Разнотемпературная конденсационная камера



Разнотемпературная конденсационная камера
Разнотемпературная конденсационная камера

 


Владельцы патента RU 2483781:

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, содержащая нижнее днище, верхнее днище, холодную и горячую боковые стенки с устройствами обеспечения разности температур их наружных поверхностей, при этом боковые стенки выполнены состоящими из нескольких подвижно соединенных между собой частей, имеющих возможность углового и радиального перемещений как внутрь, так и наружу газового тракта, при этом проходное сечение тракта определяется положением подвижных частей. Изобретение позволяет обеспечить более полное отделение конденсата и механических примесей от потока газа, подвергаемого очистке при меньших затратах энергии. 3 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 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 с устройствами обеспечения разности температур их наружных поверхностей, согласно изобретению, боковые стенки выполнены состоящими из нескольких подвижно соединенных между собой частей, имеющих возможность углового и радиального перемещений как внутрь, так и наружу газового тракта.

Для улучшения условий конденсации и упрощения конструкции, холодная и горячая стенки выполнены в виде полых тел со штуцерами подвода и отвода рабочего тела.

Для упрощения конструкции, горячая стенка выполнена в виде пластины с размещенным на ее поверхности электронагревательным элементом.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, 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 содержит нижнее днище 1, верхнее днище 2, холодную 3 и горячую 4 боковые стенки, соединенные между собой по периметру. Холодная стенка 3 выполнена состоящей из нескольких полых секций 5, имеющих штуцера 6 и 7 соответственно подвода и отвода рабочего тела. Секции 5 соединены между собой с возможностью радиального и осевого перемещений.

Горячая стенка 4 выполнена состоящей из нескольких полых секций 8, имеющих штуцера 9 и 10 соответственно подвода и отвода рабочего тела. Секции 8 соединены между собой с возможностью радиального и осевого перемещений.

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, тем самым сокращая время ведения процесса очистки, что положительно 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.

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.

За счет того, что верхнее 2 и нижнее 1 днища соединены между собой по периферийной части при помощи боковых стенок 4 с образованием замкнутой полости, в тракте камеры и в указанной замкнутой полости, создается повышенное давление, что приводит к улучшению условий отделения конденсата.

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 с устройствами обеспечения разности температур их наружных поверхностей, отличающаяся тем, что боковые стенки выполнены состоящими из нескольких подвижно соединенных между собой частей, имеющих возможность углового и радиального перемещений как внутрь, так и наружу газового тракта, при этом проходное сечение тракта определяется положением подвижных частей.

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

3. Разнотемпературная конденсационная камера по п.1, отличающаяся тем, что горячая 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 пластины с размещенным на ее поверхности электронагревательным элементом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания. .

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 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.

Изобретение относится к очистке воздуха и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности. Конденсационная камера для установки для очистки газового потока содержит трубчатый корпус, имеющий входной канал для входа запыленного и/или задымленного газового потока и выходной канал для выхода очищенного газового потока, средство для вдувания пара, холодильник, выполненный в виде рубашки, соосной с корпусом, и кольцевой сборник для конденсата, расположенные внутри упомянутого корпуса. Средство для вдувания пара выполнено в виде центрального тела, установленного внутри канала для входа запыленного и/или задымленного газового потока, и выполненного в виде трех полых секций, имеющих центральный канал, соединенный с источником пара. Внутренний профиль рубашки холодильника выполнен эквидистантным профилю средства для вдувания пара с образованием профилированного зазора между рубашкой холодильника и средством для вдувания пара. На внешней поверхности полых секций, соединенных с источником пара, выполнены отверстия, при помощи которых полость каналов внутри указанных секций соединена с упомянутым профилированным зазором. Технический результат: повышение эффективности очистки газового потока. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх