Центробежный очиститель генераторного газа

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в химической, металлургической, топливно-энергетической и других отраслях промышленности для очистки газов генераторной установки. Очиститель содержит цилиндрический корпус с центральной трубкой, коническим днищем и герметичными торцевыми крышками. В нижней части корпуса образована отстойная ванна, заполненная жидкостью. В жидкости отстойной ванны соосно с центральной трубкой установлен конусообразный успокоитель из гидрофильного материала с направленной вверх вершиной. Вокруг центральной трубки уложена в виде архимедовой спирали металлическая лента. Внутренний конец архимедовой спирали соединен с центральной трубкой, а внешний ее конец герметично примыкает к стенке корпуса. Верхние торцы архимедовой спирали герметично соединены с поверхностью торцевой крышки, а нижняя часть архимедовой спирали и конец центральной трубки частично опущены в жидкость отстойной ванны. В верхней части корпуса тангенциально расположен входной патрубок, который соединен со щелью, выполненной на наружной поверхности архимедовой спирали и через которую газ поступает в спиральный канал. На образующей центральной трубки выполнена выходная щель, с которой соединен внутренний конец архимедовой спирали. Высота каждой щели составляет третью часть высоты архимедовой спирали. Конструкция очистителя обеспечивает повышенную эффективность очистки генераторного газа. 2 ил.

 

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а более точно - к очистке газов генераторной установки, и может найти применение в химической, металлургической, топливно-энергетической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для очистки воздуха - аэровинтовой циклон-сепаратор (патент РФ №2442662 «Аэровинтовой циклон-сепаратор». МПК B04C 5/103, опубл. 20.02.2012 г.), содержащий конусообразный корпус, в котором установлены входной тангенциальный патрубок, связанный с конусообразным корпусом, соосно расположенную в корпусе винтовую вставку, охватывающую центральную выхлопную трубу.

Винтовая вставка выполнена изменяемого диаметра, регулируемого шага и количества заходов с образованием внутри корпуса уменьшающегося винтового объема, достигающего нижнего торца выхлопной трубы с регулируемой винтовой воронкой. Верхний выпускной патрубок расположен над торцом выхлопной трубы, которая является вершиной усеченного конуса. Внутри усеченного конуса установлен стержень с винтовой поверхностью. Усеченный конус с винтовым стержнем и выпускной патрубок заключены в герметичную камеру. Боковая поверхность корпуса выполнена с регулируемой перфорацией и оборудована перекрывающими перфорацию герметичными контейнерами. Герметичные контейнеры служат для сбора и вывода фракций в выводное устройство конической формы.

Поток запыленного воздуха подается в аэровинтовой циклон-сепаратор, где под действием центробежных сил частицы загрязнений прижимаются к стенкам и, опускаясь с потоком, попадают в выводное устройство через перфорацию в корпусе. Устройство осуществляет дифференцированный отвод фракций через перфорацию из воздушного потока за счет винтового движения аэросмеси в уменьшающемся винтовом объеме и в усеченном конусе с винтовым стержнем на верхнем конце выхлопной трубы. Однако процесс очистки газа не является достаточно эффективным, так как отсутствует жидкостная ванна для задержания загрязнений, и движущийся поток газа может захватывать частицы. К тому же устройство имеет сложную конструкцию.

Известно изобретение, по совокупности признаков наиболее близкое к заявленному очистителю генераторного газа. Таким является масляный пылеуловитель, частично или полностью улавливающий частицы пыли, находящиеся в воздухе (патент РФ №2257487 «Масляный пылеуловитель для топливных резервуаров». МПК F02M 35/08, B01D 47/02, опубл. 27.07.2005 г.).

Пылеуловитель состоит из замкнутого цилиндрического корпуса с выходным патрубком, расположенным над масляной ванной. Подача загрязненного воздуха происходит сверху через входной патрубок в центральную трубку. Центральная трубка выполнена с отверстиями по ее образующей. Внутри корпуса расположена металлическая лента, уложенная в виде архимедовой спирали вокруг центральной трубки с образованием спирального канала для прохождения загрязненного воздуха. Верхние торцевые поверхности ленты герметично соединены с торцевой поверхностью крышки корпуса. Нижняя часть архимедовой спирали частично опущена в масляную ванну. Внутренний конец спирали соединен с центральной трубкой, а внешний примыкает к корпусу. При выходе из трубки через сквозные отверстия воздух и частицы пыли проходят по каналу архимедовой спирали, частицы пыли теряют свою кинетическую энергию и за счет гравитационного эффекта частицы загрязнений осаждаются на поверхности масляной ванны. Очищенный воздух от частиц пыли поступает в выходной патрубок.

Недостатками данного изобретения, принятого за прототип, является то, что при движении воздуха из внутренней трубки в архимедову спираль из-за увеличения радиуса витка снижается центростремительное ускорение, соответственно снижается эффективность очистки воздуха. Вследствие равномерного расположения отверстий в центральной трубке и расположения выходного патрубка, близкого к масляной ванне, нижняя часть очистителя используется не эффективно.

Задачей заявляемого изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков и повышение эффективности очистки генераторного газа. Технический результат заключается в отделении агломератов загрязнений и капель воды путем резкого изменения направления движения раскрученного по спирали газа при выходе его из спирального канала.

Задача решается следующим образом. Как и устройство по прототипу, заявляемый в качестве изобретения центробежный очиститель генераторного газа содержит цилиндрический корпус с коническим днищем и герметичными торцевыми крышками, входной и выходной патрубки. В нижней части корпуса образована отстойная ванна, заполненная жидкостью и снабженная сливным патрубком. Внутри корпуса расположены центральная трубка и металлическая лента, уложенная в виде архимедовой спирали вокруг центральной трубки с образованием спирального канала. Верхние торцы архимедовой спирали герметично соединены с поверхностью торцевой крышки корпуса, а нижняя часть архимедовой спирали и конец центральной трубки частично опущены в жидкость отстойной ванны. Внутренний конец архимедовой спирали соединен с центральной трубкой, а внешний ее конец герметично примыкает к стенке корпуса.

В отличие от прототипа выходной патрубок центробежного очистителя генераторного газа расположен в центре верхней торцевой крышки корпуса и непосредственно соединен с полостью центральной трубки. Входной патрубок центробежного очистителя расположен тангенциально в верхней части корпуса. В отличие от прототипа на наружной поверхности архимедовой спирали напротив входного патрубка выполнена входная щель высотой, равной 1/3 высоты архимедовой спирали от торцевой крышки корпуса. В нижней части центральной трубки на ее сплошной образующей выполнена выходная щель, высота которой составляет 1/3 высоты центральной трубки, при этом внутренний конец архимедовой спирали соединен с центральной трубкой до вершины щели. Размеры щели определены авторами экспериментально. Эксперименты показали высокую эффективность очистки газа при указанных размерах, свободный вход загрязненного газа и вывод очищенного газа.

Отстойная ванна снабжена конусообразным успокоителем, выполненным из гидрофильного материала, с направленной вверх вершиной, который установлен в жидкости отстойной ванны соосно с центральной трубкой. Конусообразный успокоитель позволяет предотвратить взбалтывание загрязнений, находящихся в жидкости, и попадание их в очищенный газ.

Указанный технический результат достигается тем, что предварительно задается направленное движение газового потока с помощью подающего патрубка через входную щель, расположенную в верхней части спиральной ленты, образующей архимедову спираль. Загрязнения и капли воды, находящиеся в газовом потоке, за счет центробежной силы, а также за счет удара о поверхность жидкости при изменении направления движения потока газа с помощью выходной щели отделяются и отводятся в отстойную ванну и накапливаются в жидкости. Очищенный газ, поступая внутрь центральной трубки, выводится через выходной патрубок.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен центробежный очиститель в продольном разрезе, на фиг. 2 - вид В-В фиг. 1.

Центробежный очиститель содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Внутри корпуса 1 выполнена центральная труба 7, вокруг которой уложена металлическая лента 4, образуя архимедову спираль. На наружной поверхности архимедовой спирали выполнена входная щель 5, которая расположена напротив патрубка 2. Щель имеет высоту 1/3 от высоты архимедовой спирали. В нижней части центральной трубки 7 выполнена выходная щель 6 на высоту 1/3 трубки. Внутренний конец архимедовой спирали соединен до вершины щели 6 с центральной трубкой 7. Внешний конец архимедовой спирали герметично примыкает к внутренней стенке корпуса 1. Корпус 1 закрыт сверху герметичной торцевой крышкой 8. В нижней части корпуса 1, выполненного с коническим днищем, образована отстойная ванна 9, заполненная жидкостью 10 и снабженная патрубком 11 с герметичной крышкой. Для удержания абсорбировавшихся в жидкости 10 загрязнений, исключения пенообразования установлен конусообразный успокоитель 12 из гидрофильного материала, например из металла или пластика. Нижняя часть ленты 4 архимедовой спирали и конец центральной трубки 7 частично опущены в жидкость 10 отстойной ванны 9.

Центробежный очиститель работает следующим образом.

Загрязненный газ через входной патрубок 2 и затем через входную щель 5 подается в спиральный канал, образуемый металлической лентой 4. В процессе винтового движения газа по спиральному каналу вода, смолы и другие жидкие и твердые капли и частицы, имеющие значительно более высокую плотность в сравнении с газом, под действием центробежного эффекта перемещаются к стенке спирального канала. При выходе частиц и капель в районе внутренней выходной щели 6, газ резко меняет направление движения. При этом агломераты загрязнений отделяются от газа и отводятся в отстойную ванну 9, накапливаясь в жидкости 10, заполняющей ванну. Загрязненная жидкость отводится через сливной патрубок 11.

Центробежный очиститель генераторного газа, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем и герметичными торцевыми крышками, входной и выходной патрубки, отстойную ванну, образованную в нижней части корпуса, заполненную жидкостью и снабженную сливным патрубком, центральную трубку, расположенную внутри корпуса, металлическую ленту, уложенную в виде архимедовой спирали вокруг центральной трубки с образованием спирального канала, причем верхние торцы архимедовой спирали герметично соединены с поверхностью торцевой крышки, нижняя часть архимедовой спирали и конец центральной трубки частично опущены в жидкость отстойной ванны, внутренний конец архимедовой спирали соединен с центральной трубкой, а внешний ее конец герметично примыкает к стенке корпуса, отличающийся тем, что выходной патрубок расположен в центре верхней торцевой крышки корпуса и непосредственно соединен с полостью центральной трубки, а входной патрубок расположен тангенциально в верхней части корпуса, причем на наружной поверхности архимедовой спирали напротив входного патрубка выполнена входная щель высотой, равной 1/3 высоты архимедовой спирали от торцевой крышки корпуса, а в нижней части центральной трубки на ее сплошной образующей выполнена выходная щель, высота которой составляет 1/3 высоты центральной трубки, при этом внутренний конец архимедовой спирали соединен с центральной трубкой до вершины щели, кроме того, в жидкости отстойной ванны для предотвращения взбалтывания загрязнений и удержания жидкости соосно с центральной трубкой дополнительно установлен конусообразный успокоитель с направленной вверх вершиной, выполненный из гидрофильного материала.



 

Похожие патенты:

Узел фильтра содержит воздушный фильтр, отсек воздушного фильтра с расположенным в нем воздушным фильтром и крышку, закрывающую отсек воздушного фильтра. Крышка имеет ребра, расположенные вдоль боковых стенок крышки.

Изобретение относится к корпусу фильтра для размещения фильтровального блока и к фильтровальному блоку для такого корпуса воздушного фильтра. Изобретение состоит из корпуса (10) фильтра для фильтровального блока (50) с полуцилиндрическим воздушным фильтром (52), содержащим впускной патрубок (20) для воздуха и выпускной патрубок (40) для воздуха, идущего к двигателю.

Изобретение относится к конструкции воздушного фильтра, содержащей корпус (10) фильтра для соединения с трубопроводом (80) для двигателя внутреннего сгорания. В соответствии с изобретением корпус (10) фильтра имеет крышку (30) для закрывания верхнего отверстия корпуса (10) фильтра, выпускной патрубок (40) для воздуха, идущего к двигателю, на крышке (30) и гибкую трубную секцию (42) на выпускном трубопроводе для воздуха, идущего к двигателю, для соединения с трубопроводом, чтобы обеспечивать снятие крышки (30) с верхнего отверстия и введение и удаление фильтровального блока в/из корпуса (10) фильтра.

Изобретение относится к корпусу фильтра для размещения фильтровального блока и к фильтровальному блоку для такого корпуса воздушного фильтра. Изобретение состоит из корпуса (10) фильтра для фильтровального блока (50) с полуцилиндрическим воздушным фильтром (52), содержащего впускной патрубок (20) для воздуха и выпускной патрубок (40) для воздуха, идущего к двигателю.

Изобретение может быть использовано в ручном рабочем устройстве, которое имеет привод от двигателя внутреннего сгорания. Ручное рабочее устройство содержит кожух (200) двигателя и двигатель (202) внутреннего сгорания, расположенный в кожухе (200) двигателя и содержащий цилиндр (204) и коленчатый вал.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Система (100) впуска воздуха для двигателя внутреннего сгорания содержит воздушный фильтр (1), который включает в себя фильтрующий элемент, внутреннюю камеру (3), и всасывающее отверстие (6) для соединения внутренней камеры (3) с всасывающим каналом (7) двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Аспирационная система устройства предварительной очистки для всасывающего воздуха предназначена для двигателя внутреннего сгорания, имеющего воздухозаборник и выпуск для продуктов сгорания при повышенных температурах.

Изобретение относится к способам проектирования воздушных фильтров легковых автомобилей при возможности использования свободного места в подкапотном пространстве.

Изобретение относится к газоочистительным устройствам. Воздухоочистительное устройство, содержащее воздушные фильтры, размещенные в корпусе, в нижней части которого выполнено окно с установленным байпасным клапаном, содержащим шарнирно закрепленную крышку, отличающееся тем, что байпасный клапан снабжен амортизатором, шарнирно закрепленным одним концом на крышке байпасного клапана, а другим концом - на каркасе, скрепленном с корпусом и размешенном ниже байпасного клапана, при этом на каркасе расположена защитная сетка. Технический результат - стабилизация процесса подачи воздуха. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано во впускных системах двигателей внутреннего сгорания транспортных средств. Впускная система транспортного средства содержит кожух (1), (2) воздухоочистителя, воздушный фильтр (3) и нейтрализатор (10) статического электричества саморазрядного типа. Воздушный фильтр (3) расположен в кожухе (1), (2) воздухоочистителя и заряжен положительно. Нейтрализатор (10) статического электричества саморазрядного типа уменьшает величину электрического заряда на поверхности стенки кожуха (1), (2) воздухоочистителя в пределах ограниченного диапазона около местоположения, где он установлен. Периферийная крайняя часть воздушного фильтра (3) удерживается с помощью части удержания воздушного фильтра кожуха (1), (2) воздухоочистителя. Нейтрализатор (10) статического электричества установлен на внешней поверхности стенки части, удерживающей воздушный фильтр, кожуха воздухоочистителя. Технический результат заключается в снятии электростатического заряда. 9 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение может быть использовано в направляемых вручную рабочих инструментах с двигателями внутреннего сгорания и с воздушными фильтрами. Направляемый вручную рабочий инструмент имеет двигатель внутреннего сгорания и воздушный фильтр, имеющий цилиндрический фильтрующий элемент (39). Фильтрующий элемент (39) на торцевых сторонах жестко соединен с концевыми пластинами. Фильтрующий элемент (39) и концевые пластины отделяют грязную сторону воздушного фильтра от чистой стороны. Чистая сторона воздушного фильтра по меньшей мере одним каналом соединена с двигателем внутреннего сгорания. Первая концевая пластина выполнена как днище (40) воздушного фильтра, которое вместе с расположенным на днище (40) воздушного фильтра промежуточным фланцем (43) ограничивает внутреннее пространство (85), в котором проходит участок канала. Промежуточный фланец (43) расположен в направлении движения потока между воздушным фильтром и двигателем (15) внутреннего сгорания. Канал во внутреннем пространстве (85) ограничен по меньшей мере одной ограничительной стенкой (44), входящей во внутреннее пространство (85) под углом к днищу (40) воздушного фильтра. Ограничительная стенка (44) сформирована на промежуточном фланце (43) и/или на днище (40) воздушного фильтра и перекрывает расстояние (а) между днищем (40) воздушного фильтра и днищем (60) промежуточного фланца (43), расположенным напротив днища (40) воздушного фильтра. Технический результат заключается в избегании в значительной степени всасывания топлива в воздуховод. 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к воздухоочистителям для двигателей наземной техники. Воздухоочиститель содержит моноблочный корпус 1 и расположенные в нем сепарационные отверстия 2, в каждом из которых со стороны входа размещен завихритель потока загрязненного воздуха 3, а на выходе выполнен кольцевой бурт 4. К корпусу 1 присоединен пылесборный поддон 5 с патрубком отсоса пыли 6 и приемными устройствами для очищенного воздуха 7. Каждое приемное устройство для очищенного воздуха 7 размещено с зазором внутри выходного участка сепарационного отверстия 2 с образованием кольцевого канала 8 для сброса пыли в пылесборный поддон 5. Высота воздухоочистителя определена в зависимости от диаметра сепарационного отверстия 2 и от наружного диаметра приемного устройства для очищенного воздуха 7 в зоне пылесборного поддона 5 по формуле Нв.о.=(2,55÷2,76)⋅(D+d), где Нв.о. - высота воздухоочистителя, D - диаметр сепарационного отверстия 2, a d - наружный диаметр устройства для очищенного воздуха 7 в зоне пылесборного поддона 5. При этом кольцевой бурт 4, выполненный на выходе из каждого сепарационного отверстия 2, сопряжен со стенкой сепарационного отверстия 2 конусной поверхностью 9 между диаметром сепарационного отверстия 2 и внутренним диаметром кольцевого бурта 4. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к воздухоочистителям для двигателей наземной техники. Технический результат - снижение трудоемкости изготовления воздухоочистителя при минимальных размерах воздухоочистителя и оптимальной степени очистки воздуха. Воздухоочиститель содержит моноблочный корпус 1 и расположенные в нем сепарационные отверстия 2, в каждом из которых со стороны входа размещен завихритель потока загрязненного воздуха 3. К корпусу 1 присоединен пылесборный поддон 4 с патрубком отсоса пыли 5 и приемными устройствами для очищенного воздуха 6. Каждое приемное устройство для очищенного воздуха 6 размещено с зазором внутри выходного участка сепарационного отверстия 2 с образованием кольцевого канала 7 для сброса пыли в пылесборный поддон 4. Плоскость начала отвода очищенного воздуха 8 в отверстии приемного устройства для очищенного воздуха 6 совмещена с местом оптимальной очистки воздуха в сепарационном отверстии 2, расположение которого определено по формуле. 1 ил.

Предлагаемое воздухоочистительное устройство газотурбинной установки выполнено для повышения мощности, отдаваемой от газотурбинной установки. Отличие предлагаемого устройства состоит в том, что оно снабжено вентилятором. Для снижения гидравлического сопротивления при повышенном объеме воздуха электростатический пылеосадитель-озонатор выполнен с шириной газовых проходов 0,3…0,6 м и с коронирующими элементами, выполненными из ленты, при этом плоскость ленты ориентирована вдоль газового потока. Для повышения эффективности электрической очистки воздуха и образования озона расстояние между фиксированными точками коронирования коронирующих элементов составляет 10…80 мм. Применение предлагаемого устройства позволяет обеспечить увеличение очищенного потока охлаждающего воздуха, что создает предпосылки для резкого увеличения мощности ГТУ. При этом не возникает необходимости в определении промежутка времени работы устройства в условиях повышенной мощности ГТУ, а также отсутствует необходимость внеплановой промывки компрессора. 2 ил.

Предлагаемое воздухоочистительное устройство газотурбинной установки выполнено для повышения мощности, отдаваемой от газотурбинной установки. Отличие предлагаемого устройства состоит в том, что оно снабжено вентилятором. Для снижения гидравлического сопротивления при повышенном объеме воздуха электростатический пылеосадитель-озонатор выполнен с шириной газовых проходов 0,3…0,6 м и с коронирующими элементами, выполненными из ленты, при этом плоскость ленты ориентирована вдоль газового потока. Для повышения эффективности электрической очистки воздуха и образования озона расстояние между фиксированными точками коронирования коронирующих элементов составляет 10…80 мм. Применение предлагаемого устройства позволяет обеспечить увеличение очищенного потока охлаждающего воздуха, что создает предпосылки для резкого увеличения мощности ГТУ. При этом не возникает необходимости в определении промежутка времени работы устройства в условиях повышенной мощности ГТУ, а также отсутствует необходимость внеплановой промывки компрессора. 2 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в химической, металлургической, топливно-энергетической и других отраслях промышленности для очистки газов генераторной установки. Очиститель содержит цилиндрический корпус с центральной трубкой, коническим днищем и герметичными торцевыми крышками. В нижней части корпуса образована отстойная ванна, заполненная жидкостью. В жидкости отстойной ванны соосно с центральной трубкой установлен конусообразный успокоитель из гидрофильного материала с направленной вверх вершиной. Вокруг центральной трубки уложена в виде архимедовой спирали металлическая лента. Внутренний конец архимедовой спирали соединен с центральной трубкой, а внешний ее конец герметично примыкает к стенке корпуса. Верхние торцы архимедовой спирали герметично соединены с поверхностью торцевой крышки, а нижняя часть архимедовой спирали и конец центральной трубки частично опущены в жидкость отстойной ванны. В верхней части корпуса тангенциально расположен входной патрубок, который соединен со щелью, выполненной на наружной поверхности архимедовой спирали и через которую газ поступает в спиральный канал. На образующей центральной трубки выполнена выходная щель, с которой соединен внутренний конец архимедовой спирали. Высота каждой щели составляет третью часть высоты архимедовой спирали. Конструкция очистителя обеспечивает повышенную эффективность очистки генераторного газа. 2 ил.

Наверх