Устройство регенерационной очистки воздуха от тонкодисперсной неслипающейся пыли

 

Изобретение относится к гидрообеспыливанию воздуха рабочей зоны и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где применимы гидродинамические методы очистки воздуха от пыли. Целью изобретения является повышение эффективности очистки воздуха от пыли. Сущность изобретения заключается в том, что цилиндрический корпус, включающий входной и выходной воздушные патрубки, генератор пены, внутреннюю и внешнюю контактные полости, сепарационное устройство, дренажную трубку вывода жидкости, дополнительно содержит сифон, сопряженный с ограничительной стенкой в виде обратного конуса, сферическую перегородку с проходным патрубком и расположенные под ней кольцевые пластины, площадь поверхности которых уменьшается по мере удаления от перегородки, а внутренние края пластин отогнуты вниз и не доходят до стенки проходного патрубка, образуя с ним кольцевые щели, при этом наружные края образуют щели с корпусом, при этом выходной диффузорный патрубок выполнен в виде гиперболоида вращения. 1 ил.

Изобретение относится к гидрообеспыливанию воздуха рабочей зоны, которое реализовано пенным способом, и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где применимы гидродинамические методы очистки воздуха от пыли.

Известно устройство для пылеулавливания, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, распылитель пенообразующего раствора, пеногенерирующие и пеногасящие пакеты сеток, установленные по ходу движения воздуха (авт. св. 1456608 E 21 F 5/04, 1989).

Также известно устройство для мокрой очистки газа, содержащее корпус с патрубками ввода и вывода газа и жидкости, контактную тарелку, выполненную с отверстиями, сепарационное устройство, состоящее из конической тарелки и контактного патрубка, выполненного в виде частично входящих друг в друга усеченных конусов (авт. св. 1178473 B 01 D 47/00, 1984).

Наиболее близким по конструкции и достигаемому эффекту является устройство для очистки воздуха, представляющее собой вертикальный цилиндрический корпус, который содержит коаксиально на одном уровне установленные входной и выходной патрубки, дренажные трубки вывода жидкости, генератор пены, внутреннюю контактную полость с полым параболоидным обтекателем, внешнюю контактную полость, сепарационные устройства, выполненные в виде закручивателей, имеющих одно направление, при этом лопасти первого по ходу газа закручивателя выполнены полыми с уменьшением проходного сечения (авт. св. 1692619 B 01 D 47/04, 1991).

Однако с помощью известного устройства нельзя добиться высокой эффективности очистки воздуха от тонкодисперсной пыли из-за относительно малого времени взаимодействия запыленного воздушного потока с раствором пенообразователя. Данное устройство имеет сложную конструкцию, что затрудняет его изготовление.

Сущность изобретения заключается в том, что цилиндрический корпус с воздушным входным патрубком и выходным диффузорным патрубком, генератором пены, внутренней и внешней контактными полостями с сепарационным устройством, дренажной трубкой вывода жидкости, дополнительно содержит сифон, сопряженный с ограничительной стенкой, представляющей собой обратный конус, ступенчато изменяющий свою конусность и имеющий в стенке большего конуса перфорацию; сферическую перегородку, выгнутую вверх с проходным патрубком под ней в виде диффузора, расположенного по оси корпуса, сепарационное устройство, выполненное в виде набора кольцевых пластин, площадь поверхности которых уменьшается по мере удаления от перегородки, а внутренние края пластин отогнуты вниз и не доходят до стенки проходного патрубка, образуя с ним кольцевые щели, при этом наружные края образуют щели с корпусом; при этом выходной диффузорный патрубок выполнен в виде гиперболоида вращения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен разрез устройства.

Устройство регенерационной очистки запыленного воздуха от тонкодисперсной неслипающейся пыли представляет собой вертикальный цилиндрический корпус 1, имеющий крышку 2, выполненную конической и оканчивающуюся выходным диффузорным патрубком 3, изготовленным в виде гиперболоида вращения, а также коническое дно 4 с запорным устройством 5 для выпуска скопившегося на дне шлама.

В нижней части корпуса 1 имеется входной патрубок 6 с фланцем 7 для подключения устройства в целом к сети воздуховодов. Этот патрубок 6 соединен с сифоном 8, имеющим отверстие 9 для слива избытка раствора пенообразователя, другой конец которого расположен по оси корпуса 1 и сопряжен с ограничительной стенкой 10, выполненной в виде обратного конуса, ступенчато изменяющего свою конусность и имеющего в верхней своей части перфорацию 11.

Выше ограничительной стенки 10 по оси корпуса расположен проходной диффузорный патрубок 12, при этом его нижняя часть находится на одном уровне с первой по ходу движения воздуха кольцевой пластиной 13, а верхняя - врезана в выгнутую вверх сферическую перегородку 14, которая по окружности на периферии имеет щели 15.

Под перегородкой 14 на стойках 16 установлено сепарационное устройство, выполненное в виде набора кольцевых пластин 13, площади поверхности которых уменьшаются по мере удаления от нее. Внутренние края пластин 13 отогнуты вниз для обеспечения надежного попадания аэрозоля в образовавшиеся щелевые зазоры 17, при этом они не доходят до стенки проходного патрубка 12, образуя с ним кольцевые щели, а наружные края образуют щели с корпусом 1.

В нижней части корпуса 1 спутно пылевоздушному потоку установлен генератор 18 пенного аэрозоля, который подается во внутреннюю контактную полость 19, образованную сифоном 8, ограничительной стенкой 10 и сферической перегородкой 14.

Внешняя контактная полость 20 образована корпусом 1 и ограничительной стенкой 10.

Устройство работает следующим образом.

Раствор пенообразователя подают к генератору 18 и контролируют наполнение пенным аэрозолем сифона 8 через открытое запорное устройство 5. Как только пенный аэрозоль начинает вытекать через отверстие 9, запорное устройство 5 закрывают и осуществляют подачу запыленного воздушного потока во входной патрубок 6, откуда он попадает в сифон 8, где реализуется начальная стадия очистки за счет контакта его с раствором пенообразователя. Далее воздух поступает во внутреннюю контактную полость 18, где взаимодействует с активной частью факела пенного аэрозоля, образуемого генератором 18. Часть пылинок за счет преобладающего воздействия адизионных и смачивающих сил выделяется из воздушного потока и вместе с разрушившимися пузырьками стекает по ограничительной стенке 10 в сифон 8. Затем, проходя над поверхностью раствора пенообразователя в щелевых зазорах 17, воздушный поток организует интенсивный слой пены. Конструкция и размещение пластин 13 способствуют интенсификации процесса смачивания и захвату наиболее тонких фракций пыли. Очищенный воздух через выходной патрубок 3 выводится из устройства.

Постепенно уровень шлама, сохраняющего пенообразующие свойства, достигает отверстия 9. Избыток раствора вытечет через него на дно 4, а затем через открытое запорное устройство 5 - в дренаж.

Устройство позволяет производить очистку вентиляционного воздуха с расходом 0,0083 - 0,0125 м/с от тонкодисперсной неслипающейся пыли (d = 1-10 мкм).

Проведенные на лабораторной модели устройства экспериментальные исследования показали, что эффективность очистки тонкодисперсных фракций пыли составила 78,6%, что превышает эффективность очистки известных устройств на 16%.

Устройство позволяет реализовать процесс принудительного рассеивания пыли пенным аэрозолем. Для этого в центре сепарационных устройств 13 установлен патрубок 12, через который часть пенного аэрозоля попадает под крышку 2. На длинном участке организуется спутное движение воздуха и аэрозоля. Смоченные пузырьками, оставшиеся в воздушном потоке пылевые частицы, за счет увеличившейся парусности удаляются от выходного патрубка 3 с последующим высевом в заранее предусмотренной зоне.

Формула изобретения

Устройство регенерационной очистки запыленного воздуха от тонкодисперсной неслипающейся пыли, содержащее цилиндрический корпус с воздушным входным патрубком и выходным диффузорным патрубком, генератором пены, внутренней и внешней контактными полостями, сепарационным устройством, дренажной трубкой вывода жидкости, отличающееся тем, что внутренняя контактная полость выполнена в виде сифона, сопряженного с ограничительной стенкой, представляющей собой обратный конус, ступенчато изменяющий свою конусность и имеющий в стенке большего конуса перфорацию, над конусом имеется сферическая перегородка, выгнутая вверх с проходным патрубком под ней в виде диффузора, расположенного по оси корпуса, а сепарационное устройство установлено под перегородкой и выполнено в виде набора кольцевых пластин, площади поверхностей которых уменьшаются по мере удаления от нее, внутренние края пластин отогнуты вниз и не доходят до стенки проходного патрубка, образуя с ним кольцевые щели, а наружные края образуют щели с корпусом, при этом выходной диффузорный патрубок выполнен в виде гиперболоида вращения.

РИСУНКИ

Рисунок 1