', CC' представляют сечения перегородки, кривая ABC - линия соединения перегородки с внутренней оболочкой ротора, кривая A'B'C' - линия соединения перегородки с внешней оболочкой.In FIG. 4 shows three sections of the shells of the rotor and one partition, the generatrix of which is inclined to the axis of rotation. Here R _A , R _B , R _C are the sections of the inner shell, R ' _A , R' _B , R ' _C are the sections of the outer shell of the rotor, the curves AA', BB ', CC' are the sections of the partition, the curve ABC is the connection line of the partition with the inner shell of the rotor, curve A'B'C '- line connecting the septum with the outer shell.

Частицы, осажденные на перегородки 7, будут двигаться по ним и попадать на внутреннюю поверхность внешней конусной оболочки ротора 5, угол полураствора которой больше угла трения частиц α_тр . Частицы, попавшие на поверхность внешней оболочки 5 с перегородок 7 или прошедшие устройство для сбора частиц 10 (в случае применения соосных конусов 6), будут двигаться к выходному сечению ротора и, проходя вместе с частью газа кольцевую щель 14, образованную внешней оболочкой и неподвижной кольцевой обечайкой 13, сбрасываться в бункер 15, где происходит коагуляция мелких осаждение крупных частиц на дно бункера. Газ, попавший в бункер через щель 14, поступает затем в канал, образованный неподвижной поверхностью корпуса 1 и внешней оболочкой ротора 5, и под действием перепада давления между выходным и входным сечениями ротора направляется к входному сечению. Затем через зазор между краем внешней оболочки 5 и крышкой корпуса 3 газ поступает в ротор. Частицы, захватываемые из бункера этим потоком газа, снова будут отсепарированы.Particles deposited on the partitions 7 will move along them and fall on the inner surface of the outer conical shell of the rotor 5, the half-solution angle of which is greater than the particle friction angle α _tr . Particles entering the surface of the outer shell 5 from the partitions 7 or passing through the particle collecting device 10 (in the case of using coaxial cones 6) will move to the output section of the rotor and, passing along with the gas part, an annular gap 14 formed by the outer shell and the stationary ring the shell 13, discharged into the hopper 15, where coagulation of small sedimentation of large particles to the bottom of the hopper. The gas entering the hopper through the slot 14 then enters the channel formed by the fixed surface of the housing 1 and the outer shell of the rotor 5, and under the influence of a pressure differential between the output and input sections of the rotor is directed to the input section. Then, through the gap between the edge of the outer shell 5 and the cover of the housing 3, the gas enters the rotor. Particles trapped from the hopper by this gas stream will again be separated.

Очищенный газ, выходя из каналов ротора, образованных его оболочками и поверхностями осаждения, попадает в выходное устройство, которое предназначено для уменьшения абсолютного давления за счет раскрутки. При этом также в значительной мере устраняются потери полного давления, которые имеют место при движении интенсивно закрученного газового потока в канале с неподвижными стенками. Выходное устройство может быть выполнено, например, в виде двух наборов лопаток, один из которых 11 установлен непосредственно на роторе и вращается вместе с ним. Входные кромки лопаток 11 направлены параллельно оси вращения, а выходные повернуты против направления вращения. Во вращающемся кольцевом наборе лопаток 11 осуществляется первоначальная раскрутка газового потока и задается угол его входа в неподвижный набор лопаток 12, установленных в кольцевой обечайке 13. Входные кромки неподвижных лопаток 12 повернуты на этот угол против направления вращения, а выходные направлены параллельно оси ротора. Лопатки 11 и 12 могут иметь переменный по радиусу ротора угол поворота соответственно выходных и входных кромок, учитывающий зависимость окружной скорости газа от радиуса. Наличие вращающегося направляющего аппарата 11 помимо первоначальной раскрутки потока позволяет также уменьшить влияние зон отрывного течения, которые могут возникать на неподвижных лопатках 12 при нерасчетном режиме работы устройства, на область выходного сечения ротора и устройство для сбора осажденных частиц 10. The purified gas, leaving the rotor channels formed by its shells and deposition surfaces, enters the outlet device, which is designed to reduce the absolute pressure due to unwinding. At the same time, the total pressure losses that occur during the movement of an intensely swirling gas stream in a channel with fixed walls are also largely eliminated. The output device can be made, for example, in the form of two sets of blades, one of which 11 is mounted directly on the rotor and rotates with it. The input edges of the blades 11 are directed parallel to the axis of rotation, and the output is turned against the direction of rotation. In the rotating annular set of blades 11, the initial flow of the gas stream is carried out and the angle of its entry into the fixed set of blades 12 installed in the annular shell 13 is set. The input edges of the stationary blades 12 are rotated by this angle against the direction of rotation, and the output ones are parallel to the axis of the rotor. The blades 11 and 12 may have a rotation angle of the output and input edges, respectively, with respect to the radius of the rotor, taking into account the dependence of the peripheral gas velocity on the radius. The presence of a rotating guide apparatus 11, in addition to the initial promotion of the flow, can also reduce the influence of the separation flow zones, which can occur on the stationary blades 12 during the off-design operation of the device, on the region of the output section of the rotor and the device for collecting deposited particles 10.

Claims

A device for centrifugal gas purification, comprising a housing, an input device, a hollow rotor with deposition surfaces installed between the inner and outer shells of the rotor and having the shape of truncated cones coaxially mounted on one shaft, expanding along the flow direction, a device for transporting deposited particles connecting the cones in the area of the output section of the rotor, the hopper, an annular gap in the hopper, the output device, characterized in that the input device is made in the form of a subsonic nozzle installed about at an angle to the inlet section of the rotor, and a spiral-shaped cover hermetically connected to the nozzle and the housing, and the output device is made in the form of two annular sets of blades, the blades of the first set mounted on the rotor and have output edges bent against the direction of rotation, and the blades of the second set motionless, installed behind the output section of the rotor and have output edges bent against the direction of its rotation.