JPH08281148A - サイクロン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コーン部における渦流を遮断することによ
り、粉体出口における静圧を常圧に近づけて粉体の抜き
出しを容易にし、また付着性の強い粉体がコーン壁に付
着するのを抑制できるサイクロンを提供する。 【構成】 上部に蓋板を有する円筒状胴部、胴部の下部
に接続された倒置円錐状のコーン部、胴部の側壁に接線
方向に取りつけられた入口管、胴部の蓋板の中央に挿入
された内筒及びコーン部の下端に取りつけられた粉体排
出管により構成されているサイクロンにおいて、コーン
部内部に円盤をサイクロン中心軸と直角に且つコーン壁
との間に等間隔の空隙が存在するように設置してある。
円盤の設置位置はコーン部の中間からコーン部上縁との
間が好ましく、また円盤の直径は円盤の設置部分におけ
るコーン部の内径の４０％以上で且つ円盤とコーン壁と
の間隔が１０〜２００ｍｍの範囲であることが望まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉体とガスの混合流か
らガスを分離して粉体を捕集するサイクロンに関するも
ので、特に粉体の抜き出しが容易に行えるサイクロンに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】粉体の空気輸送、流動乾燥、流動冷却、
噴霧乾燥、粉砕或は流動層反応等により生じる粉体とガ
スの混合流からガスを分離して粉体を捕集するために
は、上部に蓋板を有する円筒状胴部、胴部の下部に接続
された倒置円錐状のコーン部、胴部の側壁に接線方向に
取りつけられた入口管、胴部の蓋板の中央に挿入された
内筒及びコーン部の下端に取りつけられた粉体排出管に
より構成されているサイクロンが広く利用されている。
入口管から円筒状胴部に接線方向に送入された粉体とガ
スの混合流は胴部内壁に添って旋回しながら下降し、こ
の間に粉体に遠心力が働いて粉体は壁方向に移動しガス
流から分離される。

【０００３】従来のサイクロンでは胴部及びコーン部の
全体にわたって渦流が存在し、サイクロン入口部から中
心に向かって旋回速度が上昇するに伴って静圧が低下す
る。その結果、コーン下部の粉体排出口の静圧はガス入
口部の圧力よりサイクロンの圧力損失の１．５〜２倍相
当分の低い圧力になる。サイクロンの使用に当たって
は、粉体とガスの混合流を加圧状態でサイクロンに圧入
することもあるが、内筒出口にファンを設けてガスを吸
引する場合が多く、粉体排出口の静圧は水柱−３００ｍ
ｍ〜−４００ｍｍの負圧になる。このため、粉体排出管
から粉体を抜き出すには、粉体排出管下部にロータリー
バルブ又はダブルダンパーを設けることが必要になる。
しかしロータリーバルブの場合は空気の漏洩量が多くま
たブローアップのため分離捕集効率が低くなる。ダブル
ダンパーの場合は粉体付着によるシール不良を生じ易
い。また油脂含量の多い粉末など付着性の強い粉体はサ
イクロンのコーン部で強い遠心力を受けてコーン壁面を
高速で旋回するためコーン壁に付着し易い。コーン径が
小さくなる粉体出口付近ほど、この傾向は著しい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、コーン部に
おける渦流を遮断することにより、粉体出口における静
圧を常圧に近づけて粉体の抜き出しを容易にし、また付
着性の強い粉体がコーン壁に付着するのを抑制できるサ
イクロンを提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のサイクロンは、
上部に蓋板を有する円筒状胴部、胴部の下部に接続され
た倒置円錐状のコーン部、胴部の側壁に接線方向に取り
つけられた入口管、胴部の蓋板の中央に挿入された内筒
及びコーン部の下端に取りつけられた粉体排出管により
構成されているサイクロンにおいて、コーン部内部に円
盤をサイクロン中心軸と直角に、且つコーン壁との間に
等間隔の空隙が存在するように設置してあることを特徴
とする。円盤の設置位置はコーン部の中間からコーン部
上縁との間が好ましく、また円盤の直径は円盤の設置部
分におけるコーン部の内径の４０％以上、好ましくは５
０％以上であることが望ましい。円盤とコーン壁との空
隙は小さいほど渦流遮断効果が良好であるが、付着性の
強い粉体では円盤取り付け位置コーン壁に付着を生じて
空隙部が閉塞する結果を招くので、通常１０〜２００ｍ
ｍの範囲、好ましくは１０〜１００ｍｍの範囲であるこ
とが望ましい。

【０００６】これを添付図面により具体的に説明する
と、図１は本発明のサイクロンを上部から見た平面図、
図２は図１のＡ−Ａ線における垂直断面図、図３は図２
のＢーＢ位置における水平断面図で、本発明のサイクロ
ン１は、上部に蓋板２を有する円筒状胴部３、胴部３の
下部に接続された倒置円錐状のコーン部４、胴部の側壁
に接線方向に取りつけられた入口管５、胴部の蓋板２の
中央に挿入された内筒６及びコーン部の下端に取りつけ
られた粉体排出管７により構成されているサイクロンに
おいて、コーン部内部に円盤８をサイクロン中心軸と直
角に、且つコーン壁との間に等間隔の空隙ｃが存在する
ように設置してある。図３において記号Ｄは円盤の設置
位置におけるコーン部の内径、記号ｄは円盤の直径、記
号ｃは円盤とコーン壁との間隔で、Ｄ＝ｄ＋２ｃの関係
になる。この円盤８の下部では渦流が遮断されるため、
粉体排出口における静圧は円盤外周部の静圧とほぼ同じ
になり、円盤が存在しない場合に比べて粉体出口静圧は
上昇する。粉体排出口における静圧は円盤８の直径によ
り定まり、コーン部での取りつけ高さ及びコーン内壁と
の間隙の大小には殆ど影響されない。

【０００７】円盤を形成する材質は特に限定されない
が、円盤の上面と下面ではコーン出口部の静圧回復分に
相当する圧力差が存在するため、所要の強度と剛性を有
し、破損、変形しない板厚が必要である。

【０００８】以下実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明は下記の実施例に限定されるものではな
い。

【０００９】

【実施例】円筒状胴部内径１２００ｍｍ、高さ１２００
ｍｍ、内筒径６００ｍｍ、コーン部高さ２４００ｍｍ、
粉体排出管内径３００ｍｍのサイクロンに、粉体濃度３
０ｇ／Ｎｍ₃ の空気を入口風速１６ｍ／秒で送入したと
ころ、粉体出口静圧は水柱−３５０ｍｍ〜−４００ｍｍ
であったが、コーン部に直径５００ｍｍの円盤をコーン
壁との間隔１００ｍｍで設置した場合の粉体出口静圧は
水柱−１００ｍｍ、直径８００ｍｍの円盤をコーン壁と
の間隔５０ｍｍで設置した場合の粉体出口静圧は水柱−
５０ｍｍとなった。

【００１０】上記実施例に示すように粉体出口静圧は大
気圧に近くなるので、ロータリーバルブを設けたことに
よるブローアップ（サイクロン内部に粉体とガスが吹き
上げる状態）による分離効率低下を軽減し、ダブルダン
パーの場合にも乱気流による粉体付着に起因するシール
不良の発生は大幅に軽減される。更にロータリーバルブ
やダブルダンパーを用いずに、静圧が極めて低い（水柱
２００〜２５０ｍｍ）ファンでも粉体を抜き出すことが
できる。これまでの実施結果からは、円盤を取り付ける
ことによりサイクロン圧力損失は僅かに増加するもの
の、サイクロンの捕集効率は低下しないことが確認され
た。また円盤の上面では遠心力により粉体の付着堆積は
全く生じなかった。同様に円盤裏側にも粉体の付着は全
く認められなかった。

【００１１】

【発明の効果】サイクロンのコーン部における渦流を遮
断し、粉体出口における静圧を常圧に近づけて粉体の抜
き出しを容易にし、また付着性の強い粉体がコーン壁に
付着するのを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサイクロンを上部から見た平面図であ
る。

【図２】図１のＸ−Ｘ線における垂直断面図である。

【図３】図２のＹ−Ｙ位置における水平断面図である。

【符号の説明】

１ サイクロン ２ 蓋板 ３ 円筒状胴部 ４ コーン部 ５ 入口管 ６ 内筒 ７ 粉体排出管 ８ 円盤 ９ ロータリーバルブ Ｄ 円盤の設置位置におけるコーン部の内径 ｄ 円盤の直径 ｃ 円盤とコーン壁との間隔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部に蓋板を有する円筒状胴部、胴部の
   下部に接続された倒置円錐状のコーン部、胴部の側壁に
   接線方向に取りつけられた入口管、胴部の蓋板の中央に
   挿入された内筒及びコーン部の下端に取りつけられた粉
   体排出管により構成されているサイクロンにおいて、コ
   ーン部内部に円盤をサイクロン中心軸と直角に、且つコ
   ーン壁との間に等間隔の空隙が存在するように設置して
   あることを特徴とするサイクロン。
2. 【請求項２】 円盤の直径が円盤の設置部分におけるコ
   ーン部の内径の４０％以上で且つ円盤とコーン壁との間
   隔が１０〜２００ｍｍの範囲である請求項１に記載のサ
   イクロン。
3. 【請求項３】 円盤の設置位置がコーン部の中間からコ
   ーン部上縁との間である請求項１又は請求項２に記載の
   サイクロン。