Устройство для удаления загрязненного воздуха от ванны с технологической жидкостью
Изобретение относится к технологической и санитарной очистке выбросных газов и воздуха удаляемых из ванн с раствором технологической жидкости. Целью изобретения является повышение эффективности улавливания при пониженном расходе вытяжного воздуха экономичности и надежности . Сущиость изобретения устройство содержит добавки в технояотическую жидкость в виде алифатических аминов, образующих на поверхности зеркала ванны в операционном периоде технологического процесса укрытие-пленку, которую в межоперационном периоде технологического процесса расплавляют. 2 мл
COlO3 COHETCKMX
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК ((9) - (1 1) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ CCCP (si)s В 08 В 15/00
С)Г)ИСАНИЕ ИЗОБРЕГЕНИЯ
К А BTO Р СКО МУ С В ИД Е ТЕЛ Ь СТВУ
-1, ". .-.":- -" ": .- :. " :.,: 2, (21) 4783766/1 2 (22) 18.01,90 ..... :.-::.::..-..: ской"и санитарнсй очистке выбросных газов (46) 15,08,92, Бюл, ¹ 30:., ., ...:,. ;;: ..: "и воздуха, удаляемых из ванй С раствором (71) Воронежский инженерно-строите институт :-.. ...,,:, -.,:, .. : .:: теййя является повышейие эффективности и В,Н,1Аелькумов - - ..- : :;-." .. :тяжного во"духа, экономичнос"..и" и надеж(56) Елинскйй И.И. Вентлляция и отопление " ности. Сущность изобретения: устройство гальваническйх и травильных цехов маши - "содержит добавки в техно ностроительных заводов. М, 1989, : .: - - . кость в виде алифатических аминов, образуАвторское свид етель ство СССР:.: -:... ю щих на поверхности зе рк"ал а ваннbi в
N., 1634343, кл. В 08 В 15/00, 1987. ::: " ;; операционном пе . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЗА- . .процесса укрытйе -пленку, кбторую в межГРЯЗНЕННОГО ВОЗДУХА ОТ ВАННЫ С; операционном периоде технологического
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТЬЮ :.: процесса расйлавляют. 2 ил.
I (Л
Р
О ф
ЬЭ . Р..) (", у
° й
Изобретение относится к техйологиче- изделий плавающие колпачки перемещают- и воздуха, удаляемых из"ванн с раствором . равномерность их распределения на ïîéåpэлектролита", например, и новременного обезжиривания и травления .. ется равномерность их распределенйя на черных металлов, эмульсионного обезжирй-: поверхности зеркала мннй, а также и )и . вания, обезжиривания с применением ульт-,:вьтрузке деталей сложной конфигураци л. развуKà при комнатной температуре возможно забивание колпачками полост. раствора, травления черньв металлов (в от- . и отверстий деталей. сутСтвии плавлкбвой кислоты), травления Цель изобретения состоит в повышен.:и алюминия и т.д; .,: ::::".:.- - .эффективности улавливания вредностей
Известно устройство укрытия зеpкала: при пониженном расходе вытяжного возду- ванны, ripeäñòàâëÿþùåå собой ванну с рас - " ха, экойомйчности и надежности работы уствором, в который введены твердые добавки: .тройства, в виде плавающих колпачков, и размещен- Поставленная цельдостигаетСятем, чт() ные вдоль бортов ванны вытяжные воздухо- устройство для укрытия зер)(ала ванны йри воды. Недостатком "данного устройства проведении технологических процессов, с0является негерметичность покрытия, что " держащее вытяжные воздуховоды, установвлечет за собой бесперебойную работу от- ленные вдоль бортов ванны, заполйенной сасывающих вентиляторов в постояйном- - .,технологической жйдкостью с добавками режиме. Кроме того при загрузке и выгрузке для образования укрытия зеркала ванны, 1754233!
9 согласно изобретению дополнительно снабжено установленными с двух взяимнопротивоположных бортов ванны вертикальными" каналами, изолированными от атмосферы и сообщенными в своих верхних и нижних частях с Г!Олссть!О BBHHbt, причем в одном из каналов размещена система под-:вода теплоты, а в прстивоположиом канале - система отвода теплоты, а в противополо».:нам канале — система отвода теплоты, при этом нйжнее отверстие канала с размещенной в нем Системой отвода теплоты рас"положено ниже соответствующего отверстия противоположного канала, верхнее отверстие которого перекрь.то упругим злем(.нтсм, а в качестве добавки используют пленK006pB3>!!ÎÙè8 алифати(!еские амины.
Предлагаемое устройство схемяти(!ески изобра>кено на фиг,1 (представлс!!о в разрезе), Устройство укрытия зеркала ванны при проведе!!!л!л технологических процессов по описанному Выше способу состоит !/3 BBIIHbt
1, в, -ль бортов которой размещены вытяжные Всздуховоды 2 изолирсаа!!н!-,!е OT Я1мосферы вертикальный опускной канал 3 и
Вертикальный пОДъемный! канал 4. сосб(денные отверстиями в своих Верхних 5, 6 и нижних 7, 8 частях с полостью ванны 1. В канале 3 размещена внешняя !лстема отвода тейлсть! 9, а В канале 4 — внешняя система подвода теплоты 10.
Верхнее отверстие подъемного канала
4 перекрыто упругим элементом 11, например, плоской пружиной, В половти Ванны размеща!от обрабатываемое изделиа 2, В качестве илл гострации работы устройства для укрыти зеркала Ванны рассмотрено применение пленкообразую(цего ялифятическсГО ям!лня — Октадециламина
ОДА. Для этих же целей можно применять не тОлькО ОДА, но и Другие амины с пОхсжимл физико-хими !ескими свойствами, например, смесь пленкосбразующих аминов
0Т С18НззМН2 Дс С201 1 11!ч г, пслуча8му!О из дешевых нафтеновых кислот. а также вторичные йли третичнь!е амины: диоктадециламин (С18Нз7)2ЙН2 илл триоктадециламин (С18Н87)3! Нг.
Тег!Лсфизические свойства ОДА приведены ниже: молекулярная масса 269,5, газовая постоянная 30,9 Д/ -8 мг На пОВерхнссти Воды ОДА при темпсрягуре 48 С дает жидкорастянутую пленку, каждая молекула Г12си этом занимает площадь >; — 4,8 10 м, С ростом температуры . -19 5 зта пленка превращается В Газссбразну!О ($0=7,5 10 м 1, с понлжением — в твердую (8о=-2,1 101 м ). ОДА представляет собой белое воскообразное вещество, отходы технслоп1и производства завода синтетическо10 го каучука, относится к классу пленкообразующих высшлх алифатических аминов, химическая формула С18Н87КНг. Устройство работает следующим образом. В ванну 1 наливают раствор электро15 лита и Дсбавля!От алифатические аминь! В жидком состоянли при температуре их плав-, ления. В результате амины Охла>:<даются и, поднимаясь вверх, Образуют на псверхности зеркала ванны укрыт!!е — пленку, Одно20 временно включается ш!ешниЙ источник подвода теплоты 1 О, H p83>!flbTBT8 чего происходит нагрев раствора, которым заполнен ГIО принцип Jj сообщающихся сосудов пОДьемный вертикальный канал 4, Верхнее от25 верстие упомянутого канала 4 перекрыто упругим. элементом 11. Парожидкостная смесь алифатического амина поднимае>гся вверх под небол;øèì избыточным давлением (динамическим няпсрс!(л) порядка 10 — 20 30 КПЯ, которого достято(!нб для открытия клапана-пружины 11, оттарироаанного на данное давление. При дросселировании пярсжидкостной смес!л е клапане-пружине 11 происходит конденсация паров ами(!Я, В 35 случае их образования при перегреве, а горячая жидкость, няГр8вяя пл8нку, расплав лает ее, При фазовом переходе амина происходит увеличение Объема в ванне и поверхностный слой амина, т,к. Он летче 40 электролита, поступает в канал 3 через отBGpcTB8 5 и Охлаждается В нем, при !8м происходит теплосъем холодной Внешней средой в системе отвода теплоты 9, Алифа- тический амин (ОДА) охлаждается до темпе45 ратуры 52 С В канале 3 и через отверстие 7 . подается а ванну 1. Б Ванне 1 алифатические амины псдн имя!Отся ВВ8рх, взаимсдеЙствуя с погруженным в ванну 1 изделием 12, охлаждаются и кристаллизуются с образо50 ванием пленки на поверхности зеркала ванны. Подвод теплсть! в С!лстеме 10 в зтс время Не ОС(УЩЕСТВЛЯЕТСЯ. ПриВОДится сОстав зл8ктролита ДлЯ Очистки поверхностей металлических изделий, 55 содержащих 1 часть щелочи КяОН и 9 частей водь, по массе, При взаимодействии "", инородным с!!Оем., загрязняющим металлическую поверхность изделия, происходит химическая реакция с образованием газо5 1754233 образного выброса. Таким образом, кроме дит к испарителям 15 тепловь.х труб, помеобезжиривания в ваннах одновременно щенных в камеру 10 внешнего подвода теппроисходит и очистка поверхности с обра- лоты, В качестве греющей среды, зованием газообразных вредностей, попа- подаваемой в камеру 10, можно использодание которых по санитарным нормам в 5 вать теплоту выбросных газов печей, топок атмосферу нормируемо. Через неплотности котлов, горячую воду с температурой 60пленки у стенок ванн происходит удаление 70ОС. Можно также использовать электровредностей через вытяжные воздуховоды 2 нагрев испарителей 15. При подводе посредством вентиляторов (на чертеже не теплоты к испарителям 15 бромфреон вскипоказаны), которые включаются в момейт 10 пает, а паро>кидкостная смесь поступает в загрузки и выгрузки изделия 12 из ванны 1. конденсатор 13, где отдает теплоту раствоДопускается загрузка или выгрузка изделия ру амина, Бромфреон конденсируется, на12 с частичным разрушением пленки, когда гревая смесь до температуры 53" С. „она еще не растворилась. Загрязнения, уда- Паро>кидкостная смесь алифатического ляемые с поверхности изделия 12, всплыва- 15 амина поднимается" вверх под небольшим ют под пленку-укрытие и могут удаляться с . избыточным дэвленйем (динамическим наповерхности механическим путем в меж-: пором) порядка 10-.20 кПа, которогодоста- . операционный период, - .: точно для открйтия клапана-пружины 11, . Предлагаемый способ реализован в ус- оттарированного на данное давление, Горятройстве следующим образом.. 20 чая жидкость расплавляет пленку и поверхДля очистки поверхности металличе- ностный слой амина поступает в канал 3 ских изделий применяется раствор электро- через отверстие 5 охлаждается в нем, отдалита, содержащий 1 часть щелочи МаОН и вая теплоту испарителям 16 тепловых труб, 9 частей воды по массе, Ванна заполняется заполненных низкокипящим теплоноситеданным раствором при температуре раство- 25 лем, Теплосьем осуществляется холодной о ра ниже 46 С. Б период пусковых работ внешней средой, например, водой. Алифачерез нижнюю часть вертикальногО опуск - . тическийаминохлаждаетсядотемперэтуры ного канала вводят алифатический амин 52ОC в канале 3 и через отверстие 7 подаетОДА при температуре 52" С в жидком состо- ся в вакнну 1, в которой поднимается к поверянии, массовая доля 5 j,. Этому предшест- 30 хности зеркала ванны, охлаждаясь, омывая вует погружение изделия в ванну. Так как и очищая изделие 12. На поверхности охплотность ОДА меньше, чем плотность лажденные амины образуют пленку, при раствора электролита в ванйе (1150 кг/мз), этом подвод теплоты к исйарителям 15 не амин поднимается вверх, омывая поверх- - осущес вляется, В то же время можно так ность изделия, очйщая ее и одновременно 35 сбалансировать теплоту, 4Т0 тепловые "труохла>кдаясь, На поверхности зеркала ванны бы будут работать непрерывно, если технопроисходит отверждение алифатических логический процесс в ванне 1 кратковреаминов с образованием сплошной пленки- менный. Применение тепловых труб s сиспокрытия, Герметичность пленки частично темах отвода и йодвода теплотй обусловленарушена у краев ванны, где размещены 40 но характерной их особенностью заборные щели вытяжных воздуховодов, че- поДдерживать стабильной температуру рез которые и происходитудаление вредйо- стенки, что исключает переохлаждение или" стей, За 2 — 5 мин до окончания перегоев алифатических амййов, В случае операционного технологического периода переохлаждения возможно образование через верхнее отверстие подьемного вертй- 45 пленки в канале 3, что нежелательно, а в кального канала подается подогретйй до случае перегрева — йревращейие всего котемпературы 55- .60 С раствор за счет ес- личества аминов в пар; что не позволит полтественной циркуляции при подогреве. ностью скондейсировать их над зеркалом Пример конкретного выполнения уст- ванны, ройства представлен на фиг.2(дано врэзре- 50 Характер пленки ОДА над поверхнозе), Система отвода и подвода теплоты стью зеркала ванны приведен ниже, .1 включаютсоответственно конденсаторы 13, В данном примере ванна была заполне14 и испарители 154, 16 тепловых труб на щелочным раствором в количестве 1600 (фиг.2). Тепловая труба предсталяет собой л с добавкой ОДА в количестве 8 кг на ванну. замкнутую вакуумированную полость, за- 55 Коэффициентполезногодействияустройстполненную промежуточным теплоносите- ва в этом случае составил 0 88. лем (бромфреоном), имеющим температуру Применение описанного выше способа о кипения тр55 С. Нагрев смеси электролита создания укрытия ванн и устройства для его и алифатического амин осуществляется от реализации позволяют повысить эффективконденсатора 13, Подвод теплоты происхо- ность на 18 Д, т,е, КПД устройства повыша1754233 ется с 0,6 до 0,88. Кроме повышения эффек- тивности предлагаемого устройства, для него характерны экономичность и надежность работы. Надежность обусловлена стабиль. ностью теплофизических свойств аминов и работы тепловых труб. Повышение экономичности работы устройства обусловлено периодичностью работы вытяжного устройс тва. - Ф"ормула изобретения Устройство для удаления загрязненного воздуха от ванны с технологйческой жидкостью, содержащее вытяжные воздуховоды, установленные вдоль бортов ванны, и укрытие ванны, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности улавливания вредностей при понйженном расходе 8 вытяжного воздуха, экономичности и надежности работы устройства, оно снабжено установленными с двух взаимно противоположных бортов ванны вертикальными сто5 яками, верхние торцы которых заглушены, в верхней и нижней частях боковых поверхностей выполнены отверстия, сообщающие стояки с ваннОй, при этОм Один из, стОяков снабжен системой отвода тепла, а противо10 положный — системой подвода тепла и упругим элементом, размещенным в верхней отверстии, при этом нижнее отверстие размЕщено выше соответствующего отверстия противоположного стояка, а укрытие ванны 15 выполнено из пленкообразующего алифатиЧЕСКОГО аМИНа, РаЗМЕЩЕННОГО На ЗЕРКалЕ технологической жидкости. 1754233 Составитель В.Турбин Редактор Н.Соколова Техред М.Моргентал Корректор M.Êåðåöìàí Заказ 2843 Тираж - . ПадписнОе ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Па-,ент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
