Способ очистки воздуха



Способ очистки воздуха
Способ очистки воздуха
Способ очистки воздуха

 


Владельцы патента RU 2476256:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к процессам пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности. Способ очистки воздуха заключается в пропускании воздуха через увлажнитель и разнотемпературную конденсационную камеру с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, противоположные соседние стенки которого имеют разную температуру. Верхнее и нижнее днища камеры соединяют между собой по периферийной части при помощи боковых стенок с образованием замкнутой полости, в стенках которой выполняют разъемы для обеспечения возможности подвода внутрь полости трубопроводов рабочего тела и средств измерений. Боковые стенки тракта выполняют состоящими из нескольких подвижно соединенных между собой частей, имеющих возможность углового и радиального перемещений как внутрь, так и наружу газового тракта. Тракт образуют верхним, нижним днищами и боковыми стенками тракта, изменение длины тракта производят путем перемещения входной части в радиальном направлении, а геометрии тракта - за счет перемещения в осевом, радиальном и угловом боковых стенок, при этом давление в тракте разнотемпературной конденсационной камеры и в замкнутой полости поддерживают равным. Технический результат состоит в более полном отделении конденсата и механических примесей от потока газа, подвергаемого очистке. 3 ил.

 

Изобретение относится к процессам пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ улавливания высокодисперсных аэрозолей путем насыщения запыленного воздушного потока водяными парами с последующим конденсационным укрупнением и улавливанием аэрозольных частиц из паровоздушного потока (Патент РФ №2323033, МПК B01D 47/05 - прототип).

Основным недостатком известного способа является то, что поток газа встречает на своем пути значительное гидравлическое сопротивление, возникающее в узких каналах насадки, что приводит к значительным потерям энергии.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и создание способа очистки воздуха, применение которого позволит обеспечить более полное отделение конденсата и механических примесей от потока газа, подвергаемого очистке.

Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в предложенном способе очистки воздуха, заключающемся в охлаждении и пересыщении очищаемого потока водяными парами при пропускании его через увлажнитель и разнотемпературную конденсационную камеру с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, противоположные соседние стенки которого имеют разную температуру, с последующим отделением из потока твердой и конденсированной фаз, согласно изобретению верхнее и нижнее днища камеры соединяют между собой по периферийной части при помощи боковых стенок с образованием замкнутой полости, в стенках которой выполняют разъемы для обеспечения возможности подвода внутрь полости трубопроводов рабочего тела и средств измерений, боковые стенки тракта выполняют состоящими из нескольких подвижно соединенных между собой частей, имеющих возможность углового и радиального перемещений как внутрь, так и наружу газового тракта, при этом тракт образуют верхним, нижним днищами и боковыми стенками тракта, изменение длины тракта производят путем перемещения входной части в радиальном направлении, а геометрии тракта - за счет перемещения в осевом, радиальном и угловом боковых стенок, при этом давление в тракте разнотемпературной конденсационной камеры и в замкнутой полости поддерживают равным.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана принципиальная схема установки для очистки воздуха, на фиг.2 - разнотемпературная конденсационная камера в аксонометрии с трактом, сужающимся во входной части, на фиг.3 - разнотемпературная конденсационная камера в аксонометрии с трактом, расширяющимся во входной части.

Указанный способ реализуется следующим образом.

Очищаемый воздух поступает в компрессор 1, где происходит его сжатие до заданных параметров.

Из компрессора 1 сжатый очищаемый воздух подается в увлажнитель сжатого воздуха 2 и далее в подогреватель 3, где ему придается требуемая влажность и температура.

Далее сжатый воздух, вырабатываемый компрессором 1, прошедший через увлажнитель сжатого воздуха 2 и подогреватель 3, подается в разнотемпературную камеру 4 с трактом 5, в которой происходит конденсация водяных паров на ядрах конденсации, например механических примесях, газовых ионах и на поверхности самопроизвольно образующихся зародышей и их рост до размеров капель.

Камера 4 содержит нижнее днище 6, верхнее днище 7, холодную 8 и горячую 9 боковые стенки тракта с устройствами обеспечения разности температур их наружных поверхностей.

Боковые стенки 8 и 9 тракта выполнены состоящими из нескольких подвижно соединенных между собой частей, имеющих возможность углового и радиального перемещений как внутрь, так и наружу газового тракта.

Продольная стенка 8 выполнена состоящей из нескольких соединенных между собой с возможностью радиального перемещения частей 10.

Продольная стенка 9 выполнена состоящей из нескольких соединенных между собой с возможностью радиального перемещения частей 11.

Верхнее 7 и нижнее 6 днища соединены между собой по периферийной части при помощи боковых стенок 12 с образованием замкнутой полости. В стенках 12 полости выполнены разъемы для обеспечения возможности подвода внутрь полости трубопроводов рабочего тела и средств измерений.

Во входной части тракта установлена подвижная стенка 13. В боковых стенках 12 выполнены каналы 14 для подвода рабочего тела и кабелей средств измерений.

За счет того, что боковые стенки 8 и 9 камеры выполнены с возможностью радиального перемещения, обеспечиваются требуемые условия прохождения очищаемого потока через газовый тракт разнотемпературной камеры путем изменения площади проходного сечения тракта.

За счет того, что имеется возможность изменения длины газового тракта путем перемещения входной части 13 в осевым направлении и геометрии тракта - за счет перемещения в осевом, радиальном и угловом направлениях боковых стенок 8 и 9, предложенная разнотемпературная конденсационная камера может легко перестраиваться на различные режимы работы, обеспечивающие оптимальную степень очистки газовых потоков при изменении их температурных и расходных характеристик.

По мере прохождения в канале пересыщенной парогазовой смеси происходит конденсация паров жидкости на аэрозольных частицах, как на ядрах конденсации, и образовавшиеся капли выделяются из парогазовой смеси под действием диффузионных и термодиффузионных сил. При движении парогазовой смеси вдоль холодной поверхности давление паров жидкости над ней значительно меньше, чем в центральной части потока. Вследствие этого в смеси возникает диффузионный поток пара, который воздействует на находящиеся в смеси аэрозольные частицы и капли. В результате этого воздействия частицы и капли движутся в сторону охлаждаемой поверхности. Конденсация пара в объеме и частично на холодной поверхности сопровождается уменьшением объема, что приводит к общему течению парогазовой смеси к этой поверхности. Возникающий при этом конвективный поток, называемый стефановским течением, усиливает диффузионный поток и всегда направлен в сторону уменьшения объема, т.е. к холодной поверхности. С другой стороны, при движении потока между разнотемпературными поверхностями в парогазовой смеси возникает температурный градиент, обуславливающий появление термодиффузионных сил, под действием которых частицы и капли тоже движутся в сторону холодной поверхности, укрупняются и осаждаются в объеме и частично на холодной стенке. Непрерывность конденсации и укрупнения частиц при движении вдоль канала поддерживается вследствие высокой степени пресыщения, которая возникает в результате увеличения парциального давления у обогреваемой поверхности и снижения его у охлаждаемой поверхности. Причем величина пересыщения растет от обогреваемой поверхности к охлаждаемой. В канале, постепенно расширяющемся по ходу газа, процесс конденсации на частицах идет более интенсивно за счет снижения скорости парогазового потока, которое приводит к увеличению парциального статического давления паров жидкости, т.е. к увеличению степени пересыщения и более высокому выходу конденсата, осаждающемуся в виде капель в объеме и на холодной стенке. Выполнение разнотемпературного канала с сужением обеспечит более эффективное удаление образовавшихся капель конденсата со стенок газового тракта за счет обеспечения возможности их срыва со стенок и попадания на днище для последующего удаления.

Изменением длины канала определяется время нахождения аэрозольных частиц в рабочей зоне, тем самым характеризуя степень очистки газового потока.

Одна часть конденсата улавливается в камере 4, а другая, оставшаяся, - в расположенном за ней водоотделителе. Комплект, состоящий из увлажнителей и подогревателя, позволяет изменять влажность и температуру воздушного потока в широком диапазоне.

За счет того, что верхнее и нижнее 6 днища соединены между собой по периферийной части при помощи боковых стенок 12 с образованием замкнутой полости, в тракте 5 и в указанной замкнутой полости создается повышенное давление, что приводит к улучшению условий отделения конденсата.

Проведенные авторами и заявителем испытания полноразмерной установки для очистки воздуха подтвердили правильность заложенных конструкторско-технологических решений.

Использование предложенного технического решения позволит обеспечить более полное отделение конденсата и механических примесей от потока газа, подвергаемого очистке при меньших затратах энергии.

Способ очистки воздуха, заключающийся в охлаждении и пересыщении очищаемого потока водяными парами при пропускании его через увлажнитель и разнотемпературную конденсационную камеру с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, противоположные соседние стенки которого имеют разную температуру, с последующим отделением из потока твердой и конденсированной фаз, отличающийся тем, что верхнее и нижнее днища камеры соединяют между собой по периферийной части при помощи боковых стенок с образованием замкнутой полости, в стенках которой выполняют разъемы для обеспечения возможности подвода внутрь полости трубопроводов рабочего тела и средств измерений, боковые стенки тракта выполняют состоящими из нескольких подвижно соединенных между собой частей, имеющих возможность углового и радиального перемещений как внутрь, так и наружу газового тракта, при этом тракт образуют верхним, нижним днищами и боковыми стенками тракта, изменение длины тракта производят путем перемещения входной части в радиальном направлении, а геометрии тракта - за счет перемещения боковых стенок в осевом, радиальном и угловом направлениях, при этом давление в тракте разнотемпературной конденсационной камеры и в замкнутой полости поддерживают равным.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам очистки газа и может быть использовано в различных областях промышленности, где требуется тщательная очистка газов от твердых и жидких аэрозольных частиц.

Изобретение относится к процессам пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности.

Изобретение относится к процессам пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности.

Изобретение относится к пылеочистке низко- и среднетемпературных газов и может быть использовано в химической, строительной и других отраслях промышленности. .

Изобретение относится к процессам пылеулавливания и может быть использовано, в частности, в пищевой промышленности. .

Изобретение относится к системам защиты окружающей среды, предназначенным для обезвреживания промышленных выбросов многопрофильных предприятий по переработке всех видов минерального сырья, и может быть использовано для обезвреживания выбросов металлургических и химических предприятий, а также предприятий теплоэнергетического комплекса.

Изобретение относится к способу охлаждения и очистки содержащего сверхтонкие частицы горячего газа, например генераторного газа, получаемого в плавильном газогенераторе установки газификации угля, или доменного газа из установки восстановительной плавки, в насадочном скруббере для предварительной промывки, а затем в скруббере с кольцевым зазором, а также к устройству для осуществления указанного способа.

Изобретение относится к конструкции установок для очистки газов от пыли и может найти применение в литейном производстве для очистки ваграночных газов. .

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности. Установка содержит увлажнитель всасываемого воздуха, компрессор, увлажнитель сжатого воздуха, подогреватель, разнотемпературную конденсационную камеру с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, содержащую нижнее днище, верхнее днище, холодную и горячую боковые стенки тракта с устройствами обеспечения разности температур их наружных поверхностей, соединенные последовательно между собой. Верхнее и нижнее днища соединены между собой по периферийной части при помощи боковых стенок с образованием замкнутой полости, в стенках которой выполнены разъемы для обеспечения возможности подвода внутрь полости трубопроводов рабочего тела и средств измерений. Боковые стенки тракта выполнены состоящими из нескольких подвижно соединенных между собой частей, имеющих возможность углового и радиального перемещений как внутрь, так и наружу газового тракта. Тракт образован верхним, нижним днищами и боковыми стенками тракта, входная стенка тракта выполнена подвижной. Обеспечивается более полное отделение конденсата и механических примесей от потока газа, подвергаемого очистке. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способам для проведения тепло-массобменных процессов для системы газ-жидкость, в том числе для кондиционирования воздуха и его осушки, очистки газов от примесей других газов, паров жидкости и дисперсных твердых частиц, и может быть использовано в системах кондиционирования воздуха, санитарной очистки газовых выбросов, для подготовки природных или попутных нефтяных газов перед их использованием или транспортом. Способ очистки газов включает охлаждение газового потока, образование конденсата, выделение его с абсорбированными газовыми и механическими примесями. В качестве холодного теплоносителя, непосредственно контактирующего с газовым потоком, используется ранее образованный конденсат из очищаемого газового потока, охлажденный до температуры ниже точки росы газового потока. Перед взаимодействием разделяемого газа и охлажденного конденсата вводят часть ранее полученного конденсата без его охлаждения с целью насыщения паром газовой фазы и последующего увеличения количества конденсата на жидких или твердых частицах для повышения эффективности их сепарации. Очистку газа проводят в несколько этапов с целью выделения на каждом этапе отдельного компонента или групп компонентов газовой фазы. Технический результат: разработка простого, эффективного и надежного способа очистки газов от газовых, жидких и твердых примесей, снижение материалоемкости оборудования и эксплуатационных затрат. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к отделению дисперсных частиц от газового потока. Установка для очистки воздуха содержит трубчатый корпус, имеющий входной канал для входа запыленного и/или задымленного газового потока, несколько последовательно расположенных конденсационных секций, каждая из которых снабжена средством для вдувания пара, холодильником и кольцевым сборником для конденсата и выходным каналом для выхода очищенного газового потока. Средство для вдувания пара, как минимум, в одной, предпочтительно каждой, секции выполнено в виде полого цилиндра, расположенного с радиальным зазором соосно трубчатому корпусу и состоящего из двух скрепленных между собой цилиндрических обечаек, наружной и внутренней, установленных с радиальным зазором по отношению друг к другу с образованием внутреннего канала для подачи пара. На внешней поверхности наружной обечайки выполнены отверстия, соединяющие полость упомянутого канала с кольцевой полостью, образованной трубчатым корпусом и полым цилиндром. Холодильник выполнен в виде рубашки, соосной с корпусом. Технический результат: повышение эффективности очистки. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к очистке воздуха. При осуществлении способа пар подают в конденсационную камеру, состоящую из нескольких последовательно расположенных конденсационных секций, каждая из которых содержит трубчатый корпус, имеющий входной канал для входа запыленного и/или задымленного газового потока, снабжена средством для подачи пара, холодильником и кольцевым сборником для конденсата и выходным каналом для выхода очищенного газового потока. Средство для подачи пара выполняют в виде полого цилиндра, состоящего из двух скрепленных между собой цилиндрических обечаек, наружной и внутренней, установленных с радиальным зазором по отношению друг к другу с образованием внутреннего канала для подачи пара. Цилиндр располагают с радиальным зазором соосно трубчатому корпусу. На внешней поверхности наружной обечайки выполняют отверстия, при помощи которых соединяют полость упомянутого канала с кольцевой полостью, которую образуют трубчатым корпусом и полым цилиндром. Холодильник выполняют в виде рубашки, соосной с корпусом. При очистке газовый поток преобразуют из сплошного в полый кольцевой, а пар для очистки подают в кольцевой зазор между упомянутыми обечайками и из него через указанные каналы в кольцевую полость. Подогретую жидкость из холодильника используют для подготовки пара. Технический результат: повышение эффективности очистки. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к очистке воздуха и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности. Установка для очистки воздуха содержит трубчатый корпус, имеющий входной канал для входа запыленного и/или задымленного газового потока. Установка также содержит несколько последовательно расположенных конденсационных секций, каждая из которых снабжена средством для вдувания пара, холодильником и кольцевым сборником для конденсата и выходным каналом для выхода очищенного газового потока. Средство для вдувания пара, как минимум, в одной, предпочтительно каждой, секции выполнено в виде двух цилиндров, расположенных соосно один внутри другого с радиальным зазором, образуя при этом внутренние кольцевые каналы. Каждый цилиндр состоит из двух скрепленных между собой цилиндрических обечаек, наружной и внутренней, установленных с радиальным зазором по отношению друг к другу с образованием внутренних кольцевых каналов между оболочками. Полость цилиндра, расположенного в непосредственной близости возле холодильника, выполненного в виде рубашки, соосной с корпусом, соединена с источником пара. Полость цилиндра, расположенного внутри цилиндра для подачи пара, соединена с полостью холодильника, образуя при этом ряд из чередующихся цилиндров для подачи пара и цилиндров, соединенных с холодильником. На внешней поверхности наружной обечайки цилиндров, соединенных с источником пара, выполнены отверстия, соединяющие полость канала для подачи пара с кольцевыми каналами, образованными цилиндрами. Техническим результатом изобретения является более полная очистка газового потока и уменьшение размера частиц, отделяемых от газового потока. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к очистке воздуха. При очистке газового потока средство для вдувания пара выполняют состоящим как минимум из двух цилиндров, которые располагают соосно один внутри другого с радиальным зазором, образуя при этом внутренние кольцевые каналы. Каждый цилиндр состоит из двух скрепленных между собой цилиндрических обечаек, наружной и внутренней, установленных с радиальным зазором по отношению друг к другу с образованием внутренних кольцевых каналов между обечайками. Очищаемый газовый поток преобразуют из сплошного в полый, поперечное сечение которого выполняют состоящим из нескольких соосных колец разного диаметра путем пропускания его через кольцевые каналы упомянутого средства для подачи пара. Полость цилиндра, расположенного в непосредственной близости возле холодильника, соединяют с источником пара. Полость цилиндра, расположенного внутри упомянутого цилиндра для подачи пара, соединяют с полостью холодильника, образуя при этом ряд из чередующихся цилиндров для подачи пара и цилиндров, соединенных с холодильником. На внешней поверхности обечаек цилиндров, соединенных с источником пара, выполняют отверстия, при помощи которых соединяют полость каналов для подачи пара с кольцевыми внутренними каналами, образованными упомянутыми цилиндрами и через которые пар подают из кольцевого канала между упомянутыми обечайками в кольцевые каналы между цилиндрами. Технический результат: повышение эффективности очистки. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх