Изобретение касается очистки газов от аэрозольных частиц, в том числе бактериальных, и может быть использовано, например, в медицине для стерилизации воэдуха а также в микробиологической промышленности для некоторых технологичес5 ких процессов.

Известны методы и устройства для улавливания аэрозольных частиц в разнотем- пературных каналах, содержащие испаряю о шие водяной пар и конденсируюшие его пластины или соосные трубки (1)и (2).

Однако такие устройства хотя и сводят к минимуму влияние краевых эффектов, но дают возможность осуществлять

t5 забор и исследовать»а бактериальную обсеменность лишь небольшие объемы га- за. Кроме того, они неэффективны для осаждения мелких частиц и не обеспечи- вают глубокой очистки.

Известно также устройство, представляющее собой плоскопараллельпый горизонтальный канал, в котором температура Т верхней прямоугольной испаряющей

2 водяной пар пластины больше температу- ры Т нижней конденсирующей пар плас; тины, имеющей одинаковые с верхней пластиной размеры (3).

В таком устройстве повышено качест во фильтрации больших объемов газа, но не установлено влияние краевых эффектов обусловленных наличием боковых прямоугольных пластин канала на осаждение частиц, Кроме того, поддржание хладоносителя нижней пластины при температуре Т =70 С связано с повышенными энергетическими затратами.

Цель изобретения - улучшение качества аэрозольной очистки газа .путем устранения влияния на процесс полного осаждения частиц граничных эффектов.

Это достигается тем, что пластины выполнены в виде дисков, помещенных в герметичный корпус, патрубок подачи газа расположен в центре верхнеГо испаряющего диска, причем радиус В дисков, расстояние тт между ними, радиус Во

« -Е..

@-4 ф+(+ ) .к)г где

k=.%

4у, т,-т и э !!!т

12 3

«than(Т 3

Т 2.

О т1ФТД У

3 7 патрубка подачи газа и параметры очистки Q и 8 связаны соотношением: (2 21

ЯЯ. О

На чертеже изображено устройство, общий вид|, Устройство содержит горизонтальный плоскопараллельный канал 1, образованный испаряющей дискбвой пластиной 2, изготовленный из пористого матевЂ” риала, например металла, и-.конденсирующей пар такой же по форме пластиной 3.

Штуцеры 4 и 5 служат для подачи и отвода потока пара пластину 2 и е нагрева. . Парубки 6 и 7 предназначены для ввода и вывода охлаждающей пластину 3 жидкости (хладоносителя), а патрубки 8 и 9 обеспечивают подачу очищаемого газа в канал 1 и вывод очищенного газа из устройства.

Элементы для охлаждения очищенного газа и вывода иэ устройства продуктов конденсации содержащегося в газе пара могут быть выполнены, например, в виде змеевика 10 и сливного патрубка 11, а патрубки 12 и 13 необходимы для обеспечения циркуляции хладоносителя в змеевике 10. цилиндрический корпус 14 предназначен для герметизации системы.

Устройство работает следующим образом.

Через штуцер 4 подается водяной пар, который частично проникает через пористую пластину 2 в канал 1 и конденсируется на пластине 3, охлаждаемой вводи мой через патрубок 6 жидкостью. В результате этого в канале 1 возникает пересыщение чара. В пространство между диоковыми пластинами 2 и 3 подается через осевой патрубок 8 очищаемый газ, который течет в канале 1 в радиальном направлении. На аэрозольные частицы в междисковом пространстве действуют термодиффузиофоретическая и стефановая си лы, а также сила тяжести. Часть частиц обволакивается жидкой пленкой, образованной продуктами конденсации пара, и начинает значительно укрупняться, при этом роль силы тяжести возрастает. Это обстоятельство позволяет сделать вывод о том, что дальше всех от центра нижнего диска будут осаждаться частицы наименьших размеров, испытывающие, в оснбвном, действие термодиффузиофорети ческой и стефановой сил.

Очищенный газ, покидая канал 1, попадает в цилиндрический корпус 14 омывает змеевик 10 и выводится через патрубок 9.

35280 4

Параметры очистки Q = V (7 ) и (Т„) (V (То) - объем газа при температуре Г |; поступающей ежесекундно в канал через патрубок.8, И (Т ) - число молекул газа в единице объема), и Я определяют режим работы устройства в условиях ламинарности течения газа в канале

Значение для заданного режима очистки может быть определено как эксt0 тремально, так и теоретически.

Например, полная очистка объем га» за эа 1 сек || (Г = 293 К)

35 см /сек может быть достигнута в устройстве из нержавеющей стали с ис=

15 паряющей водяной пар пластиной радиусом

R 9,5 см из пористого титана или другого волокнистого материала при R =

- 0,5.см, |1 0,6 см, Т = 343 К, Т =

293 К и = Bq, =0,074м(То) см" секФ

20 Вычисления, с помощью которыхполу- .чено соотношение Ь:=+K (R - P ) /Q, приводят к следующему выражению для Я:

Q0.4

6 2-С -.5 -2(С -С. 1)

1. |2 И 12

1-С. 2

40 иу -Ew !

l-С

11 .

Ц, - коэффициент диффузии парогазовой смеси; коэффициент кинематической вяэ4S кости смеси;

Х> и коэффициенты, стоящие в формулах для. скоростей диффузиофореза и термофореза V = Ъ„|райМ

»(1-С, ) и т hagi ad knT.

$0,С - относительная концентрация пара в канале;, Cq иС„ значения Gqg верхней и нижней пластин канала;

% и Ф11д массы молекул лара и,газа.

Для случая паровоздушной смеси в канале с Т = 343 К, Т = 293 К, Tg 293 К, И3|= 18 а. е. м.,П1 = 29 а. е. м., >

5 - 7352 т = 0,3, 1 =: 0,25,С1„= 0,318,С„

0,024 получим, C

6<хо,068 И (Та) см "сек

Величина Я с определяет предзль ное значение радиуса дисков Р, необходимое и достаточное для полной очистки заданного объема газа от любых частиц при прочих равных условиях, поскольку любой эффект, возникающий в дисковом пространстве, всегда приводит к осаждению частиц на нижний диск на расстояниях Рз от центра диска, меньших или равных R .

Такое пылеулавливающее устройство имеет незначительное гидравлическоесо15 противление . (5 мм рт. ст.) и позволя- °ет одновременно со взвешенными частицами улавливать некоторые парообразные и газробоазные компоненты.

Кроме того, в качестве источника па- ра могут быть использованы кроме води, -. также и азеотропные смеси воды с антисептическими веществами. Конденсируто» щаяся азеотропная смесь воды с антисептическим веществом на бактериальной частице приводит ее к укрупнению и осаж денная на нижнем диске такая частица биологически распадается.

Производительность устройства повышается при включении его в схему с пониженным давлением.

Таким образом, устройство дает возможность производить глубокую очистку

80 6 значительных объемов газа в анергетичео ки выгодных условиях.

Формула изобретения устройство дпя стерилизации газа, содержащее параллельные, горизонтально расположенные разнотемпературные плаотины испарения и конденсации пара и патрубки подачи очищаемого и очищенного газа, отличающееся тем, что, сцелью улучшения качества аарозольной очистки газа путем устранения влияния на процесс полного осаждения частиц граничных эффектов, пластины выполнены в виде дисков, помещенных в герметичный корпус, патрубок подачи газа располдкен в центре верхнего испаряющего диска, причем ра- диус Й дисков, расстояние Ъ между ними, радиус R> патрубка подачи газа и параметры очистки 9 и f. связаны coom ношением:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

)4 174766„кл . С 12 К 1 ОО, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

34 285892, кл. В 01 D 45/18, 1964.

-3. А. Meisen, А.З . ВоЬ оъ с °

М.E.Cooke, K. X Fa k s, Сапой. 3gupn.

СЪЮЪ Eng >wo6.49, р.р. 449-457, 1971.

735280

Составитель Н. Афанасьева

Редактор M. Рогова Текред H. Бебурка Корректор M . Шароши

Заказ 2454/48 Тираж 809 Полписное

UHHHETH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мотива, Ж-35, Раувокаи каб., д, 4/5

Филиал ППП Патент", r,. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вихревой сепаратор // 731992

Устройство для отделения капельной и аэрозольной жидкости от газового потока // 731991

Аппарат для улавливания взвешенных частиц для газа // 718131

Устройство для очистки воздуха // 718130

Сепаратор // 703122

Фильтр для очистки газов от капельной жидкости // 689705

Скруббер // 683786

Устройство для очистки газов от пыли и окиси углерода // 667222

Каплеуловитель // 623565

Клиновидный газогидродинамический концентратор мелкодисперсных включений // 2100051

Изобретение относится к устройствам фильтрации загрязнений газовых потоков и жидкостей

Способ аэродинамической пылеочистки воздушной зоны ссыпки и транспортировки мелкодисперсных материалов и устройство для его осуществления // 2104749

Изобретение относится к устройствам пылеочистки воздуха

Устройство для сбора и удаления частиц // 2106577

Аэродинамический пылеулавливающий аппарат // 2112584

Изобретение относится к устройствам по пылеочистке газа

Гравитационно-инерционный пылеуловитель // 2143309

Изобретение относится к очистке воздуха от твердых частиц пыли в промышленности строительных материалов, на асфальтобетонных и железобетонных заводах и может быть использовано для горнодобывающей, перерабатывающей промышленности и в других отраслях

Двигатель полякова в.и., энергоблок теплоэлектростанции, топливоприготовительный агрегат, сепаратор газовый центробежный, центробежный парогазовый сепаратор, теплообменник трубчатый // 2143570

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям для привода электрогенераторов на теплоэлектростанциях

Устройство для подготовки природного газа // 2151865

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к системе подготовки природного газа, и может быть использовано на промыслах в местах его добычи, на станциях подземного хранения газа (СПХГ) при его извлечении для подачи в магистральный газопровод, на компрессорных станциях (КС) перед подачей газа в нагнетатели и на газораспределительных станциях (ГРС) магистральных газопроводов, где производят раздачу газа низкого давления потребителям

Газожидкостный сепаратор // 2153915

Изобретение относится к устройствам для разделения газожидкостных смесей и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической отраслях промышленности

Насадка для массообменных и сепарационных аппаратов // 2155095

Изобретение относится к области химического и нефтяного машиностроения и может быть использовано в качестве внутреннего устройства в массообменных и сепарационных аппаратах для осуществления процессов массообмена и сепарации фаз

Устройство для очистки газа // 2157275

Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для очистки газового потока от содержащихся в нем твердых и жидких примесей и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например нефтяной, химической, энергетической, газовой, пищевой и др