Разнотемпературная конденсационная камера



Разнотемпературная конденсационная камера
Разнотемпературная конденсационная камера

 


Владельцы патента RU 2478417:

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

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания. Разнотемпературная конденсационная камера с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения содержит нижнее днище, верхнее днище, холодную и горячую боковые стенки тракта с устройствами обеспечения разности температур их наружных поверхностей. Верхнее и нижнее днища соединены между собой по периферийной части при помощи боковых стенок с образованием замкнутой полости. В стенках 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, при этом тракт образован верхним, нижним днищами и боковыми стенками тракта, входная стенка тракта выполнена подвижной, холодная стенка выполнена в виде полого тела со штуцерами подвода и отвода рабочего тела, горячая стенка выполнена в виде полого тела со штуцерами подвода и отвода рабочего тела, горячая стенка выполнена в виде пластины с размещенным на ее поверхности электронагревательным элементом. Изобретение позволяет обеспечить более полное отделение конденсата и механических примесей от потока газа, подвергаемого очистке, при меньших затратах энергии. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

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.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка, содержащая увлажнитель всасываемого воздуха, компрессор, увлажнитель сжатого воздуха, подогреватель, разнотемпературную конденсационную камеру с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, соединенные последовательно между собой, при этом тракт конденсационной камеры выполнен с соотношением длины к высоте более 20, одна из его продольных стенок выполнена с возможностью радиального перемещения, а выходная часть газового тракта разнотемпературной конденсационной камеры соединена с влагоотделителем, работающим по принципу трубы Вентури (Патент РФ №2323033, МПК B01D 47/05 - прототип).

Основным недостатком известной конденсационной камеры является то, что конструкция холодной и горячей стенок не позволяет изменять геометрию тракта в зависимости от условий работы камеры, что приводит к значительным потерям энергии.

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

Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в предложенной разнотемпературной конденсационной камере с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, содержащей нижнее днище, верхнее днище, холодную и горячую боковые стенки тракта с устройствами обеспечения разности температур их наружных поверхностей, согласно изобретению, 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, при этом тракт образован верхним, нижним днищами и боковыми стенками тракта.

Для улучшения условий конденсации и упрощения конструкции холодная и горячая стенки выполнены в виде полых тел со штуцерами подвода и отвода рабочего тела, причем горячая стенка может быть выполнена в виде пластины с размещенным на ее поверхности электронагревательным элементом.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана разнотемпературная конденсационная камера в аксонометрии с трактом, сужающимся во входной части, на фиг.2 - разнотемпературная конденсационная камера в аксонометрии с трактом, расширяющимся во входной части.

Разнотемпературная конденсационная камера 1 содержит нижнее днище 2, верхнее днище 3, холодную 4 и горячую 5 боковые стенки тракта. Верхнее 3 и нижнее 2 днища соединены между собой по периферийной части при помощи боковых стенок 6 с образованием замкнутой полости 7, в стенках которой выполнены разъемы 8 для обеспечения возможности подвода внутрь полости трубопроводов 9 рабочего тела и средств измерений. Боковые стенки 4 и 5 тракта выполнены состоящими из нескольких подвижно соединенных между собой частей 10 и 11 соответственно, имеющих возможность углового и радиального перемещений как внутрь, так и наружу газового тракта 12, при этом тракт 12 образован верхним 3, нижним 2 днищами и боковыми стенками тракта 4 и 5.

Предложенная разнотемпературная конденсационная камера работает следующим образом.

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

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

Далее сжатый воздух, вырабатываемый компрессором, прошедший через увлажнитель сжатого воздуха и подогреватель, подается в разнотемпературную камеру, 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.

Разнотемпературная организация процесса конденсации в канале способствует смещению зоны конденсации от холодной стенки в ядро потока и одновременно позволяет расширить ее по поперечному сечению тракта. При таком температурном режиме основная масса конденсата выделяется не на холодной стенке в виде пленки, а в ядре потока, потому что там создаются первые условия конденсации. Это приводит к более эффективной работе камеры.

Проходя через образованную зону конденсации в разнотемпературном канале, содержащиеся в очищаемом потоке воздуха аэрозольные частицы представляют собой готовые центры конденсации, что отражается на эффективности всей установки. В этой зоне газообразные и жидкостные примеси, присутствующие в воздушном потоке, конденсируются и оседают на поверхности присутствующих центров, тем самым утяжеляя их до размера капель, которые затем осаждаются на дно канала.

За счет того что части стенок разнотемпературной камеры выполнены с возможностью радиального перемещения, обеспечиваются требуемые условия прохождения очищаемого потока через газовый тракт разнотемпературной камеры путем изменения площади проходного сечения тракта и получения требуемой его конфигурации.

За счет того что верхнее 2 и нижнее 1 днища соединены между собой по периферийной части при помощи боковых стенок 6 с образованием замкнутой полости, в тракте и в указанной замкнутой полости создается повышенное давление, что приводит к улучшению условий отделения конденсата.

За счет выполнения начальной части стенок более горячей, чем остальные части, происходит значительное уменьшение на входе метастабильного пересыщения, и соответственно увеличивается зона устойчивого пересыщения, однородного по сечению как вдоль, так и поперек потока.

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

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.

1. Разнотемпературная конденсационная камера с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, содержащая нижнее днище, верхнее днище, холодную и горячую боковые стенки тракта с устройствами обеспечения разности температур их наружных поверхностей, отличающаяся тем, что 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, при этом тракт образован верхним, нижним днищами и боковыми стенками тракта.

2. Разнотемпературная конденсационная камера по п.1, отличающаяся тем, что входная стенка тракта выполнена подвижной.

3. Разнотемпературная конденсационная камера по п.1, отличающаяся тем, что холодная стенка выполнена в виде полого тела со штуцерами подвода и отвода рабочего тела.

4. Разнотемпературная конденсационная камера по п.1, отличающаяся тем, что горячая стенка выполнена в виде полого тела со штуцерами подвода и отвода рабочего тела.

5. Разнотемпературная конденсационная камера по п.1, отличающаяся тем, что горячая стенка выполнена в виде пластины с размещенным на ее поверхности электронагревательным элементом.



 

Похожие патенты:

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 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 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.

Изобретение относится к очистке воздуха и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности. Конденсационная камера для очистки газового потока содержит трубчатый корпус, имеющий входной канал для входа запыленного и/или задымленного газового потока, средство для вдувания пара, холодильник, кольцевой сборник для конденсата и выходной канал для выхода очищенного газового потока. Средство для вдувания пара выполнено в виде полого цилиндра, расположенного с радиальным зазором соосно трубчатому корпусу, и состоит 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, а холодильник выполнен в виде рубашки, соосной с упомянутым трубчатым корпусом. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности очистки газового потока. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх