Устройство для очистки газа

Устройство для очистки газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (94846)

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 17. 12.80 (2I ) 3248 124/23-26 с присоединением заявки № (23) Ириоритет

Опубликовано Q7 Q8.82. Бюллетень №29

Дата опубликования описания 10,08.82 (ы)М. К .

В 04 С 5/20

Гооударотвеиый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 62 1.

° 928.3 7 (088.8) Н, К. Тюрин, Н. Я. Романов, А. A. Никулин, 4. П. Сидоренко и В. И. Гайдуков 1 ° 1 - ? .<, "е. с

", -.Х>ч." см1 (72) Авторы изобретения ь316.!1И tg!..:ii!! (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА

Изобретение относится и технике сепарации газов и газообразных примесей и может быть использовано для очистки сжатых газов от токсичных примесей, например окислов азота.

Известны устройства для сепарации

5 газовых примесей, содержащие генератор холода, теплообменник и сепаратор конденсационных аэрозолей (11,32$.

Такие устройства конструктивно слож

1о ны, дороги и имеют значительные потери тепла. Наличие теплообменников, на стенке которых в твердой фазе осаждаются примеси, ухудшает их эксплуатационные характеристики. При толщине осажденногс слоя более 3 мм необходимо прекращать

15 очистку и производить принудительный отогрев твердой фазы, иначе происходит проскок вредных веществ, и эффективность очистки резко падает.

Известно также устройство для очистки газа от, токсичных газообразных примесей, содержащее охлаждаемую.вихревую трубу с тангенциальным входным соплом, осевым выходным отверстием установленной в нем пиафрагмой и соединяющую полость трубы через диафрагму с выходным патрубком пористую втулку размещенную в кожухе для сбора жидкости 3).

Конденсат выводится вместе с частью очишаемого газа.

Велика вероятность того, что часть конденсалионных частиц проскочит вместе с очищенным газом.

Бель изобретения - повышение надежности и эффективности процесса очистки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство пля очистки газа от токсичных газообразных примесей, содержащее охлаждаемую вихревую трубу с тангенциальным вхопньтм соплом, осевым выхопньтм отверстием с установл=нной диафрагмой в нем и соединяющую полость трубы через диафрагму с выходным патрубком пористую втулку, размещенную в ксекухе для сбора жидкости, 3 94846 1 снабжено трубопроводом, один конец кото. в рого расположен по оси отверстия диа- с фрагмы, а другой соединен с кожухом, а

-пористая втулка выполнена сужающейся в croporty выходного патрубка.

На фиг. 1 представлено устройство в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А фиг; 1, Устройство содержит охлаждаемую к вихревую трубу состоящую из входной час. и ги 1 с патрубком 2 для подачи загряз-. 10 с ненйого газа, сообшакнцимся с полостью м трубы через тангенциальное сопло 3, из диафрагмы 4 и цилиндрического корпуса

5, расположенного внутри рубашки охлажпения 6 с патрубками 7 для подачи охлаr5 т дителя. K трубе прикреплен сепаратор 8, выполненный из пористой втулки 9 с выход. дом патрубка 10, какуха 11 вокруг него, между стенками которых образована по- щ лость сбора конденсата 12, из патрубка 20 ц слива конденсата 13 и патрубков 14 со- д обшаюших полость 12 по трубопроводу 15 к с центром отверстия 16. к

Устройство работает следующим оора- >5 зом.

Через патрубок 2 на вход вихревой трубы подают загрязненный газ, входящий в трубу через тангенциальное сопло

3. со скоростью звука. При вращении газа ьнутри трубы часть его меняет нап равление и движется ь сторону диафрагмы

4. При этом происходит обмен кинематической и внутренней энергией. B результате осевые слои газа охлаждаются, а наружные нагреваются. Во внутреннюю по35 лость рубашки охлаждения 6 через патрубок 7 подают воду на охлаждение цилиндрического корпуса 5 вихревой трубы. Нагретая вада сливается. За счет интенсивЩ ного омывания внешней стенки корпуса 5 вода энергии горячего потока передается в виде тепла охлаждающей воде. Так как энергия передается одновременно с образованием горячего потока и его охлаждением, происходит резкое понижение гем45 пературы газа на выходе из диафрагмы.

Благодаря высоким значениям тангенци. альных скоростей и низкой температуре газа на выходе из диафрагмы происходит конденсация токсичных примесей в газеносителе вплоть до капель, которые под действием центробежных сил отбрасываются к внутренней стенке конусообразной пористой втулки 9. За счет капиллярных сил ожиженные примеси поступают через поры втулки в полость сбора конденсата 1,—, откуда они сливаются в приемный роз.pr;yap. Очишенный поток с

ыхода сепаратора сбрасывается в атмоферу или используется по назначению.

Выполнение пористой втулки в виде пустотелого усеченного конуса, меньшее основание которого направлено в сторону вьжода потока из сепаратора, усилива т эффект отделения жидких частиц. Жидие частицы, отжатые за счет действия: оля центробежных сил ь начальном учатке пористой втулки к ее стенкам, по ере уменьшения диаметра последней будут в большей степени прижиматься к орам втулки и отсасываться капилляра« ми s сборник конденсата, причем падение ангенциальной скорости вращающегося вихря будет компенсироваться уменьшением диаметра втулки.

Наличие трубопровода 15, сообщаюet о полость сбора конденсата 12 с ентром отверстия 16, создает перепад аьлэния, интенсифицируюший движение снденсата,через капиллярно-пористую онусообразную втулку 9. Перепад на стенке пористой втулки обусловлэн существующим во вращающемся холодном вихре различием давления, начиная or центра потока, где давление минимально вплоть до разрежения„ и кончая периферией потока, где даьление максимально (единицы и десятки кгс/см . Поэтому, если на внутренней стенке пористой втулки давление равно периферийному, на внешней оно экьиьалентно давлению на оси патока.

При частичном отсосе капель конденсата из полости сбора конденсата 12 в центр отверстия 16 через трубопроьод 15 zatrли опять за счет действия центробежных, сил попадают в капилляры цилиндра и че рез них - в зону сбора конденсата, Использование предлагаемого устройстьа позволит повысить эффективность (на

8-9 Ь) и надежность процесса очистки га зов с избыточным давлением от легкокипяших примесей и более полно использовать свойства вихревого эффекта h целях сепарации и разделения ожиженных примесей.

Ф ормула изобретения

Устройство для очистки газа от токсичных газообразных примесей, содержащее охлаждаемую вихревую трубу с тангенциальным входным соплом, с осевым выходным отверстием и с диафрагмой, установленной в выходном отверстии, и соединяк щую полость вихревой трубы через диафрагму с выходным патрубком пористую втулку, размешенпую в кожухе для сбора

948461

ВНИИПИ Заказ 6120/26 Тираж 61 9 Подпиг. ное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 жидкости, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с делью повышения надежности и эффективности прспесса очистки, оНо снабжено трубо нФодом, один конец которого расположен по оси отверстия диафрагмы, 5 другой соединен с кскухом, а Пористая втулка выполнена сужающейся в сторону выходного патрубка.

Источники информ ации, снятые во внимание дри экспертизе

1. Журнал Химическая нромышленност

М 5, 1970, с. 26, рис. 2.

2. Авторское свидетельство СССР

И. 303085, кл. В 01 0 45/06, 21.0Я 66.

3. Мартынов А. B. и Бродянский В, М.

Что такое вихрюая труСа?, Энергия, М., 1976, с. 141, рис. 421.