Гидромагнитный газоочиститель



Гидромагнитный газоочиститель
Гидромагнитный газоочиститель
Гидромагнитный газоочиститель
Гидромагнитный газоочиститель

 


Владельцы патента RU 2568982:

Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" (RU)

Изобретение относится к экологической очистке и нейтрализации выпускных газов от тонкодисперсных, взвешенных частиц, серного ангидрида, оксидов азота, углерода и других токсичных компонентов. Гидромагнитный газоочиститель содержит: бункер 1; каплеуловитель 13 с функцией дефлектора в газовыпускной трубе 6 и в зоне ее тангенциального сопряжения с наклонной промывочной шахтой-вихреобразователем 3, в которой установлены форсунки 11 и наклонные металлические в шахматном порядке полки 4 из магнитомягкого перфорированного материала; емкость 7 с промывочной морской водой или мочевиной и ее перекачивающие из бункера 1 в емкость 7 и в шахту 3 насосы 8; систему автоматики, обеспечивающую регулирование уровня жидкости в бункере 1. В работе за счет фокусирования магнитного поля высокой энергии и вихреобразования и газожидкостного контакта в шахте 3 происходит нейтрализация токсичных газов, а также смачивание, коагуляция, сепарация и выделение твердых токсичных частиц из промываемого потока газа и выпадение их в бункер 1. Очищенный газ с каплями воды, закручиваясь, поступает к каплеуловителю 13, где происходит его доочистка и отделение воды, а стекающие капли и твердые частицы через отстойник 23 выпадают в бункер. Технический результат заключается в повышении качества очисти газов от окислов азота, серы, углерода, сажи и других компонентов. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области экологической очистки и нейтрализации выпускных газов от тонкодисперсных, взвешенных частиц, серного ангидрида, оксидов азота, углерода и других токсичных компонентов, за счет фокусирования магнитного поля высокой энергии, вихреобразования и газожидкостного контакта в шахте-вихреобразователе и может быть использовано на морских и речных судах и при массовом сжигании автомобильных непригодных шин.

Известно устройство для автоматического управления процессом мокрой очистки газов по авторскому свидетельству СССР SU 341508, содержащее шахту-вихреобразователь с входной и выходной зонами газопотока, внутри которого расположены по высоте наклонные перегородки (полки). Устройство содержит каплеуловитель и бункер-шламонакопитель, а также средства автоматического управления, такие как датчик перепада давления, установленный на трубопроводах подвода воды в бункер и отвода ее из бункера, над зеркалом воды в бункере дополнительно установлен поворотный шибер с исполнительным механизмом и датчиком угла поворота вала поворотного шибера, а также регулятор угла его поворота.

К недостаткам мокрой очистки такого известного газопромывателя следует отнести низкую эффективность его действия при очистке газов от тонкодисперсных частиц, высокое гидравлическое сопротивление, достигающее 300 и более мм вод. ст., попытка снижения которого при резких колебаниях нагрузки предлагается за счет установки регулируемого поворотного шибера. Также недостатком данного устройства является применение таких полок, которые выполнены немагнитными, что, в свою очередь, сказывается на недостаточной очистке выпускных газов от сажи, тяжелых частиц и некоторых вредных компонентов.

Прототипом заявляемого изобретения - гидромагнитный газоочиститель - выбран «Газопромыватель» по патенту РФ RU 2277960, предназначенный для очистки газов от пыли и нейтрализации токсичных газов, содержащий промывочную шахту-вихреобразователь, в которой расположены наклонные к ее оси полки, обеспечивающие образование по ее высоте газожидкостных разнонаправленных вихрей, а также содержащий газовыпускной тракт, сопряженный с каплеуловителем, снабженным магнитными лопатками и сборником стекающих капель жидкости, и сообщающийся с промывочной шахтой-вихреобразователем с тангенциальным примыканием. Газопромыватель также содержит бункер для сбора жидких и твердых компонентов в процессе очистки газов в форме перевернутого конуса, заполненный жидкостью (водой), на котором вертикально установлена промывочная шахта-вихреобразователь. Имеется поворотный шибер, закрепленный к промывочной шахте-вихреобразователю над зеркалом жидкости бункера на входе в него газового потока. Газопромыватель содержит магнитный индуктор для омагничивания жидкости, закрепленный в бункере, и сточный из сборника каплеуловителя в бункер трубопровод. При этом бункер в нижней части имеет отстойник с отверстием для сбора и удаления твердых компонентов шламового отхода. Упомянутые наклонные полки в шахте-вихреобразователе выполнены в виде расположенных в шахматном порядке металлических полок из магнитного материала, изготовленного из магнитомягкого перфорированного железа. Сами магнитные полки состоят из радиально расположенных рядов постоянных магнитов, образующих многополюсную магнитную систему, и выполнены в виде прямоугольных призм, каждая из которых содержит несколько пакетов полюсных пластин магнитного элемента. Пластины примыкают друг к другу одноименными полюсами, образуя на общей поверхности каждой призмы, обращенной к рабочей зоне, множество чередующейся полярности. Общая площадь полюсных пластин одной призмы составляет не менее 98% от всей площади торцовой поверхности образованной призмы полки. В соседних рядах призмы обращены друг к другу одноименными полюсами, и границы раздела соседних полюсов в пластинах и, соответственно, в призмах концентричны радиусу округления данной магнитной системы.

К недостаткам данного известного газопромывателя следует отнести недостаточную эффективность его действия при очистке выпускных газов от окислов азота, серы, углерода, сажи и других токсичных компонентов. Это обусловлено в основном тем, что в известном решении отсутствуют распылители, предназначенные специально для непосредственного жидкостного орошения газового потока, которые, в свою очередь, будучи способными не только дополнительно помогать эффективному очищению выпускных газов, способны одновременно и эффективно препятствовать забиванию сажей магнитных перфорированных полок путем мощного распыла жидкости, а также защищать их от коррозии. В известном газопромывателе осуществляется очистка магнитных полок сжатым газом или жидкостью, а очистка газов осуществляется только от мокрых пылеуловителей (полок). Выполнение полок известного решения с возможностью их движения приводит к сложности их обслуживания, ремонта и замены, а также требует установки дополнительного оборудования для их перемещения, что усложняет конструкцию и ее надежность в целом. Также недостатком данного известного газопромывателя является такое его конструктивное исполнение, которое усложняет его использование именно на морских и речных судах. Это обусловлено тем, что вертикальная шахта-вихреобразователь прикреплена перпендикулярно к бункеру с жидкостью, а каплеуловитель большой высоты выполнен в виде отдельного элемента непосредственно перед газовыпускным трактом. Для установки такого достаточно габаритного оборудования в проекте судна потребуется предусмотреть отдельное место для его размещения в машинном отделении, что также усложнит и систему выведения выпускных газов, что, в свою очередь, является не оптимальным решением для использования его на судах.

Технической задачей, на которую направлено заявленное изобретение - гидромагнитный газоочиститель, является устранение указанных недостатков, а именно обеспечение следующего:

1) качественная очистка выпускных газов от окислов азота, серы, углерода, сажи и других токсичных компонентов,

2) качественная очистка и защита перфорированных магнитных полок от сажи и коррозии,

3) легкость и удобство в эксплуатации, а также повышение долговечности оборудования,

4) уменьшение габаритов и упрощение конструктивного исполнения оборудования для возможности использования его на морских и речных судах.

Поставленная техническая задача достигается тем, что известный гидромагнитный газоочиститель содержит промывочную шахту-вихреобразователь, в которой расположены наклонные к ее оси полки, обеспечивающие образование по ее высоте газожидкостных разнонаправленных вихрей; газовыпускной тракт и каплеуловитель, снабженный магнитными лопатками и сборником стекающих капель жидкости, сообщающийся с промывочной шахтой-вихреобразователем; бункер для сбора жидких и твердых компонентов в процессе очистки газов в форме перевернутого конуса, заполненный жидкостью, на котором установлена промывочная шахта-вихреобразователь; поворотный шибер, закрепленный к промывочной шахте-вихреобразователю над зеркалом жидкости бункера на входе в него газового потока; магнитный индуктор для омагничивания жидкости, закрепленный в бункере, а также содержащий сточный из сборника стекающих капель каплеуловителя в бункер трубопровод; при этом бункер в нижней части имеет отстойник с отверстием для сбора и удаления твердых компонентов шламового отхода; упомянутые наклонные полки в шахте-вихреобразователе выполнены в виде расположенных в шахматном порядке металлических полок, изготовленных из магнитомягкого перфорированного материала; причем сами магнитные полки состоят из радиально расположенных в них рядов постоянных магнитов, образующих многополюсную магнитную систему, и выполнены в виде нескольких прямоугольных призм, каждая из которых содержит несколько пакетов полюсных пластин магнитного элемента, которые примыкают друг к другу одноименными полюсами, образуя на общей поверхности каждой призмы, обращенной к рабочей зоне, множество чередующейся полярности; общая площадь полюсных пластин одной призмы составляет не менее 98% от всей площади торцовой поверхности образованной призмы полки, а в соседних рядах призмы обращены друг к другу одноименными полюсами, и границы раздела соседних полюсов в пластинах и соответственно в призмах концентричны радиусу округления данной магнитной системы, в ОТЛИЧИЕ от него, заявляемый гидромагнитный газоочиститель дополнительно содержит устройство для автоматического регулирования уровня жидкости в бункере, содержащее датчик перепада давления газовыпускного тракта с регулятором перепада давления, датчик показаний угла поворота вала шибера с регулятором угла поворота его вала, причем датчик перепада давления соединен с регулятором перепада давления, выход которого соединен с исполнительным механизмом поворотного шибера. Датчик показаний угла поворота вала поворотного шибера соединен с регулятором угла поворота вала шибера, а также дополнительно содержит отдельную емкость с жидкостью, снабженную двумя перекачивающими насосами, и сточный с бункера трубопровод, который подсоединен к данной отдельной емкости, и на нем установлен фильтр и после него один из ее перекачивающих насосов. При этом магнитный индуктор закреплен в бункере непосредственно на входе в бункер газового потока, при вертикальном его закреплении. Промывочная шахта-вихреобразователь установлена наклонной на бункере и тангенциально примыкает к газовыпускному тракту. Каплеуловитель размещен внутри газовыпускного тракта, причем расположен таким образом, что его нижний торец находится несколько ниже зоны тангенциального сопряжения промывочной шахты-вихреобразователя с газовыпускным трактом. Сборник стекающих капель каплеуловителя размещен в нижней части газовыпускного тракта, имеет наклонное днище и сообщен упомянутым сточным трубопроводом с бункером в зоне между магнитным индуктором и поворотным шибером. В качестве промывочной среды для орошения газового потока использована морская вода или раствор мочевины, которым наполнена данная отдельная емкость, к которой подсоединен трубопровод, подводящий промывочную жидкость к распылителям, установленным в верхней части шахты-вихреобразователя, на котором установлен другой перекачивающий насос этой емкости. Причем упомянутый магнитный материал наклонных полок изготовлен из магнитомягкой перфорированной стали, форма бункера выполнена в виде усеченного перевернутого конуса, а упомянутый регулятор угла поворота вала шибера соединен также и с пусковой аппаратурой каждого из перекачивающих насосов данной емкости.

Целесообразно такое выполнение гидромагнитного газоочистителя, при котором распылители жидкостного орошения выполнены в виде форсунок. Форсунки в свою очередь не только дополнительно помогают очищению выпускных газов данной жидкостью, но и препятствуют забиванию сажей магнитных перфорированных полок путем мощного распыла данной жидкости, а также защищают их от коррозии. Технологически оправданно такое выполнение гидромагнитного газоочистителя, при котором число полюсов магнитного элемента равно 10.

Совокупность ограничительных и отличительных признаков обеспечивает достижение поставленной технической задачи, а именно:

1) качественную очистку выпускных газов от окислов азота, серы, углерода, сажи и других токсичных компонентов, которая в совокупности достигается за счет установки распылителей жидкостного орошения, в частности форсунок, и магнитных перфорированных полок на основе постоянных магнитов, использования для промывки морской воды или мочевины, вертикального магнитного индуктора для омагничивания в бункере жидкости из морской воды или мочевины перед входом в него газового потока, а также и за счет автоматического регулирования уровня жидкости в бункере, суммарного гидравлического сопротивления газопропускной щели и шахты при резких колебаниях нагрузки;

2) очистку и защиту перфорированных магнитных полок от сажи и коррозии, которые также достигаются в общей совокупности и за счет установки распылителей жидкостного орошения;

3) легкость и удобство в эксплуатации, а также долговечность оборудования, которые в совокупности достигаются за счет выполнения магнитных перфорированных полок на основе постоянных магнитов без возможности перемещения, т.е. стационарно закрепленными, и за счет средств автоматики. Долговечность перфорированных магнитных полок достигается и за счет применения магнитомягкой стали, а также за счет качественной очистки от сажи и защиты от коррозии посредством установленных распылителей жидкостного орошения, выполненных, в частности, в виде форсунок;

4) конструктивное исполнение для возможности использования гидромагнитного газоочистителя на морских и речных судах, т.е. в условиях ограниченного пространства, которое достигается в совокупности путем наклонной установки промывочной шахты-вихреобразователя к бункеру с жидкостью в форме усеченного конуса и тангенциального соединения ее с выпускной трубой (газовыпускной тракт). Каплеуловитель, в свою очередь, размещен внутри газовыпускной трубы (газовыпускного тракта), что на языке конструирования называется решением, стремящимся к идеалу.

На фиг. 1 представлена схема гидромагнитного газоочистителя.

На фиг. 2 представлена схема каплеуловителя в сечении А-А фиг. 1 газовыпускной трубы.

На фиг. 3 - схема системы автоматического регулирования уровня жидкости и управления процессом мокрой очистки газов.

На фиг. 4 представлена перфорированная магнитная полка с постоянным магнитом в сечении В-В на фиг. 1 (вид сверху).

Гидромагнитный газоочиститель содержит бункер 1, заполненный жидкостью в виде морской воды или мочевины 2, в верхней части к которому на болтовом соединении (не показано) присоединена наклонная промывочная шахта-вихреобразователь 3. В промывочной шахте 3 в шахматном порядке неподвижно установлены наклонные перфорированные металлические полки 4 из магнитомягкого материала (стали). Магниты выполнены на основе постоянных магнитов. В бункере 1, выполненном в форме перевернутого усеченного конуса, установлен поворотный шибер 5, закрепленный к промывочной шахте 3 на входе в бункер газового потока. Промывочная шахта 3 тангенциально примыкает к газовыпускной трубе 6 (газовыпускному тракту). Промывочная система гидромагнитного газоочистителя содержит отдельную емкость с жидкостью в виде морской воды или мочевины 7, снабженную двумя перекачивающими насосами 8 и очистным фильтром 9, один из которых после фильтра 9 установлен на примыкающем к ней сточном трубопроводе бункера 1. Также в бункере 1 непосредственно на входе в него газового потока вертикально закреплен магнитный индуктор 10 для омагничивания жидкости. В промывочной шахте-вихреобразователе 3, выше магнитных полок 4, установлены три распылителя жидкостного орошения, выполненные виде форсунок 11. Форсунки 11 необходимы для более тщательной жидкостной очистки выпускных газов от окислов серы, азота, углерода, сажи и других токсичных газов газового потока путем мощного распыла промывочной жидкости. К форсункам 11 подведен трубопровод промывочной жидкости от емкости 7, заполненной морской водой или раствором мочевины, с установленным на нем другим перекачивающим насосом 8. Также форсунки 11 одновременно обеспечивают очистку и защиту в процессе работы магнитных перфорированных полок от сажи и коррозии. Для сбора и удаления твердых компонентов шламового отхода бункер 1 под днищем имеет отстойник 12 с отверстием в днище (не показано).

Газовыпускная труба 6 содержит каплеуловитель 13, который оборудован множеством вертикальных, магнитных, достаточно длинных лопаток 14 (фиг. 2), установленных по окружности на крестовине 15, прикрепленной к трубе 6 изнутри и соответственно к шахте-вихреобразователю 3 по нижнему торцу каплеуловителя 13 несколько ниже зоны сопряжения шахты 3 с трубой 6. На фиг. 2 представлено сечение по А-А фиг. 1 с иллюстрацией каплеуловителя. Функцию дефлектора (вытяжного устройства) данного каплеуловителя выполняют многочисленные лопатки 14, обтекаемые снаружи восходящим вихреобразным газожидкостным потоком. Для возможности демонтажа каплеуловителя 13 из трубы 6 и шахты 3 для газочистки при профилактике, его крестовина 15 прикреплена к трубе 6 и шахте 3 посредством уголков и шпилек (не показано).

Гидромагнитный газоочиститель также содержит систему автоматического регулирования уровня жидкости в бункере и суммарного гидравлического сопротивления газопропускной щели (между шибером 5 и уровнем 2 жидкости в бункере 1) и шахты 3. Она содержит датчик перепада давления 16 газовыпускного тракта, поворотный шибер 5 над уровнем 2 жидкости бункера на входе в него газового потока, снабженный регулятором 17 перепада давления, исполнительным механизмом 18 угла поворота вала (не показан) шибера, датчиком 19 показаний угла поворота вала шибера и регулятором 20 угла поворота вала шибера. При этом датчик перепада давлений 16 соединен с регулятором 17 перепада давлений, выход которого соединен с исполнительным механизмом 18 поворотного шибера, а датчик 19 угла поворота вала поворотного шибера соединен с регулятором 20 угла поворота вала шибера. Причем регулятор 20 угла поворота вала поворотного шибера соединен с пусковой аппаратурой (не показана) каждого из перекачивающих насосов 8 емкости 7.

Наклонные полки 4 в шахте 3 выполнены в виде расположенных в шахматном порядке металлических полок из магнитного материала, изготовленного из магнитомягкой перфорированной стали, образуя магнитную систему.

Сами магнитные системы гидромагнитного газоочистителя (магнитные полки) состоят из радиально расположенных в них рядов постоянных магнитов 21, образующих многополюсную систему. Магнитная система выполнена в виде нескольких прямоугольных призм (не показано), каждая из которых состоит из «n» пакетов полюсных пластин магнитного элемента, которые примыкают друг к другу одноименными полюсами, образуя на общей поверхности каждой призмы, обращенной к рабочей зоне, множество чередующейся полярности.

Количество полюсов на магнитном элементе установлено равным 10 и может быть различным, в зависимости от заказа изготовления (20, 17, 13, 10 и т.д.). Таким образом, на общей поверхности каждой призмы, обращенной к противоположной стороне от потока газа, имеется множество полюсов чередующейся полярности. Причем общая площадь полюсных пластин одной призмы составляет до 98% от всей площади торцовой поверхности образованной призмы полки, а в соседних рядах призмы обращены друг к другу одноименными полюсами, а границы раздела соседних полюсов в пластинах и соответственно в призмах концентричны радиусу округления магнитной системы (не показано). При этом выполнена особо ориентированная полярность наклонных магнитных полок, которая заключается в том, что полярность радиально расположенных рядов постоянных магнитов в одном ряду первой, например, полки и ряда постоянных магнитов второй полки выполнена чередующейся с полярностью по отношению к первому ряду. Это способствует более эффективному образованию последовательных, интенсивных, чередующихся по направлению своего движения вихрей газожидкостной смеси. Магнитные системы устанавливают в шахте-вихреобразователе 3 вверх магнитными полюсами для облегчения их очистки от уловленных компонентов в процессе эксплуатации и в момент профилактических и ремонтных работ. При этом магнитный материал наклонных полок изготовлен из магнитомягкой перфорированной стали, содержащий специальное покрытие (ноу-хау, не является объектом притязания), что продлевает долговечность их эксплуатации.

Гидромагнитный газоочиститель используют следующим образом.

Перед пуском газоочистителя бункер 1 заполняют жидкостью (морской водой или раствором мочевины). Уровень залива бункера поддерживают автоматически при помощи регулятора уровня несколько ниже входного сечения промывочной шахты 3. Газы, подлежащие очистке, входят в бункер 1, обтекая вертикальный магнитный индуктор 10, омагничиваются, частично проникают под зеркало жидкости 2, далее они проходят через газопропускную регулируемую щель между жидкостью 2 и шибером 5. При этом газовый поток ударяется в слои жидкости 2, срывает и увлекает часть жидкости во взвешенном состоянии в наклонную промывочную шахту-вихреобразователь 3, образуя газожидкостную смесь потока. В наклонной промывочной шахте-вихреобразователе 3, благодаря наличию особо ориентированных по полярности и расположенных в шахматном порядке наклонных перфорированных магнитных полок 4, образуется ряд последовательных, интенсивных, чередующихся по направлению своего движения вихрей газожидкостной смеси. При этом по трубопроводу промывочной жидкости с насосом 8 от емкости 7 через форсунки 11 на восходящий поток газа подается соленая промывочная жидкость, орошая струями поток газа. За счет ряда вихреобразований и газожидкостного контакта в шахте 3 происходит нейтрализация токсичных газов, а также смачивание, коагуляция, сепарация и выделение твердых токсичных частиц из промываемого газового потока и выпадение их в бункер 1. На наклонных перфорированных магнитных полках 4 фокусируются магнитные поля высокой энергии, через которые последовательно проходит газожидкостная смесь. Увеличение магнитной энергии за счет множества фокусирующих магнитных полей позволяет при наличии значительно меньших энергозатрат более качественно нейтрализовать токсичные выпускные газы, например, судовых дизелей. Слабомагнитные и магнитные частицы как химические элементы металлов, которые всегда присутствуют в очищаемых газах, намагничиваются, объединяются в более крупные агрегаты и притягиваются к магнитным элементам магнитной системы. Интенсификация движения частиц в магнитном поле способствует соударению и объединению магнитных частиц с немагнитными. Проходя через магнитные поля, намагничиваются также и капельки достаточно просоленной газожидкостной смеси, что увеличивает смачиваемую способность жидкости. Все это ведет к повышению эффективности и ускорению процессов нейтрализации токсичных газов, уменьшает гидравлическое сопротивление аппарата, достигаемое также и за счет перекрытия неплотности магнитными силовыми линиями между магнитными полками 4. Одновременно происходит и очистка магнитных полок 4, выполненных на основе постоянных магнитов, которая осуществляется струями соленой жидкости в противотоке восходящего газа, подаваемой через форсунки 11, в которые поступает, как изложено, промывочная жидкость по подведенному трубопроводу с насосом 8 от цистерны 7, заполненной морской водой или мочевиной. Очищенный газ из шахты-вихреобразователя 3 через тангенциально примыкающую к ней газовую трубу 6 поступает, закручиваясь в зоне примыкания трубы 6, к каплеуловителю 13 и в трубу 6, где происходит доочистка газа от вынесенных им из шахты-вихреобразователя 3 капель жидкости. Уловленные в каплеуловителе 13 стекающие капли жидкости накапливаются в его отстойнике (сборнике) 22, расположенном в нижней части трубы 6, снабженном наклонным днищем 23, и возвращаются по сточному трубопроводу 24 в бункер 1. Тангенциальное соединение промывочной шахты-вихреобразователя 3 и газовыпускной трубы 6 незначительно повышает сопротивление установки (10-20 мм вод. столба), что обеспечивает более высокую надежность работы гидромагнитного газоочистителя путем устранения ограничения в расходе газа по условиям каплеуноса. При больших расходах и скоростях газа, сопровождаемых большим уносом жидкости к каплеуловителю 13, последний начинает работать как центробежный скруббер (устройство для очистки газов и извлечения одного или несколько компонентов посредством жидкости) с непрерывным возвратом по дополнительному, сточному трубопроводу циркулирующей жидкости и уловленной взвеси в бункер 1. В итоге увеличивается время контакта газового потока с жидкостью и уменьшается опасность каплеуноса в трубопроводы за установкой. При этом перед каплеуловителем газожидкостной поток закручивается вокруг каплеуловителя. Восходящий, вихреобразный наружный поток обтекает снаружи лопатки 14 каплеуловителя, закручиваясь вокруг него, благодаря наличию тангенциального примыкания шахты 3 к трубе 6. Благодаря возникновению внутри каплеуловителя вытяжной тяги (как результат появления эффекта дефлектора) отделяются (очисткой от потока) и удаляются сажа и другие токсичные компоненты. Для увеличения эффекта отделения лопатки 14 - магнитные. Уловленные, осаждающиеся в отстойнике 12 частицы могут быть без затруднения удалены из бункера любым известным способом.

Весь процесс обеспечивается за счет функционирования системы автоматического регулирования уровня жидкости 2 в бункере и суммарного гидравлического сопротивления газопропускной щели и шахты 3, что особенно необходимо при резких колебаниях нагрузки двигателя, неизбежных при переходных режимах судна.

При этом эффективная очистка газов обеспечивается именно при строго определенном суммарном гидравлическом сопротивлении данной щели и шахты 3. Перепад давлений при работе на газовыпускном тракте измеряет датчик 16 и поддерживает регулятор 17 перепада давлений, который воздействует на исполнительный механизм 18 угла поворота вала (не показан) шибера 5. При этом сам угол поворота вала шибера измеряет датчик 19 показаний угла поворота вала поворотного шибера, а соединенный с ним регулятор 20 угла поворота вала шибера стабилизирует при этом необходимое его положение, воздействуя для этого на соответствующие в соответствующий момент исполнительные механизмы, а именно на пусковую аппаратуру (не показана) каждого из перекачивающих насосов 8 емкости 7 и соответственно на приток и сток воды. При положении шибера в рабочем диапазоне регулятор 20 бездействует и насосы 8 отключены. При достижении регулируемым шибером некоторого предельного значения углового перекрытия срабатывает исполнительный механизм - включается перекачивающий насос 8, подающий в этом случае промывочную воду на форсунки 11. При этом уровень воды 2 в бункере поднимается и регулятор 17 перепада давлений возвращает шибер в рабочую зону его характеристик. При переходе шибером значения предельного угла его открытия срабатывает другой исполнительный механизм, а именно включается перекачивающий насос 8, откачивающий промывочную жидкость из бункера в емкость 7. При этом ее уровень 2 в бункере понижается и регулятор 17 перепада давлений, поддерживая перепад давлений постоянным, переводит шибер 5 в рабочую зону. Таким образом, в совокупности достигается регулирование уровня воды в бункере и одновременно качественная очистка газов и быстродействие при управлении процессом.

Представленный гидромагнитный газоочиститель, согласно испытаниям, позволяет очистить отработавшие газы судовых дизельных двигателей до 90%.

1. Гидромагнитный газоочиститель, содержащий промывочную шахту-вихреобразователь, в которой расположены наклонные к ее оси полки, обеспечивающие образование по ее высоте газожидкостных разнонаправленных вихрей, газовыпускной тракт и каплеуловитель, снабженный магнитными лопатками и сборником стекающих капель жидкости, сообщающийся с промывочной шахтой-вихреобразователем, бункер для сбора жидких и твердых компонентов в процессе очистки газов в форме перевернутого конуса, заполненный жидкостью, на котором установлена промывочная шахта-вихреобразователь, поворотный шибер, закрепленный к промывочной шахте-вихреобразователю над зеркалом жидкости бункера на входе в него газового потока, магнитный индуктор для омагничивания жидкости, закрепленный в бункере, а также содержащий сточный из сборника стекающих капель каплеуловителя в бункер трубопровод, при этом бункер в нижней части имеет отстойник с отверстием для сбора и удаления твердых компонентов шламового отхода, упомянутые наклонные полки в шахте-вихреобразователе выполнены в виде расположенных в шахматном порядке металлических полок, изготовленных из магнитомягкого перфорированного материала, причем сами магнитные полки состоят из радиально расположенных в них рядов постоянных магнитов, образующих многополюсную магнитную систему, и выполнены в виде нескольких прямоугольных призм, каждая из которых содержит несколько пакетов полюсных пластин магнитного элемента, которые примыкают друг к другу одноименными полюсами, образуя на общей поверхности каждой призмы, обращенной к рабочей зоне, множество чередующейся полярности, общая площадь полюсных пластин одной призмы составляет не менее 98% от всей площади торцовой поверхности образованной призмы полки, а в соседних рядах призмы обращены друг к другу одноименными полюсами, и границы раздела соседних полюсов в пластинах и соответственно в призмах концентричны радиусу округления данной магнитной системы, отличающийся тем, что он дополнительно содержит устройство для автоматического регулирования уровня жидкости в бункере, содержащее датчик перепада давления газовыпускного тракта с регулятором перепада давления, датчик показаний угла поворота вала шибера с регулятором угла поворота его вала, причем датчик перепада давления соединен с регулятором перепада давления, выход которого соединен с исполнительным механизмом поворотного шибера, датчик показаний угла поворота вала поворотного шибера соединен с регулятором угла поворота вала шибера, а также дополнительно содержит отдельную емкость с жидкостью, снабженную двумя перекачивающими насосами, и сточный с бункера трубопровод, который подсоединен к данной отдельной емкости, и на нем установлен фильтр и после него один из ее перекачивающих насосов, при этом магнитный индуктор закреплен в бункере непосредственно на входе в бункер газового потока при вертикальном его закреплении, промывочная шахта-вихреобразователь установлена наклонной на бункере и тангенциально примыкает к газовыпускному тракту, каплеуловитель размещен внутри газовыпускного тракта, причем расположен таким образом, что его нижний торец находится несколько ниже зоны тангенциального сопряжения промывочной шахты-вихреобразователя с газовыпускным трактом, сборник стекающих капель каплеуловителя размещен в нижней части газовыпускного тракта, имеет наклонное днище и сообщен упомянутым сточным трубопроводом с бункером в зоне между магнитным индуктором и поворотным шибером, в качестве промывочной среды для орошения газового потока использована морская вода или раствор мочевины, которым наполнена данная отдельная емкость, к которой подсоединен трубопровод, подводящий промывочную жидкость к распылителям, установленным в верхней части шахты-вихреобразователя, на котором установлен другой перекачивающий насос этой емкости, причем упомянутый магнитный материал наклонных полок изготовлен из магнитомягкой перфорированной стали, форма бункера выполнена в виде усеченного перевернутого конуса, а упомянутый регулятор угла поворота вала шибера соединен также и с пусковой аппаратурой каждого из перекачивающих насосов данной емкости.

2. Гидромагнитный газоочиститель по п. 1, отличающийся тем, что число полюсов магнитного элемента равно 10.

3. Гидромагнитный газоочиститель по п. 1, отличающийся тем, что распылители жидкостного орошения газового потока выполнены в виде форсунок.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области магнитного обогащения и может быть использовано для разделения исходных руд и продуктов гравитационного обогащения в магнитных жидкостях по плотности.

Изобретение относится к устройствам для разделения твердых частиц по плотности и может быть использовано в горнодобывающей, химической и других областях промышленности, в частности для эффективного отделения пустой породы из рудного минерального сырья.

Изобретение относится к области разделения твердых частиц по плотности и может быть использовано в горнодобывающей, обогатительной, химической и других областях промышленности, в частности для эффективного отделения пустой породы, ценных минералов и металлов из рудного минерального сырья.

Изобретение относится к областям обогащения полезных ископаемых и переработке вторичного сырья и может быть использовано для сепарации по плотности смесей из различных немагнитных материалов.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых путем разделения с помощью жидких сред по плотности и может быть использовано для извлечения ценных компонентов из руд, а также для очистки вод, включающих в себя различные примеси.

Изобретение относится к области магнитной очистки технологических жидкостей от твердых и коллоидных частиц и примесей и может быть использовано на металлообрабатывающих производствах.
Изобретение относится к области магнитного обогащения полезных ископаемых и предназначено для регенерации магнитных жидкостей преимущественно на углеводородной или кремнийорганической основе.

Изобретение относится к области разделения твердых материалов в жидкой среде по электропроводности. .

Изобретение относится к области разделения твердого материала в суспензии под воздействием магнитного и электрического полей и может быть использовано в горнодобывающей, обогатительной, химической и других областях промышленности.
Изобретение относится к технологии приготовления магнитных жидкостей со стабильными свойствами при воздействии на них неоднородного магнитного поля, которые используются в уплотнительных устройствах, в дефектоскопии, в приборах контроля, при разделении немагнитных материалов по плотности и т.д.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.

Изобретение относится к способам и устройствам для мокрой очистки воздуха и других газов от пыли и других твердых. Способ подача потока газа осуществляется по винтовой линии, поворот потока на 180° в центральную зону посредством отражателя, подачу жидкости на двух уровнях по высоте потока из емкости за счет эжекции и последующее разделение полученного увлажненного газа на газ и жидкость.

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для уменьшения или предотвращения поступления в атмосферу газообразных токсичных отходов.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания. Скруббер Вентури содержит циклонный сепаратор, соединенный с трубой Вентури, расположенной перпендикулярно оси циклонного сепаратора, отличается тем, что циклонный сепаратор имеет патрубок для выхода очищенного газа и патрубок для вывода загрязненного шлама, связанного с отстойником шламоприемника, причем в отстойнике вода отделяется от шлама и поступает в смесительный резервуар, который подпитывается свежей водой, а затем вновь подается насосом в трубу Вентури скруббера, которая состоит из конфузора и диффузора, образованных сложными многогранными поверхностями, приближающимися по своей форме к телам, близким к пирамидальным, но имеющим в сечении криволинейные трапеции, а каждая из форсунок для распыления жидкости содержит корпус, штуцер и соосно расположенную с ними вставку-завихритель, при этом в штуцере выполнен расширяющийся канал для подвода жидкости в цилиндрическое отверстие, которое выполнено осесимметрично корпусу и плавно переходит в соосное с ним фигурное отверстие, выполненное в форме сопла Лаваля, а в цилиндрическом отверстии корпуса осесимметрично ему установлена цилиндрическая вставка-завихритель, имеющая внешние периферийные винтообразные нарезные каналы, причем по оси вставки-завихрителя выполнено центральное осевое отверстие с винтовой нарезкой на внутренней поверхности, обратной направлению нарезки каналов, при этом вставка-завихритель устанавливается в корпусе через упругие прокладки и поджимается штуцером посредством резьбового соединения корпус-штуцер.

Изобретение относится к мокрой газоочистке. Мокрый скруббер (12) для удаления по меньшей мере одного газообразного загрязняющего вещества из отходящего газа содержит впускное отверстие (60), кожух (52) и устройство (68) подачи абсорбирующей жидкости.

Изобретение относится к технике прямого контакта газа и жидкости. Вихревая камера для контакта газа и жидкости со средствами ввода жидкости, вход в которую по газу распределен по ее боковой поверхности и образован устройством закрутки газа, а выход по газу расположен внутри этого устройства, согласно изобретению включает раскручивающее устройство, прилегающие к устройству закрутки газа или встроенное в него и образующее выход по жидкости из вихревой камеры.

Изобретение относится к технике очистки газов от ядовитых компонентов. Абсорбер содержит корпус с патрубками для запыленного и очищенного газа, оросительное устройство, опорные решетки, между которыми расположена насадка, и устройство для отвода шлама, при этом насадка выполнена в виде цилиндрических колец, на боковой поверхности которых выполнены две прорези в направлении, параллельном образующим цилиндрической поверхности, и прорезь в направлении, перпендикулярном оси кольца, причем прорези, смыкаясь, образуют П-образную прорезь, полученные в результате лепестки отогнуты в направлении оси кольца, при этом на лепестках выполняют отгибы в виде полочек в направлении, перпендикулярном оси кольца, а аналогичные лепестки выполнены отстоящими на угол 90° от предыдущих, а цилиндрические поверхности колец, на боковой поверхности которых выполнены две прорези в направлении, параллельном образующим этой поверхности, и прорезь в направлении, перпендикулярном оси кольца, выполнены перфорированными.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания. Газопромыватель содержит корпус, состоящий из верхней и нижней секций, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, брызгоуловитель с центробежным завихрителем и патрубком для отвода жидкости из брызгоуловителя, оросительное устройство, тарелки с вибратором и со стабилизатором, форсунку для периодического орошения и шламосборник, причем ячейки стабилизатора выполнены квадратными, оросительная форсунка содержит полый цилиндрический корпус, состоящий из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода, и накидную гайку с коническим выходным отверстием, а в цилиндрической камере корпуса установлен завихритель, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля и закрепленный на штоке, который посредством сетчатого фильтра к корпусу, а к торцевой поверхности накидной гайки крепится пластинчатый распылитель, состоящий из перпендикулярных оси корпуса и параллельных между собой, по крайней мере, двух пластин, одна из которых, первая пластина, имеет центральное отверстие, а вторая пластина выполнена сплошной и крепится к первой посредством трех крепежных элементов.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания. Скруббер Вентури содержит циклонный сепаратор, соединенный с трубой Вентури, расположенной перпендикулярно оси циклонного сепаратора, циклонный сепаратор имеет патрубки очищенного газа и вывода загрязненного шлама, связанного с отстойником, смесительный резервуар.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в различных отраслях промышленности для очистки запыленных газов. Насадка для скруббера выполнена в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности. Диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним и нижним основаниями цилиндрического кольца. Вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу. Элемент насадки выполнен с перфорацией как на боковой поверхности, так и на полусферических поверхностях. Между вершинами полусферических поверхностей элемента насадки расположена перфорированная поверхность n-го порядка, например сферическая, эллиптическая, гиперболическая. Внутри полусферических поверхностей концентрично и с зазором расположены по крайней мере две полусферические поверхности. Насадка может быть выполнена полой шарообразной формы, на внешней поверхности которой имеются дополнительные элементы в виде поверхности тел вращения. Внутренняя поверхность насадки соединена с внешней посредством трех каналов. Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания за счет более развитой поверхности насадки. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх