Устройство очистки воздуха

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам очистки воздуха, и может быть использовано для судовых энергетических установок при очистке воздуха от морской воды, соли и твердых частиц на входе судовых газотурбинных двигателей. Устройство очистки воздуха содержит корпус, инерционный сепаратор, коагулятор и устройство для сбора и отвода выделенных из воздуха частиц аэрозоля. Инерционный сепаратор состоит, по крайней мере, из одного пакета зигзагообразных вертикально ориентированных профилей с влагоулавливающими элементами. Влагоулавливающие элементы установлены в зигзагообразных каналах инерционного сепаратора, образованных вертикально ориентированными профилями, как у вершин, так и во впадинах каждой волны профиля. Зигзагообразные вертикально ориентированные профили имеют переднюю и заднюю кромки в виде влагоулавливающих элементов, а коагулятор выполнен распределенным по всему объему инерционного сепаратора в виде сетчатых элементов, установленных на влагоулавливающих элементах инерционного сепаратора. Технический результат заключается в устранении вибраций и повышении степени очистки воздуха. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам очистки воздуха, и может быть использовано для судовых энергетических установок при очистке воздуха от морской воды, соли и твердых частиц на входе судовых газотурбинных двигателей (ГТД).

Важным требованием, предъявляемым к судовым устройствам очистки воздуха, является обеспечение требуемой степени очистки больших объемов воздуха с гостированной равномерностью поля скоростей и давлений воздушного потока на входе ГТД. Требуется также высокая надежность работы устройства очистки воздуха, низкая его материалоемкость и умеренные эксплуатационные расходы. Этим требованиям наиболее полно удовлетворяют устройства очистки воздуха на основе инерционных сепараторов (например, патент GB №2136313, МПК B01D 45/08, 1984; патент ЕР №2243533, МПК B01D 45/08, 2010; заявка на изобретение RU №2010138084, МПК B01D 45/08, 2010).

Наиболее близким из известных технических решений к предлагаемому устройству очистки воздуха является принятое за прототип устройство очистки воздуха (патент RU №2272668, МПК B01D 45/08, 2006), включающее корпус, инерционный сепаратор, состоящий, по крайней мере, из одного пакета зигзагообразных вертикально ориентированных профилей с влагоулавливающими элементами, коагулятор и устройство для сбора и отвода выделенных из воздуха частиц аэрозоля.

Недостатком известного технического решения является вибрация в потоке воздуха вертикально ориентированных разрезных профилей большого удлинения.

Задачей заявленного изобретения является повышение жесткости пакета зигзагообразных вертикально ориентированных профилей инерционного сепаратора.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в устранении вибраций и повышении степени очистки воздуха.

Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в устройстве очистки воздуха, содержащем корпус, инерционный сепаратор, состоящий, по крайней мере, из одного пакета зигзагообразных вертикально ориентированных профилей с влагоулавливающими элементами, коагулятор и устройство для сбора и отвода выделенных из воздуха частиц аэрозоля, влагоулавливающие элементы установлены в зигзагообразных каналах инерционного сепаратора, образованных вертикально ориентированными профилями, как у вершин, так и во впадинах каждой волны профиля, зигзагообразные профили имеют переднюю и заднюю кромки в виде влагоулавливающих элементов, а коагулятор выполнен распределенным по всему объему инерционного сепаратора в виде сетчатых элементов, установленных на влагоулавливающих элементах инерционного сепаратора. Кроме того, отношение площади живого сечения сетчатых элементов коагулятора к их общей площади лежит в диапазоне от 0,4 до 0,7.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства спереди.

На фиг. 2 изображен общий вид устройства сверху.

На фиг. 3 приведен узел А фигуры 2.

Устройство очистки воздуха содержит корпус 1, в котором установлен инерционный сепаратор 2. Инерционный сепаратор 2 собран в корпусе 1 с помощью пластин 3 в виде пакета зигзагообразных вертикально ориентированных профилей 4 с влагоулавливающими элементами 5. В нижней части корпуса 1 размещено устройство 6 для сбора и отвода в общую дренажную систему выделенных из очищаемого потока воздуха 7 жидких и твердых частиц аэрозоля. Влагоулавливающие элементы 5 сформированы профилями 4 и изогнутыми пластинами 8 и 9. Зигзагообразные вертикально ориентированные профили 4 имеют переднюю 10 и заднюю 11 кромки в виде карманов 12 влагоулавливающих элементов 13. Коагулятор 14 выполнен распределенным по всему объему инерционного сепаратора 2 в виде сетчатых элементов 15, установленных на влагоулавливающих элементах 5 инерционного сепаратора 2. При этом отношение площади живого сечения Fж.c к общей площади сетчатых элементов 15 выдерживают в диапазоне от 0,4 до 0,7.

Устройство очистки воздуха работает следующим образом.

При запуске судового газотурбинного двигателя его компрессор создает разрежение воздуха на входе в двигатель. За счет возникшей относительно атмосферы разности давлений формируется поток очищаемого воздуха 7 через инерционный сепаратор 2. Поток очищаемого воздуха 7 проходит по криволинейным каналам, образованным пакетом зигзагообразных вертикально ориентированных профилей 4 с влагоулавливающими элементами 5. Ускоряясь и замедляясь при изменении направления движения более тяжелые частицы двигаясь по инерции, попадают в специально подготовленные ловушки, а молекулы воздуха, как более легкие частицы, изменяют свое прежнее движение под действием приложенных внешних сил и формируют новое течение в заданном направлении. Сетчатые элементы 15 коагулятора 14 электризуют мелкодисперсные частицы очищаемого потока воздуха 7, ускоряют их коагуляцию и выделение из очищаемого потока воздуха 7 на входе судового газотурбинного двигателя.

В предлагаемом устройстве очистки воздуха при необходимости может быть установлена после инерционного сепаратора 2 жалюзийная решетка, которая автоматически открывается и закрывается с запуском и остановкой ГТД. Между инерционным сепаратором 2 и жалюзийной решеткой при необходимости возможна также дополнительная установка тканевого фильтра тонкой очистки.

Выполненный анализ, расчетные исследования течения очищаемого воздуха в каналах инерционного сепаратора с использованием программного комплекса FLUENT и экспериментальные исследования характеристик опытного образца устройства очистки воздуха показали, что для выбранной конфигурации профилей инерционного сепаратора отсутствуют вибрации в рабочем диапазоне скоростей потока воздуха на входе от 5 до 10 м/с, гидравлические потери не превышают 1000 Па, а степень очистки воздуха составляет 99%.

1. Устройство очистки воздуха, содержащее корпус, инерционный сепаратор, состоящий, по крайней мере, из одного пакета зигзагообразных вертикально ориентированных профилей с влагоулавливающими элементами, коагулятор и устройство для сбора и отвода выделенных из воздуха частиц аэрозоля, отличающееся тем, что влагоулавливающие элементы установлены в зигзагообразных каналах инерционного сепаратора, образованных вертикально ориентированными профилями, как у вершин, так и во впадинах каждой волны профиля, зигзагообразные вертикально ориентированные профили имеют переднюю и заднюю кромки в виде влагоулавливающих элементов, а коагулятор выполнен распределенным по всему объему инерционного сепаратора в виде сетчатых элементов, установленных на влагоулавливающих элементах инерционного сепаратора.

2. Устройство очистки воздуха по п. 1, отличающееся тем, что отношение площади живого сечения сетчатых элементов коагулятора к их общей площади лежит в диапазоне от 0,4 до 0,7.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к газоочистным устройствам и может быть использовано для очистки забираемого из атмосферы воздуха и подготовке его к подаче в компрессор газотурбинного двигателя и защиты газовоздушного тракта газотурбинного двигателя от попадания пыли, осадков и обледенения.

Устройство фильтрации воздуха на входе в двигатель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один фильтрующий элемент с входом для подлежащего обработке воздуха, первый выход очищенного воздуха в направлении двигателя и второй выход воздуха в окружающую среду, средство вентиляции, обеспечивающее вытяжку воздуха, начиная со второго выхода воздуха.

Изобретение относится к воздухоочистительным устройствам и может использоваться в составе газоперекачивающего агрегата с газотурбинной установкой. Воздухоочистительное устройство для газотурбинной установки содержит воздухоприемную камеру, осадкозадерживающий козырек, воздушные фильтры, систему подогрева циклового воздуха, подводящий горячий воздух трубопровод, который размещен под осадкозадерживающим козырьком.

Изобретение относится к газоочистным устройствам и может быть использовано для очистки забираемого из атмосферы воздуха и подготовки его к подаче в компрессор газотурбинной установки (ГТУ) с целью уменьшения абразивного износа и трактовых отложений на лопаточных элементах компрессора указанной установки.

Изобретение относится к области машиностроения для газотурбинных технологий и может быть использовано при создании и реконструкции новых действующих установок и машинных комплексов, где в качестве силового привода применяются газотурбинные двигатели авиационного или другого типа, например газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций на магистральных газопроводах, электростанций и других энергетических систем.

Изобретение относится к воздухоочистительным устройствам и может использоваться в составе газоперекачивающего агрегата с газотурбинной установкой. .

Изобретение относится к области энергетики, в частности к газоочистительным устройствам для очистки забираемого из атмосферы воздуха и подготовки его к подаче в компрессор газотурбинной установки.

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к воздухозаборникам. .

Установка адсорбционной осушки жидких меркаптанов может быть использована в газоперерабатывающей, нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности, в частности, для осушки или предосушки природного одоранта.

Изобретение относится к адсорбционной осушке газов и может найти применение в различных отраслях промышленности. Способ осушки сжатого газа включает компримирование осушаемого газа, его охлаждение после каждой ступени сжатия с использованием атмосферного воздуха в качестве хладагента, адсорбционную осушку охлажденного сжатого газа последней ступени, а также регенерацию насыщенного адсорбента продувкой частью сжатого газа одной из ступеней сжатия с получением газа регенерации, который рециркулируют или выводят с установки.

Изобретение относится к способам адсорбционной осушки газов. Способ включает компримирование предварительно очищенного сырого газа с получением компрессата, охлаждение компрессата до температуры адсорбции сторонним теплоносителем, по меньшей мере, частью редуцированного осушенного газа, сепарацию компрессата с получением конденсата и газа сепарации, адсорбционную осушку компрессата и регенерацию адсорбента, при этом осушенный газ редуцируют до давления использования, нагревают компрессатом и подают потребителю.

Группа изобретений относится к способу сепарации жидкости от газа и к устройству для его осуществления, например, перед процессом осушки газа от влаги или процессом его компримирования.

Описан способ безотходной подготовки скважинной продукции газоконденсатных месторождений, включающий сепарацию скважинной продукции в смеси с продуктом каталитической переработки с получением газа сепарации и конденсата, комплексную подготовку газа сепарации с получением товарного газа и широкой фракции легких углеводородов, каталитическую переработку широкой фракции легких углеводородов с получением газа как продукта каталитической переработки, при этом каталитическую переработку широкой фракции легких углеводородов осуществляют после смешения последней с конденсатом.

Изобретение относится к способам адсорбционной осушки и может найти применение в нефтегазовой и других отраслях промышленности для осушки горючих газов. Способ включает адсорбционную осушку отсепарированного газа, регенерацию адсорбента путем продувки нагретым газом, для чего снижают давление до давления ниже давления адсорбции с получением редуцированного газа, продувают адсорбент первой частью газа окисления с получением первого продувочного газа, затем продувают адсорбент второй частью газа окисления, после продувают редуцированным газом с получением второго продувочного газа, поднимают давление до давления адсорбции и охлаждают адсорбент путем продувки осушенного газа, которую затем смешивают с остальной частью осушенного газа, при этом смесь первого и второго продувочных газов подвергают каталитическому окислению кислородсодержащим газом с получением газа окисления, который разделяют на две части и направляют на продувку адсорбента.

Изобретение относится к адсорбционной осушке газов и может найти применение в различных отраслях промышленности для осушки газа до температуры точки росы минус 70°C и ниже.

Изобретение относится к способу адсорбционной осушки газов и может найти применение в нефтегазовой и других отраслях промышленности для осушки горючих газов. Способ включает адсорбционную осушку предварительно очищенного осушаемого газа при температуре адсорбции, регенерацию адсорбента путем косвенного нагрева адсорбента до температуры регенерации теплоносителем, последующий отдув паров воды из свободного пространства адсорбера частью осушенного газа, а также охлаждение регенерированного адсорбента до температуры адсорбции воздухом.

Группа изобретений относится к области машиностроения, а именно к патронам влагоотделителя для устройств обеспечения сжатым воздухом тормозов транспортных средств.

Изобретение относится к отделению частиц от газовых потоков с помощью туманоуловителя с волоконным слоем. Волокнистый слой в сборе содержит опору, имеющую верхний конец, нижний конец и цилиндрическую стенку.

Группа изобретений относится к фильтрующему элементу и воздушному фильтру, содержащему фильтрующий элемент, которые используются в установке подачи приточного воздуха двигателя внутреннего сгорания в дорожном транспортном средстве.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам очистки воздуха, и может быть использовано для судовых энергетических установок при очистке воздуха от морской воды, соли и твердых частиц на входе судовых газотурбинных двигателей. Устройство очистки воздуха содержит корпус, инерционный сепаратор, коагулятор и устройство для сбора и отвода выделенных из воздуха частиц аэрозоля. Инерционный сепаратор состоит, по крайней мере, из одного пакета зигзагообразных вертикально ориентированных профилей с влагоулавливающими элементами. Влагоулавливающие элементы установлены в зигзагообразных каналах инерционного сепаратора, образованных вертикально ориентированными профилями, как у вершин, так и во впадинах каждой волны профиля. Зигзагообразные вертикально ориентированные профили имеют переднюю и заднюю кромки в виде влагоулавливающих элементов, а коагулятор выполнен распределенным по всему объему инерционного сепаратора в виде сетчатых элементов, установленных на влагоулавливающих элементах инерционного сепаратора. Технический результат заключается в устранении вибраций и повышении степени очистки воздуха. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх