RU2687426C2 - Method and device for wet air cleaning - Google Patents
Method and device for wet air cleaning Download PDFInfo
- Publication number
- RU2687426C2 RU2687426C2 RU2017137922A RU2017137922A RU2687426C2 RU 2687426 C2 RU2687426 C2 RU 2687426C2 RU 2017137922 A RU2017137922 A RU 2017137922A RU 2017137922 A RU2017137922 A RU 2017137922A RU 2687426 C2 RU2687426 C2 RU 2687426C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flow
- air
- housing
- outlet
- flow divider
- Prior art date
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 19
- 238000004887 air purification Methods 0.000 claims description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004941 influx Effects 0.000 abstract 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 23
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 21
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 21
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 17
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 14
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 3
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 3
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000007734 materials engineering Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
- B01D47/06—Spray cleaning
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Of Particles Using Liquids (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к способам и техническим средствам очистки воздуха в промышленности и могут быть использованы для очистки воздуха от пыли и других вредных примесей при различных производственных процессах с содержанием вредных веществ в воздухе рабочих зон выше предельно допустимой концентрации (ПДК), в частности в горнодобывающей промышленности.The invention relates to methods and technical means of air purification in industry and can be used to clean the air from dust and other harmful impurities in various industrial processes with the content of harmful substances in the air of working areas above the maximum permissible concentration (MPC), in particular in the mining industry.
Предлагаемые способ и устройство относятся к области воздухоочистителей с многоступенчатой комбинированной очисткой. Форсунки с соплами, содержащиеся в корпусе устройства, сочетают функции побудителя тяги и очистителя для поступающего на вход устройства воздушного потока. Высокая степень взаимодействия с поступающим воздухом диспергируемой жидкости достигается, в том числе, за счет широкого раскрытия конуса жидкости, что обеспечивается расположением форсунок. После прохождения стадии предварительной очистки, воздушный поток доочищается при прохождении через разделитель путем деления общего потока на воздушные тракты и последующего их столкновения.The proposed method and device relate to the field of air purifiers with multi-stage combined cleaning. The nozzles with nozzles contained in the body of the device combine the functions of a thrusting device and a cleaner for the incoming air flow device. A high degree of interaction with the incoming air of the dispersible liquid is achieved, including, due to the wide opening of the liquid cone, which is ensured by the location of the nozzles. After passing through the pre-cleaning stage, the air flow is cleaned when passing through the separator by dividing the total flow into air paths and their subsequent collision.
Известны способы очистки воздуха методом соударения встречных потоков, основывающиеся на соударении обособленных струй, подаваемых в коагуляционную камеру по самостоятельным трубопроводам. Эффективность улавливания вредных примесей зависит от объема коагуляционной камеры, скорости и плотности потоков (струй).Known methods of air purification by the method of collision of oncoming flows, based on the collision of separate jets supplied to the coagulation chamber through independent pipelines. The efficiency of trapping harmful impurities depends on the volume of the coagulation chamber, the speed and density of the streams (jets).
Из уровня техники известен способ очистки загрязненного воздушного потока, реализованный в устройстве по авторскому свидетельству СССР на изобретение №659173 (заявители: предприятие п/я А-7113, ИТМО им. А.В. Лыкова (SU), з. №2434727 от 27.12.1976, публ. 30.04.1979, МПК В01D 47/06). Устройство очистки запыленного газа содержит коагуляционную камеру, в которую с противоположных сторон соосно введены разгонные трубы, коаксиально которым расположены наружные трубы, образующие между собой кольцевой канал для ввода обжимающих струй в коагуляционную камеру через выводные сопла, направленные под углом 10-40° к оси разгонных и наружных труб. Обжимающие струи вводят в кольцевой канал через тангенциально расположенные патрубки. В разгонных трубах расположены форсунки. Коагуляционная камера оборудована отводным патрубком отработанного газа в каплеуловитель. Кроме того, в разгонных трубах размещены завихрители потоков, а патрубки соединены трубопроводом с подводящей магистралью через клапан-пульсатор. Приведенное техническое решение имеет ряд недостатков. При относительно высоких скоростях встречных потоков, что требуется для повышения эффективности очистки, возможные размеры коагуляционной камеры не обеспечивают в необходимой степени предупреждение каплевыноса и вторичного уноса вредных веществ воздушным потоком. Таким образом, вынужденное ограничение объема коагуляционной камеры не позволяет полностью использовать эффективность метода встречных струй. Кроме того, устройство по указанному авторскому свидетельству характеризуется сложной конструкцией, повышающей материалоемкость, энергоемкость, и, вследствие увеличения каналов подачи воздуха, необходимость увеличения количества и мощности побудителей тяги.In the prior art, a method for cleaning contaminated air flow is known, implemented in a device according to the USSR author's certificate for invention No. 659173 (applicants: company p / i A-7113, ITMO na AV Lykov (SU), z. No. 2434727 from 27.12 .1976, publ 30.04.1979, IPC B01D 47/06). The dust gas cleaning device contains a coagulation chamber, into which accelerating tubes are coaxially inserted from opposite sides, the outer tubes are coaxially arranged, forming between them an annular channel for introducing crimping jets into the coagulation chamber through outlet nozzles directed at an angle of 10-40 ° to the accelerating axis and external pipes. The squeezing jet is introduced into the annular channel through tangentially located nozzles. In the booster pipes are nozzles. The coagulation chamber is equipped with an exhaust branch pipe of the exhaust gas in the drip pan. In addition, flow swirlers are placed in the booster tubes, and the pipes are connected by a pipeline to the supply line through the pulsating valve. The above technical solution has several disadvantages. At relatively high speeds of oncoming flows, which is required to increase the cleaning efficiency, the possible dimensions of the coagulation chamber do not provide the necessary degree of prevention of droplet removal and secondary entrainment of harmful substances by the air flow. Thus, the forced limitation of the volume of the coagulation chamber does not make it possible to fully utilize the effectiveness of the counter-jet method. In addition, the device according to the specified author's certificate is characterized by a complex structure that increases the consumption of materials, energy consumption, and, due to the increase in air supply channels, the need to increase the number and power of thrust boosters.
Из уровня техники известны решения, преодолевающие некоторые недостатки вышеуказанного устройства, однако реализованные на иных принципах. Так, существует техническое решение по патенту Российской Федерации на изобретение №2418171 (заявитель Глазырина Е.А. (RU), з. №2009149681 от 30.12.2009, публ. 10.05.2011, МПК E21F 5/00). В изобретении реализован способ мокрой очистки воздушного потока, включающий поступление воздуха на вход корпуса очистителя, прохождение через каскад эжекторных форсунок, коагуляцию, отвод вредных примесей через шламоотводящий патрубок, осаждение оставшихся примесей на шламоотделителе и выход очищенного воздуха. Недостатками способа по указанному патенту являются недостаточное качество очистки запыленного воздушного потока, содержащего, в основном, мелкодисперсные частицы. Применяемый каскад форсунок не обеспечивает, в полной мере, коагуляцию более мелких частиц пыли, которые беспрепятственно следуют далее по направлению движения потока и не могут быть эффективно уловлены, в частности, шламоуловителем. Кроме того, орошение каскадом форсунок пылевоздушного потока приводит к коагуляции последнего с каплями жидкости, что, вследствие проявления недостатка конструкции, выраженного в низкой эффективности по улавливанию мелкодисперсных составляющих образованного пылекапелевоздушного потока, приводит к повышению влажности воздушного потока на выходе корпуса очистительного устройства.The prior art solutions, overcoming some of the disadvantages of the above devices, but implemented on different principles. So, there is a technical solution on the patent of the Russian Federation for invention No. 2418171 (applicant Glazyrin EA (RU), d. No. 2009149681 dated December 30, 2009, publ. May 10, 2011, IPC E21F 5/00). The invention implemented a method of wet cleaning the air flow, including the flow of air to the entrance of the cleaner, passing through a cascade of ejector nozzles, coagulation, removal of harmful impurities through the sludge outlet, the deposition of the remaining impurities on the sludge separator and the output of cleaned air. The disadvantages of the method according to the specified patent are insufficient cleaning quality of the dusty air stream, containing mainly fine particles. The nozzle cascade used does not fully ensure the coagulation of smaller dust particles, which follow further in the direction of flow and can not be effectively captured, in particular, by the sludge trap. In addition, the cascade irrigation of dust-air flow nozzles leads to coagulation of the latter with liquid droplets, which, due to the design deficit, expressed in low efficiency in trapping the fine components of the air-flow forming dust, increases the moisture content of the air flow at the outlet of the cleaning device.
Технической проблемой, на решение которой направлены настоящие изобретения, является повышение эффективности воздушной очистки без необходимости в подаче дополнительной энергии за счет предварительной очистки загрязненного воздушного потока и последующей доочистке и улавливании вредных частиц меньшего размера при разделении и последующем столкновении пылекапелевоздушных потоков, а также дополнительное осушение пылекапелевоздушного потока при прохождении через секцию преобразователя потока.The technical problem addressed by the present inventions is an increase in the efficiency of air cleaning without the need for additional energy supply due to pre-treatment of polluted air flow and subsequent purification and trapping of smaller smaller particles during separation and subsequent collision of dust-air and air flows, as well as additional drainage of dust-air and air flow when passing through the flow converter section.
Указанная проблема преодолеваются предлагаемым устройством мокрой очистки воздушного потока. Техническая проблема решается в общем случае тем, что в устройстве мокрой очистки воздушного потока, включающем, по существу, вытянутый полый корпус с входом и выходом, подводящие патрубки, эжектирующие форсунки, линейно установленные внутри корпуса, соединенные своими входами с подводящими патрубками, обращенные соплами к выходу корпуса, и отводящий патрубок, причем полый корпус дополнительно снабжен разделителем потока, расположенным между эжектирующими форсунками и выходом, образующим, по меньшей мере, два воздушных тракта, расположенных под острым или прямым углом к продольной оси корпуса, тракты смыкаются за разделителем потока под, по существу, прямым или острым углом к продольной оси корпуса, а отводящий патрубок сообщается, по меньшей мере, с одним из трактов.This problem is overcome by the proposed device for wet air cleaning. The technical problem is solved in the general case by the fact that in a wet air cleaning device, comprising a substantially elongated hollow body with inlet and outlet, inlet pipes, ejecting nozzles, linearly installed inside the case, connected by their inlets with inlet pipes, facing to the nozzles the outlet of the housing, and the discharge nozzle, the hollow housing additionally equipped with a flow divider located between the ejecting nozzles and the outlet forming at least two air paths, Sharp or right angles to the longitudinal axis of the housing, the paths are closed behind the flow divider at a substantially right angle or sharp angle to the longitudinal axis of the housing, and the outlet nipple is connected to at least one of the paths.
Устройство в общем случае исполнения имеет ряд общих признаков с ближайшим аналогом. Так, оба технических решения содержат, по существу, вытянутый полый корпус с входом и выходом, подводящие патрубки, соединенные своими выходами с входами линейно установленных внутри корпуса эжектирующих форсунок, и отводящий патрубок. Признаками, отличающими изобретение от ближайшего аналога в общем случае исполнения, является наличие разделителя потока, расположенного между эжектирующими форсунками и выходом, образующим воздушные тракты в продольной секущей плоскости, расположенных под острым или прямым углом к продольной оси корпуса, причем тракты смыкаются за разделителем потока под, по существу, прямым или острым углом к продольной оси корпуса, а отводящий патрубок сообщается, по меньшей мере, с одним из них.The device in the General case of execution has a number of common features with the closest analogue. So, both technical solutions contain, in essence, an elongated hollow body with inlet and outlet, inlet pipes connected by their outlets to inlets of ejecting nozzles linearly installed inside the housing, and a outlet pipe. Signs that distinguish the invention from the closest analogue in the General case of execution, is the presence of a flow divider located between the ejecting nozzles and the outlet forming the air paths in the longitudinal cutting plane located at an acute or right angle to the longitudinal axis of the housing, and the paths are closed behind the flow divider under essentially a right or sharp angle to the longitudinal axis of the housing, and the outlet nozzle communicates with at least one of them.
Указанная проблема в одном частном исполнении предлагаемого устройства мокрой очистки воздушного потока дополнительно решается тем, что полый корпус устройства имеет, преимущественно, трубообразную форму.This problem in one particular implementation of the proposed device for wet cleaning of the air flow is additionally solved by the fact that the hollow body of the device has, predominantly, a tubular shape.
Техническая проблема в другом частном случае исполнения устройства дополнительно решается тем, что корпус имеет переменное поперечное сечение.The technical problem in another particular case of the device is additionally solved by the fact that the body has a variable cross section.
Техническая проблема в третьем частном случае исполнения устройства мокрой очистки воздушного потока дополнительно решается тем, что полый корпус устройства снабжен диффузором и конфузором, расположенными перед и за разделителем потока, соответственно.The technical problem in the third particular case of the execution of a wet air cleaning device is additionally solved by the fact that the hollow body of the device is provided with a diffuser and a confuser located in front of and behind the flow divider, respectively.
Уточнением третьего частного случая для устройства мокрой очистки воздушного потока является выполнение разделителя потока в форме стакана, ориентированного открытой частью к входу полого корпуса устройства, и расположенного соосно по отношению к нему.A refinement of the third special case for a wet air cleaning device is the execution of a flow divider in the form of a glass, oriented with the open part to the entrance of the hollow body of the device, and located coaxially with respect to it.
Целесообразно дополнительно уточнить вышеуказанный признак устройства мокрой очистки воздушного потока тем, что площадь поперечного стакана Sb определяется зависимостью:It is advisable to further clarify the above sign of the device for wet cleaning the air flow so that the area of the transverse glass S b is determined by the dependency:
где Sh - площадь поперечного сечения корпуса непосредственно перед разделителем потока, а длина стакана Lb по продольной оси определяется зависимостью:where S h - the cross-sectional area of the housing directly in front of the flow divider, and the length of the glass L b along the longitudinal axis is determined by the dependence:
где Dh - диаметр корпуса.where D h - case diameter.
Техническая проблема в четвертом частном случае дополнительно решается тем, что площадь поперечного сечения Sch каждого воздушного тракта определяется формулой:The technical problem in the fourth particular case is additionally solved by the fact that the cross-sectional area S ch of each air path is determined by the formula:
где Sh - площадь поперечного сечения корпуса непосредственно перед разделителем потока, a n - количество образованных разделителем потока воздушных трактов.where S h is the cross-sectional area of the housing directly in front of the flow divider, an is the number of air paths formed by the flow divider.
Для решения заявленной технической проблемы, устройство в частном случае исполнения отличается тем, что полый корпус содержит несколько разделителей потока, установленных последовательно, причем смыкание воздушных трактов происходит за каждым разделителем потока.To solve the stated technical problem, the device in the particular case of execution is characterized in that the hollow body contains several flow dividers installed in series, with the closing of the air paths occurring behind each flow divider.
Следующее частное исполнение устройства отличается от общего случая тем, что в корпусе дополнительно установлена крыльчатка, размещенная между разделителем потока и выходом корпуса, причем в месте ее расположения площадь поперечного сечения корпуса больше типичной площади поперечного сечения корпуса.The following private execution of the device differs from the general case in that the impeller is additionally installed in the case, placed between the flow divider and the outlet of the case, and at its location the cross-sectional area of the case is larger than the typical cross-sectional area of the case.
Уточнением вышеуказанного частного исполнения является приведение крыльчатки в движение набегающим воздушным потоком и выполнение лопастей крыльчатки с углами атаки в диапазоне 15÷30°.A refinement of the above private performance is the setting of the impeller in motion by the oncoming air flow and the execution of the impeller blades with angles of attack in the range of 15 ÷ 30 °.
В ином частном случае исполнения, настоящее изобретение отличается от своей реализации в общем случае тем, что в корпусе дополнительно установлен шламоуловитель в виде пакета, преимущественно, взаимно параллельных пластин, параллельный продольной оси корпуса и расположенный между разделителем потока и выходом корпуса.In another particular case of execution, the present invention differs from its implementation in general by the fact that a cesspool is additionally installed in a casing in the form of a package, mainly mutually parallel plates, parallel to the longitudinal axis of the casing and located between the flow divider and the casing outlet.
Иной реализацией устройства является выполнение задней секции воздушных трактов с двойным изломом 30÷50°.Another implementation of the device is the implementation of the rear section of the air paths with double fracture 30 ÷ 50 °.
Устройство, в соответствии с другим частным случаем исполнения, может дополнительно характеризоваться тем, что один из воздушных трактов содержит отбойную перегородку, установленную, по существу, перпендикулярно направлению движения воздушного потока, под которой расположен отводящий патрубок с горловиной, сообщающейся с трактом.The device, in accordance with another special case of execution, may additionally be characterized by the fact that one of the air paths contains a baffle wall installed essentially perpendicular to the direction of movement of the air flow, under which there is an outlet nozzle with a neck communicating with the path.
Эффективность очистки загрязненного воздушного потока, очевидно, зависит от соотношения общего количества вредных примесей в точке прохождения воздушного потока через вход корпуса устройства к количеству уловленных вредных примесей. Не все примеси могут быть удалены из пылекапелевоздушной смеси при прохождении первого этапа очистки, т.е. при взаимодействии с орошающим конусом форсунок.The cleaning efficiency of a polluted air stream obviously depends on the ratio of the total amount of harmful impurities at the point of air flow through the inlet of the device to the number of captured impurities. Not all impurities can be removed from the dust-air mixture during the first cleaning stage, i.e. when interacting with a watering nozzle cone.
Тем не менее, линейно расположенные эжектирующие форсунки обеспечивают равномерное и устойчивое орошение конусообразным факелом диспергированной жидкости проходящего через них воздушного потока и полное равномерное и плотное заполнение диспергированной жидкостью той части полости корпуса воздухоочистителя, которая находится в конусе орошения форсунки. Столкновение дисперсных пылевых частиц с каплями жидкости приводит к их коагуляции и дальнейшему выпадению на нижнюю часть корпуса устройства. В то же время, некоторые мелкодисперсные частицы, количество которых зависит, в том числе, от напора жидкости в факеле орошающего конуса форсунок, коагулируют недостаточно интенсивно, что приводит к их продвижению к выходу корпуса устройства и, как следствие, такие частицы не могут быть уловлены вследствие попадания в отводящий патрубок, поскольку они продолжают движение вместе с основной массой воздушного потока. Решением проблемы по побуждению к интенсивной коагуляции мелкодисперсных частиц, содержащих вредные примеси служит применение разделителя потока. Технически, в настоящем изобретении применен принцип разведения (разделения) единого потока на части, и последующего их слияния в новый единый поток, причем столкновение разделенных потоков происходит под углом, приблизительно близким к 180°, что позволяет, с одной стороны, эффективно погасить кинетическую энергию мелких пылевых частиц после соударения частиц разных потоков, с другой стороны, позволяет укрупнить капельно-пылевые частицы до увеличения массы дисперсной системы до той величины, которая приводит к выпадению таких частиц на нижнее основание корпуса и дальнейшее их поступление в отводящий патрубок.Nevertheless, linear ejecting nozzles ensure uniform and steady irrigation of the dispersed liquid of the air flow passing through them with a cone-shaped torch and complete uniform and dense filling of that part of the air cleaner body cavity with the dispersed liquid. The collision of dispersed dust particles with liquid droplets leads to their coagulation and further fallout on the lower part of the device. At the same time, some fine particles, the number of which depends, inter alia, on the pressure of the liquid in the torch of the spray nozzle, coagulate insufficiently intensively, which leads to their advancement to the output of the device body and, as a result, such particles cannot be caught due to falling into the discharge pipe, as they continue to move along with the main mass of the air flow. The solution to the problem of prompting intense coagulation of fine particles containing harmful impurities is the use of a flow divider. Technically, the present invention applies the principle of dilution (separation) of a single stream into parts, and their subsequent merging into a new single stream, and the collision of separated streams occurs at an angle approximately close to 180 °, which allows, on the one hand, to effectively extinguish kinetic energy small dust particles after the collision of particles of different streams, on the other hand, allows the droplet-dust particles to become larger before the mass of the dispersed system is increased to a value that leads to the precipitation of such particles on More importantly the base of the body and their subsequent flow into the outlet nozzle.
Разделитель потока обеспечивает формирование воздушных трактов, способствующих снижению каплеуноса вследствие разведения и последующего столкновения пылекапелевоздушных струй. В общем случае исполнения, разделитель потока, по существу, функционирует как дефлектор, создавая несколько путей протекания воздушного потока через секцию разделителя.The flow divider provides the formation of air paths, contributing to the reduction of kleonoos due to dilution and the subsequent collision of dust and air jets. In the general case of execution, the flow divider essentially functions as a deflector, creating several paths for the flow of air through the separator section.
Таким образом, предложенное устройство позволяет производить комбинированную многоступенчатую очистку загрязненного воздушного потока.Thus, the proposed device allows the combined multistage cleaning of polluted air flow.
Столкновение встречно направленных трактов дополнительно обеспечивает осушение воздушного потока за счет упомянутого снижения каплевыноса, вследствие чего, капли жидкости, преимущественно, остаются в зоне коагуляции.The collision of the oppositely directed paths additionally provides for the dehumidification of the air flow due to the aforementioned reduction of the drop-removal, as a result of which, the liquid droplets mostly remain in the coagulation zone.
Выполнение корпуса, преимущественно, в форме трубы, т.е., в общем случае полого тела, имеющего, по меньшей мере, два торца, которые по существу являются входом выходом, длина которого по горизонтальной оси значительно превышает его диаметральный размер. Поперечное сечение такого корпуса может иметь как форму круга, так и иную форму, например, многоугольника. Предпочтительно, тем не менее, применение тела с круглым поперечным сечением или близким к нему, поскольку конструкция эжектирующих форсунок подразумевает создание конуса орошающей жидкости, также имеющего, по существу, круглое поперечное сечение. Таким образом, осуществляется наиболее эффективное взаимодействие капель жидкости с пылевоздушным потоком. Трубообразная форма корпуса обеспечивает относительно стабильную скорость движения воздушного потока при прохождении всех предусмотренных изобретением ступеней очистки, параллельно обеспечивая доочистку дисперсной системы (вредные вещества, воздух, капли воды) за счет проявления т.н. «пристеночного эффекта», заключающегося в замедлении скорости движения той части потока, которая расположена ближе к внешнему диаметру корпуса устройства. Снижение скорости приводит, в свою очередь, к уменьшению величины кинетической энергии частиц, что в совокупности с, преимущественно, турбулентным течением среды в корпусе, приводит к дополнительному выпадению некоторого количества частиц, содержащих вредные примеси на нижнюю часть внутренней поверхности корпуса. Дальнейшее движение указанных частиц продолжается по направлению к отводящему патрубку под действием воздушного потока, формируемого массивом эжектирующих форсунок.The implementation of the body, mainly in the form of a pipe, i.e., in the general case of a hollow body having at least two ends, which are essentially an input, the length of which along the horizontal axis considerably exceeds its diametrical size. The cross section of such a body may have both a circle shape and another shape, for example, a polygon. Preferably, however, the use of a body with a circular cross section or close to it, since the design of the ejecting nozzles implies the creation of a spray liquid cone, also having a substantially circular cross section. Thus, the most effective interaction of liquid droplets with the dust-air flow is carried out. The tubular form of the body provides a relatively stable speed of the air flow during the passage of all the cleaning steps provided by the invention, in parallel ensuring the purification of the dispersed system (harmful substances, air, water drops) due to the manifestation of the so-called. "Wall effect", which consists in slowing down the speed of movement of that part of the flow, which is located closer to the external diameter of the device case. The decrease in speed leads, in turn, to a decrease in the kinetic energy of the particles, which, combined with, predominantly, turbulent flow of the medium in the body, leads to additional loss of a certain amount of particles containing harmful impurities on the lower part of the inner surface of the body. Further movement of these particles continues towards the outlet nozzle under the action of the air flow formed by the array of ejecting nozzles.
Корпус устройства может иметь переменное поперечное сечение, т.е. участки трубы, имеющие большее или меньшее значение площади поперечного сечения по сравнению с типичной площадью поперечного сечения корпуса. Типичной площадью считается такая площадь поперечного сечения, которая приблизительно соответствует площади поперечного сечения орошающего конуса эжектирующих форсунок. Использование более узких или более широких участков в корпусе позволяет изменять скорость и величину давления потока в соответствии с законами гидродинамики. Так, например, целесообразным может быть уменьшение диаметра корпуса в месте столкновения встречно направленных воздушных потоков для создания дополнительного завихрения в области их взаимодействия. Дополнительно, может быть предусмотрено выполнение в зоне расположения разделителя потоков нижней части поверхности корпуса ориентированной под некоторым острым углом по отношению к его продольной оси.The device case may have a variable cross section, i.e. pipe sections that have a larger or smaller value of the cross-sectional area compared with the typical cross-sectional area of the body. A typical area is considered to be such a cross-sectional area, which approximately corresponds to the cross-sectional area of the irrigating cone of the ejecting nozzles. The use of narrower or wider areas in the housing allows you to change the speed and magnitude of the pressure flow in accordance with the laws of hydrodynamics. For example, it may be advisable to reduce the diameter of the body at the point of collision of oppositely directed air flow to create additional turbulence in the area of their interaction. Additionally, it may be provided to perform in the zone of location of the flow divider the lower part of the body surface oriented at some acute angle with respect to its longitudinal axis.
Наличие в корпусе диффузора и конфузора, соответственно, позволяет разместить внутри корпуса разделитель потока, имеющий площадь поперечного сечения сравнимую или большую типичной таковой величины для корпуса устройства. Таким образом, воздушный поток отклоняется от горизонтальной траектории под некоторым острым углом, предпочтительно, близким к 90°, что, в свою очередь, влияет на величину кинетической энергии находящихся в нем частиц за счет дополнительных взаимных соударений, и, кроме того, обеспечивает, в основном, незначительное падение скорости потока, что позволяет избежать значительного повышения давления в области его разделения, позволяя разделенному потоку продвигаться далее по заложенной траектории.The presence in the body of the diffuser and confuser, respectively, allows you to place inside the body flow divider having a cross-sectional area comparable or larger than the typical value for the device body. Thus, the air flow deviates from the horizontal trajectory at a certain acute angle, preferably close to 90 °, which, in turn, affects the amount of kinetic energy of the particles in it due to additional mutual collisions, and, moreover, provides basically, a slight drop in the flow rate, which avoids a significant increase in pressure in the area of its separation, allowing the split flow to move further along the trajectory.
Разделитель потока может иметь, по существу, любую форму, поскольку первичным, в рамках данного изобретения, является его функциональное назначение. Разделитель предназначен для разбиения единого воздушного потока на составляющие, т.е. поток вынужден огибать указанный разделитель, который выполняет функцию дефлектора. Выполнение разделителя потока в форме стакана, ориентированного открытой частью по направлению к входу корпуса и соосно с ним размещенного, позволяет, по сути, создать дополнительный воздушный тракт внутри корпуса разделителя, при этом, его основание используется в качестве отбойной перегородки. В совокупности, такая конструкция обеспечивает создание турбулентного, дополнительно завихренного потока и повышает степень коагуляции в зоне внутреннего пространства стакана. Для удаления коагулянта с вредными веществами на части боковой поверхности стакана могут быть выполнены сливные отверстия. Коагулянт, попавший в такое отверстие, проходит по нижней части корпуса устройства и поступает в отводящий патрубок. Экспериментальным путем автором установлено, что геометрические размеры стакана влияют на эффективность работы устройства. Так, площадь поперечного сечения стакана должна составлять не менее типичной площади поперечного сечения корпуса, умноженной на 1,5 (формула 1). Такая зависимость обеспечивает, в совокупности с наличием в корпусе диффузора, образование достаточного угла отклонения а от продольной оси корпуса. Длина стакана выбирается в соответствии с диаметром корпуса воздухоочистителя. Меньшая длина не обеспечит достаточную эффективность по улавливанию и осаждению вредных веществ. Большая длина не целесообразна и ведет только к увеличению излишней длины корпуса воздухоочистителя. Форма выполнения стакана, по существу, не является принципиальной в рамках настоящего изобретения деталь, по меньшей мере, должна содержать основание (дно) и одну или некоторое количество боковых граней, например, стакан может быть выполнен в форме цилиндра, куба, призмы, усеченного конуса или усеченной пирамиды.The flow divider can have essentially any shape, since the primary purpose of this invention is its functional purpose. The separator is designed to split a single air flow into components, i.e. the flow is forced to bend around the specified separator, which serves as a deflector. The implementation of the flow divider in the form of glass, oriented open part towards the entrance of the body and coaxially with it placed, allows, in fact, to create an additional air path inside the separator housing, while its base is used as a baffle plate. In the aggregate, such a construction ensures the creation of a turbulent, additionally vortex flow and increases the degree of coagulation in the zone of the inner space of the glass. To remove the coagulant with harmful substances on the side of the side of the glass can be made drain holes. Coagulant trapped in such an opening passes through the bottom of the device and enters the discharge nozzle. Experimentally, the author found that the geometrical dimensions of the glass affect the efficiency of the device. Thus, the cross-sectional area of the glass should be at least a typical cross-sectional area of the case, multiplied by 1.5 (formula 1). This dependence provides, in conjunction with the presence in the body of the diffuser, the formation of a sufficient angle of deviation a from the longitudinal axis of the body. The length of the glass is selected in accordance with the diameter of the air cleaner. Shorter length does not provide sufficient efficiency in the capture and deposition of harmful substances. A large length is not advisable and only leads to an increase in the excess length of the air cleaner body. The form of execution of the glass, in essence, is not fundamental in the framework of the present invention, the detail should at least contain a base (bottom) and one or some number of side faces, for example, the glass can be made in the form of a cylinder, a cube, a prism, a truncated cone or truncated pyramid.
Обеспечение беспрепятственного продвижения воздушного потока к выходу корпуса при условии его разделения на соответствующем участке происходит, в том числе, при отношении площадей поперечного сечения корпуса и площади поперечного сечения в секции разделителя потока, равном или большем единицы.Ensuring the unimpeded movement of the air flow to the outlet of the body, provided that it is divided in the corresponding section, occurs, also, with a ratio of the cross-sectional areas of the body and the cross-sectional area in the flow separator section equal to or greater than one.
Повышение степени очистки по сравнению с общим случаем реализации устройства может происходить также за счет увеличения количества разделителей потока, установленных в корпусе. Таким образом, возрастает количество циклов разделения/схлопывания потока, что приводит к увеличению процента коагулирующих дисперсных систем и отведению коагулянта, содержащего примеси через соответствующие патрубки. Увеличение количества секций, содержащих разделитель потока, реализовано следующим образом. Непосредственно за местом схлопывания потоков в корпус помещают идентичный разделительный узел и так далее до достижения необходимого количества таких узлов. Каждая такая секция корпуса, оборудованная разделителем потока, имеет свой отводящий патрубок, связанный с внутренним пространством корпуса. В дальнейшем, отдельные патрубки могут соединяться для образования единого канала отвода жидкости. В связи с увеличением количества ступеней очистки, может потребоваться увеличение давления жидкости, подаваемой на форсунки.The increase in the degree of purification compared with the general case of the device can also occur by increasing the number of flow dividers installed in the housing. Thus, the number of flow separation / collapse cycles increases, which leads to an increase in the percentage of coagulating disperse systems and the removal of a coagulant containing impurities through the corresponding nozzles. The increase in the number of sections containing a flow divider is implemented as follows. Immediately behind the place where the flows collapse, an identical separating unit is placed in the body, and so on until the required number of such units is reached. Each such section of the body, equipped with a flow divider, has its own tail pipe connected to the internal space of the body. In the future, individual nozzles can be connected to form a single channel for draining fluid. In connection with the increase in the number of cleaning stages, it may be necessary to increase the pressure of the fluid supplied to the nozzles.
Доочистка воздушного потока от оставшихся незначительных примесей, а также его дополнительное осушение может проводиться с использованием крыльчатки, установленной внутри корпуса устройства. Попадающий на лопатки крыльчатки коагулянт, содержащий, в том числе, вредные примеси, под действием центробежной силы будет отклоняться к ее внешнему радиусу, впоследствии, попадая на внутреннюю часть стенки корпуса, которая имеет диаметр больший, чем типичный диаметр корпуса. Со стенки корпуса коагулянт может отводиться через патрубок, аналогичный применяемому в секции, содержащей разделитель потока. Угол атаки лопаток крыльчатки должен, с одной стороны, эффективно улавливать коагулянт, а с другой - не препятствовать продвижению воздушного потока. Автором в процессе создания изобретения установлено, что угол атаки, меньший чем 15° значительно задерживает воздушных поток на его пути к выходу корпуса, а превышении угла 30° не дает значительного эффекта в улавливании коагулянта.Additional purification of the air flow from the remaining minor impurities, as well as its additional drainage, can be carried out using an impeller installed inside the device. A coagulant falling on the blades of the impeller, including harmful impurities, will be deflected by its centrifugal force to its outer radius, subsequently falling on the inside of the housing wall, which has a diameter larger than the typical diameter of the housing. From the wall of the housing coagulant can be discharged through a pipe similar to that used in the section containing the flow divider. The angle of attack of the impeller blades should, on the one hand, effectively capture the coagulant, and on the other hand, should not hinder the advancement of the air flow. The author in the process of creating an invention has established that an angle of attack of less than 15 ° significantly delays the air flow on his way to the hull exit, and exceeding an angle of 30 ° does not have a significant effect in trapping the coagulant.
Как альтернатива описанной выше крыльчатке, может применяться шламоуловитель, аналогичный описанному в патенте №2418171, обеспечивая дополнительную ступень очистки смеси.As an alternative to the impeller described above, a sludge trap similar to that described in the patent number 2418171 can be used, providing an additional step of cleaning the mixture.
В соответствии с одним из частных случаев исполнения изобретения, задняя стенка воздушных трактов может быть выполнена с изломом. В данном случае, задней стенкой называют ту часть корпуса устройства, которая формирует встречные тракты за разделителем потока. Установлено, что при отсутствии указанных изломов, смесь может аккумулироваться на задней стенке корпуса и продолжать дальнейшее движение, не участвуя в столкновении воздушных потоков, снижая, тем самым, эффективность работы устройства. Выполнение двойного излома трактов позволяет перенаправить смесь с задней стенки отходящего патрубка (расположенной ближе к выходу корпуса) на переднюю, для поступления коагулянта в отводящий патрубок.In accordance with one of the special cases of the invention, the back wall of the air paths can be made with a break. In this case, the back wall is the part of the device body that forms the opposing paths behind the flow divider. It has been established that in the absence of the indicated breaks, the mixture can accumulate on the rear wall of the body and continue further movement without participating in the collision of air currents, thus reducing the efficiency of the device. Performing a double kink paths allows you to redirect the mixture from the rear wall of the exhaust pipe (located closer to the exit of the housing) to the front, for the flow of coagulant into the discharge pipe.
В рамках настоящей группы изобретений предложен способ мокрой очистки воздуха, на котором основано действие устройства очистки воздуха, раскрытого выше. Аналогом для предложенного способа также может служить устройство по патенту на изобретение №2418171. Отмечалось, что способ, реализованный в данном устройстве, не обеспечивает достаточно качественную очистку и осушение воздушного потока. Таким образом, технической проблемой, которая преодолевается созданным способом, является разработка способа, позволяющего проводить эффективную комбинированную многоступенчатую очистку и осушение загрязненного воздушного потока.In the framework of the present group of inventions, a method of wet air purification is proposed, on which the operation of the air purification device disclosed above is based. An analogue for the proposed method can also serve as a device according to patent for invention No. 2418171. It was noted that the method implemented in this device does not provide sufficiently high-quality cleaning and dehumidification of the air flow. Thus, a technical problem that is overcome by the method created is the development of a method that allows for effective combined multistage cleaning and drying of polluted air flow.
В общем случае реализации, техническая проблема решается следующим образом. Способ мокрой очистки воздуха включает поступление загрязненного воздушного потока в корпус через вход, предварительную мокрую очистку орошающим конусом линейно расположенных эжектирующих форсунок, и удаление примесей через отводящий патрубок, отличающийся тем, что перед удалением примесей производят преобразование предварительно очищенного воздушного потока в трубообразный поток ленточного вида, и схлопывание предварительно очищенного воздушного потока в поток со сплошным поперечным сечением.In the general case of implementation, the technical problem is solved as follows. The method of wet air purification includes the flow of polluted air flow into the housing through the inlet, preliminary wet cleaning with a irrigating cone of linearly arranged ejecting nozzles, and removing impurities through the discharge nozzle, characterized in that the pre-cleaned air flow is converted into a tubular stream of a tape type before removing the impurities, and collapsing a pre-cleaned air stream into a stream with a continuous cross section.
Техническое решение имеет ряд общих признаков с ближайшим аналогом, а именно: поступление загрязненного воздушного потока через вход корпуса, предварительную мокрую очистку орошающим конусом линейно расположенных эжектирующих форсунок, удаление примесей через отводящий патрубок.The technical solution has a number of common features with the closest analogue, namely: the flow of polluted air flow through the inlet of the housing, preliminary wet cleaning of linearly arranged ejecting nozzles with a irrigation cone, removal of impurities through the discharge nozzle.
В общем случае реализации, предложенный способ отличается от ближайшего аналога тем, что дополнительно, перед удалением примесей, производят преобразование предварительно очищенного воздушного потока в трубообразный поток ленточного типа и осуществляют последующее схлопывание потока в поток со сплошным поперечным сечением.In the general case of implementation, the proposed method differs from the closest analogue in that, additionally, before removing impurities, the pre-cleaned air stream is converted into a pipe-like tape-type stream and the subsequent flow collapses into a stream with a continuous cross section.
Техническая проблема в первом частном случае реализации способа мокрой очистки воздушного потока дополнительно решается тем, что цикл преобразования воздушного потока в трубообразный поток ленточного вида и схлопывание предварительно очищенного воздушного потока в поток со сплошным поперечным сечением проводят, по меньшей мере, два раза.The technical problem in the first particular case of implementing the method of wet cleaning an air stream is additionally solved by the fact that the cycle of converting the air stream into a tubular stream of a ribbon type and collapsing the previously cleaned air stream into a stream with a continuous cross section is carried out at least twice.
Техническая проблема во втором частном случае реализации способа мокрой очистки воздушного потока дополнительно решается тем, что производят доочистку потока со сплошным поперечным сечением прогоном его через крыльчатку, расположенную в расширенной части корпуса между узлом преобразователя потока и выходом.The technical problem in the second particular case of implementing the method of wet cleaning the air flow is additionally solved by the fact that the stream is cleaned up with a continuous cross section by running it through the impeller located in the expanded part of the body between the flow converter unit and the outlet.
Способ позволяет проводить многоступенчатую комбинированную очистку воздушного потока высокого качества, в том числе, путем предварительной очистки поступившего в корпус загрязненного воздушного потока линейно установленными эжектирующими форсунками. Предпочтительно, при реализации способа предусмотрено использование массива из трех последовательно расположенных эжектирующих форсунок. Тем не менее, предложенный способ позволяет решить техническую проблему при использовании в составе массива двух, либо четырех и более эжектирующих форсунок. Экспериментальным путем установлено, что применение одной эжектирующей форсунки, сочетающей функции оросителя и побудителя тяги, не позволяет решить обозначенную техническую проблему, поскольку тяга, ей создаваемая, не позволяет сообщить частицам, составляющим поток, достаточно энергии для эффективной коагуляции. Применение большего количества форсунок (четыре, пять и более) в некоторой степени способствует повышению интенсивности коагуляции, однако, значительно увеличит затраты энергии. Таким образом, способ предусматривает использование форсунок в количестве n, при условии, что n>1. Формируемый форсунками факел аэрозоля, имеющий треугольную форму в продольном сечении, смешивается с поступающим воздушным потоком и увлекает его в направлении эжекции. Одновременно происходит коагуляция твердой (примесная составляющая воздушного потока) и жидкой фаз с выпадением части образованного коагулянта на нижнюю внутреннюю поверхность корпуса. Выпавший коагулянт под действием потока, вызванного эжекцией, поступает в отводящий патрубок и далее по трубопроводу для утилизации. Часть коагулянта, имеющего в своем составе вредные примесные элементы, вместе с остальной частью потока поступает к разделительному элементу, который, по сути, выполняет функции дефлектора, отклоняя поток пылегазоводяной смеси на некоторый угол по отношению к продольной оси корпуса. В результате отклонения, образуются несколько воздушных трактов, т.е. путей движения потока, огибающего разделитель. После разделения производят обратное преобразование потока. Суть обратного преобразования состоит в столкновении разделенных потоков и получении единого потока со сплошным поперечным сечением. Результатом устроенного столкновения является, помимо прочего, возникновение зоны интенсивной коагуляции с образованием дисперсных систем, выпадающих в виде осадка на нижнюю часть внутренней поверхности корпуса и затем поступающих в отводящий патрубок, совместно с коагулянтом, образовавшимся на этапе предварительной очистки. Параллельно с процессом коагуляции в зоне столкновения потоков, происходит осушение воздушного потока за счет снижения каплевыноса и удержания капель жидкости в зоне коагуляции.The method allows to carry out a multi-stage combined cleaning of high-quality air flow, including by pre-cleaning the polluted air stream that has entered the case with linearly installed ejecting nozzles. Preferably, when implementing the method, an array of three consecutive ejecting nozzles is provided. However, the proposed method allows to solve a technical problem when using in the array of two, or four or more ejecting nozzles. It was established experimentally that the use of a single ejecting nozzle, combining the functions of a sprinkler and a thrusting agent, does not solve the indicated technical problem, since the thrust created by it does not allow the particles constituting the flow to provide enough energy for effective coagulation. The use of a larger number of nozzles (four, five or more) to some extent contributes to an increase in the intensity of coagulation, however, it will significantly increase energy costs. Thus, the method involves the use of nozzles in the amount of n, provided that n> 1. The aerosol torch formed by the nozzles, which has a triangular shape in longitudinal section, mixes with the incoming air flow and carries it in the direction of ejection. At the same time, coagulation of the solid (impurity component of the air flow) and the liquid phase occurs with a portion of the formed coagulant precipitates onto the lower inner surface of the housing. The precipitated coagulant under the action of the flow caused by ejection, enters the discharge pipe and then through the pipeline for disposal. Part of the coagulant, having in its composition harmful impurity elements, along with the rest of the flow goes to the separation element, which, in fact, performs the functions of the deflector, deflecting the flow of the dust-water mixture at an angle relative to the longitudinal axis of the housing. As a result of the deviation, several air paths are formed, i.e. paths of flow around the separator. After separation, reverse flow conversion is performed. The essence of the inverse transformation is the collision of separated streams and obtaining a single stream with a continuous cross section. The result of the arranged collision is, among other things, the emergence of a zone of intense coagulation with the formation of dispersed systems that precipitate as sludge onto the lower part of the inner surface of the body and then enter the discharge nozzle together with the coagulant formed during the pre-cleaning stage. In parallel with the process of coagulation in the zone of collision of the streams, the air stream is dried out by reducing the drift removal and keeping the liquid droplets in the coagulation zone.
Для обеспечения более тонкой очистки воздушного потока цикл разделения/схлопывания повторяют многократно, позволяя достичь, таким образом, высокий процент коагуляции по вредным примесям, содержащимся в очищаемом воздушном потоке.To ensure a more refined airflow, the separation / collapse cycle is repeated many times, thus allowing a high percentage of coagulation to be reached for the harmful impurities contained in the airflow being cleaned.
Третьей ступенью очистки, в соответствии с настоящим изобретением, является признак, описанный в третьем частном случае способа мокрой очистки воздуха. Реализация признака предусматривает прогон воздушного потока через крыльчатку, приводимую в движение указанным потоком. Под действием инерционных сил, капли жидкости, содержащие, по большей части, вредные примеси, абсорбированные при смешении с воздушным потоком, осуществляют движение по лопастям крыльчатки по направлению к ее внешнему радиусу, попадая затем на стенки корпуса, откуда они поступают в отводящий патрубок.The third stage of cleaning, in accordance with the present invention, is a feature described in the third particular case of the method of wet air cleaning. The implementation of the sign provides for the passage of the air flow through the impeller, driven by the specified flow. Under the action of inertial forces, liquid droplets containing, for the most part, harmful impurities absorbed when mixed with the air flow, move along the blades of the impeller towards its outer radius, then falling on the walls of the housing, from where they enter the discharge nozzle.
Предлагаемые изобретения иллюстрируются чертежами. На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство мокрой очистки воздуха в общем виде. На фиг. 2 схематично изображен пример выполнения очистителя с конической конструкцией разделителя потока и дополнительно установленным шламоотделителем. На фиг. 3 показан эскиз устройства очистки воздуха с разделителем потока, выполненным в форме стакана. На фиг. 4-6 показаны поперечные сечения А-А, Б-Б и В-В, соответственно. Фиг. 7 содержит устройство очистки воздуха с разделителем потока в форме стакана и дополнительно установленной крыльчаткой. На фиг. 8 изображен пример выполнения очистителя, содержащего несколько последовательно установленных разделителей потока. На фиг. 9 изображен очиститель, в котором использованы отводящие патрубки в качестве разделителя потока и дополнительно установлен шламоотделитель.The proposed invention is illustrated by drawings. FIG. 1 schematically shows the proposed device for wet air cleaning in general. FIG. 2 schematically shows an example of a cleaner with a conical structure of a flow divider and an additionally installed sludge separator. FIG. 3 shows a sketch of an air purification device with a flow divider made in the form of a glass. FIG. Figures 4-6 show the cross-sections A-A, B-B and B-B, respectively. FIG. 7 contains a device for air purification with a flow divider in the form of a glass and additionally installed impeller. FIG. 8 depicts an exemplary embodiment of a cleaner containing several successively installed flow dividers. FIG. 9 depicts a cleaner, in which diverting nozzles are used as a flow divider and a sludge separator is additionally installed.
На приведенных фигурах числами обозначены следующие позиции:In the figures, the numbers denote the following positions:
1. Корпус1. Housing
2. Вход2. Login
3. Выход3. Exit
4. Форсунки4. Nozzles
5. Подводящие патрубки5. Inlet connections
6. Разделитель потока6. Flow separator
7. Воздушный тракт7. Air tract
8. Отводящий патрубок8. Discharge pipe
9. Шламоотделитель9. Sludge separator
10. Отбойная перегородка10. Fender baffle
11. Крыльчатка11. Impeller
Предлагаемое устройство для мокрой очистки воздуха в одном из исполнений включает цилиндрический корпус 1 с входом 2 и выходом 3, см. фиг. 1. В корпусе 1 последовательно размещены три эжектирующие форсунки 4, подсоединенные своими входами к подводящим патрубкам 6. Линейная последовательность форсунок 4 образует массив форсунок. Сопла форсунок 4 обращены к выходу 3 корпуса 1. Форсунки 4 расположены на одной линии, проходящей коаксиально осевой корпуса 1. Между массивом форсунок 4 и выходом 3 установлен разделитель потока 6, образующий тракты 7, отводящий патрубок 8, расположенный под разделителем потока. На фиг. 2 устройство по фиг.1 дополнено шламоотделителем 9, выполненным в виде пакета тонких пластин, установленных с шагом 5 миллиметров горизонтально вдоль корпуса 1, а также измененной конструкцией корпуса, что показано на фиг. 5.The proposed device for wet air cleaning in one of the versions includes a
Разделитель потока 6 выполнен в виде конуса, как показано на фиг. 1; вариантом выполнения разделителя может служить стакан (фиг. 3, 7, 8), а также тринаправленный делитель потока (фиг. 9). В первом примере выполнения, разделитель потока, фактически, выполняет функцию дефлектора, отклоняя единый поток от горизонтальной оси, образуя, при продольном рассечении корпуса 1 воздушные тракты 7, смыкающиеся непосредственно за разделителем. Как видно по фиг. 2, 5 форма поперечного сечения корпуса может иметь форму четырехугольника. Следующий пример выполнения иллюстрирует применение стакана, ориентированного открытой частью к входу корпуса, в качестве разделителя потока. При таком выполнении единый поток воздуха, проходящий через разделитель потока, частично отклоняется корпусом разделителя, а частично поступает во внутреннее пространство стакана, создавая дополнительные завихрения потока. В третьем примере реализации, разделение потока достигается выполнением в корпусе устройства двух отходящих патрубков, в которые поступает пылекапелевоздушная масса, отраженная от отбойной перегородки 11, установленной на пути следования воздушного потока. Отводящий патрубок 8, в данном случае, расположен непосредственно под отбойной перегородкой 11 и способен принимать коагулянт, поступающий с обеих сторон от разделителя потока. Отбойная перегородка 11 удлинена вглубь отводящего патрубка 8 для предотвращения попадания пылекапелевоздушного потока в обход разделителя 6.The
Вариант выполнения устройства, показанный на фиг. 7 дополнительно содержит крыльчатку 11, размещенную между преобразователем потока 6 и выходом 3 корпуса 1, и приводимую в движение набегающим потоком воздуха. Лопатки крыльчатки закреплены на втулке, установленной на валу в радиальных подшипниках. Угол атаки лопаток крыльчатки составляет 15°. Крыльчатка установлена в расширенной части корпуса. Изобретениями предусмотрено использование различных комбинаций разделителей потока крыльчатки и/или шламоотделителя.An embodiment of the device shown in FIG. 7 further comprises an
Для более тонкой очистки сильно загрязненного воздушного потока применяется вариант устройства последовательно расположенными разделителями потока 6, в количестве n. Непосредственно разделители могут быть выполнены по схеме, предложенной на Фиг. 1, 3 или 9, либо их комбинацией.For finer cleaning of highly polluted airflow, a version of the device is used by sequentially located
Предлагаемое устройство мокрой очистки воздуха работает следующим образом. В корпус 1 устройства мокрой очистки воздушного потока через вход 2 поступает загрязненный воздушный поток. Жидкость под высоким давлением через подводящие патрубки 5 подается к форсункам 6 по обособленным каналам, формируя поток жидкости с продольно-вращательным движением в сторону сопла форсунок 6. При выходе жидкости из сопла форсунок с высокой скоростью и кинетической энергией формируется факел диспергированной жидкости, который и эжектирует загрязненный воздух в корпус 1 устройства через вход 2.The proposed device for wet air cleaning works as follows. In the
Одновременно, поступивший через вход 2 корпуса 1 загрязненный воздух орошается факелом жидкости, при этом капли жидкости улавливают крупные твердые частицы и абсорбируют газовые составляющие загрязнителей воздуха. Часть коагулянта выпадает в осадок на нижнюю часть корпуса 1 устройства и увлекается в направлении отводящего патрубка 8. Остальная часть пылекапелевоздушного потока устремляется в направлении выхода 3 корпуса 1. По достижении разделителя, единый поток расходится на несколько трактов 7, ограниченных самим разделителем, с одной стороны, и внутренней поверхностью стенки корпуса, с другой. После прохождения разделителя, тракты отклоняются к центральной оси корпуса, где происходит их столкновение.At the same time, polluted air that has entered through
В дальнейшем, воздуховодокапельный поток движется между пластинами шламоотделителя 9, при этом реализуется «пристеночный эффект», в результате чего капли жидкости с уловленными твердыми частицами и абсорбированными и растворенными газовыми составляющими вредностей задерживаются на поверхностях шламоотделителя 9. При этом еще не уловленные частицы и другие составляющие вредности также задерживаются на смоченных поверхностях шламоотделителя 9, повышая эффективность очистки воздуха. Жидкость с уловленными вредностями (шлам) стекает по поверхностям шламоотделителя 9 вниз и попадает в отводящий патрубок 8. В варианте выполнения, приведенном на фиг. 7, используется крыльчатка. В данном случае, пылекапелевоздушный поток приводит в движение крыльчатку, оказывая давление на ее лопатки. Лопатки, в свою очередь, задерживают капли жидкости с абсорбированными частицами, а вращение крыльчатки и центробежная сила отклоняют капли к периферии корпуса. Капли, впоследствии, попадают на внутреннюю часть расширенной части корпуса устройства. Изобретением может быть предусмотрено снабжение части корпуса, в которой установлена крыльчатка, дополнительным отводящим патрубком для утилизации капель жидкости, стекающих в нижнюю часть корпуса устройства.Subsequently, the duct-and-droplet flow moves between the plates of the sludge-
Поток очищенного воздуха через выход 3 корпуса 1 воздухоочистителя поступает во внешнюю воздушную среду.The flow of purified air through the
Предложенные устройства могут быть изготовлены с использованием известных технологий обработки материалов и машиностроения, применяемых при изготовлении воздухоочистителей и жидкостных форсунок. Предложенные способ и устройство могут быть использованы для очистки воздуха от промышленных загрязнений, в частности, для очистки воздуха от мелкодисперсной пыли в тех местах выполнения работ и передвижения людей, в которых используются известные устройства и способы мокрой очистки воздуха.The proposed device can be manufactured using known technologies for processing materials and mechanical engineering used in the manufacture of air cleaners and liquid nozzles. The proposed method and device can be used to clean the air from industrial pollution, in particular, to clean the air from fine dust in places of work and the movement of people who use the known devices and methods of wet air cleaning.
Claims (22)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017137922A RU2687426C2 (en) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | Method and device for wet air cleaning |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017137922A RU2687426C2 (en) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | Method and device for wet air cleaning |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017137922A3 RU2017137922A3 (en) | 2019-04-30 |
| RU2017137922A RU2017137922A (en) | 2019-04-30 |
| RU2687426C2 true RU2687426C2 (en) | 2019-05-13 |
Family
ID=66430093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017137922A RU2687426C2 (en) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | Method and device for wet air cleaning |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2687426C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU222773U1 (en) * | 2023-10-30 | 2024-01-17 | Екатерина Анатольевна Обухова | AIR CLEANING DEVICE |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU532385A1 (en) * | 1974-09-19 | 1976-10-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Переработке Газа | Prway separator |
| SU1530224A2 (en) * | 1987-12-29 | 1989-12-23 | Проектно-Конструкторский Институт "Гипромашуглеобогащение" | Apparatus for wett cleaning of gas |
| SU1634304A1 (en) * | 1989-03-06 | 1991-03-15 | Научно-производственное объединение по защите атмосферы, водоемов, использованию вторичных энергоресурсов и охлаждению металлургических агрегатов на предприятиях черной металлургии | Gas cleaner |
| SU1784260A1 (en) * | 1990-01-02 | 1992-12-30 | Proektno Izyskatelskij Nii Ukr | Gas refining device |
| US6036756A (en) * | 1998-01-13 | 2000-03-14 | The Babcock & Wilcox Company | Retrofit of a center inlet type scrubber with absorption/gas distribution tray to improve gas-liquid contact in the absorption zone |
| RU27796U1 (en) * | 2002-08-05 | 2003-02-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | SMOKE GAS CLEANING DEVICE |
| RU2342977C1 (en) * | 2007-07-03 | 2009-01-10 | Олег Савельевич Кочетов | Impulse-4-type acoustic gas and dust cleaning system for air releases |
| RU2418171C1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-05-10 | Глазырина Екатерина Анатольевна | Ejector air cleaner and sprayer for it |
| US20160279556A1 (en) * | 2013-12-09 | 2016-09-29 | Sui Chun Law | Air purification apparatus and method |
-
2017
- 2017-10-30 RU RU2017137922A patent/RU2687426C2/en active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU532385A1 (en) * | 1974-09-19 | 1976-10-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Переработке Газа | Prway separator |
| SU1530224A2 (en) * | 1987-12-29 | 1989-12-23 | Проектно-Конструкторский Институт "Гипромашуглеобогащение" | Apparatus for wett cleaning of gas |
| SU1634304A1 (en) * | 1989-03-06 | 1991-03-15 | Научно-производственное объединение по защите атмосферы, водоемов, использованию вторичных энергоресурсов и охлаждению металлургических агрегатов на предприятиях черной металлургии | Gas cleaner |
| SU1784260A1 (en) * | 1990-01-02 | 1992-12-30 | Proektno Izyskatelskij Nii Ukr | Gas refining device |
| US6036756A (en) * | 1998-01-13 | 2000-03-14 | The Babcock & Wilcox Company | Retrofit of a center inlet type scrubber with absorption/gas distribution tray to improve gas-liquid contact in the absorption zone |
| RU27796U1 (en) * | 2002-08-05 | 2003-02-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | SMOKE GAS CLEANING DEVICE |
| RU2342977C1 (en) * | 2007-07-03 | 2009-01-10 | Олег Савельевич Кочетов | Impulse-4-type acoustic gas and dust cleaning system for air releases |
| RU2418171C1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-05-10 | Глазырина Екатерина Анатольевна | Ejector air cleaner and sprayer for it |
| US20160279556A1 (en) * | 2013-12-09 | 2016-09-29 | Sui Chun Law | Air purification apparatus and method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU222773U1 (en) * | 2023-10-30 | 2024-01-17 | Екатерина Анатольевна Обухова | AIR CLEANING DEVICE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017137922A3 (en) | 2019-04-30 |
| RU2017137922A (en) | 2019-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3641745A (en) | Gas liquid separator | |
| CN101528355B (en) | Vortex cyclone separator with aqueous stream injectors | |
| US8241405B2 (en) | Fluid scrubber and spray booth including the fluid scrubber | |
| US5201919A (en) | Integral in-line gas scrubber | |
| RU2602880C2 (en) | Annular scrubber with annular injection | |
| CN105188948B (en) | Device and method for separating impurities from a gas flow | |
| RU2631876C1 (en) | Device for dehumidification of compressed gas | |
| FI109455B (en) | Compact cascade washer for washing exhaust gases | |
| RU2687426C2 (en) | Method and device for wet air cleaning | |
| RU222773U1 (en) | AIR CLEANING DEVICE | |
| TW202410950A (en) | Separator | |
| RU2411062C1 (en) | Scrubber | |
| RU2624111C1 (en) | Venturi scrubber with finely divided irrigation | |
| RU2413571C1 (en) | Ventury scrubber | |
| RU2418171C1 (en) | Ejector air cleaner and sprayer for it | |
| KR101483498B1 (en) | Wash tower for use in industrial heat-system | |
| RU2490052C1 (en) | Scrubber | |
| JPH06126129A (en) | Water film spray-type desulfurization apparatus | |
| RU2462294C1 (en) | Gas and air cleaner | |
| SU902795A2 (en) | Scrubber | |
| RU2174040C1 (en) | Wet dust catcher | |
| RU185045U1 (en) | Drip tray | |
| TW202211972A (en) | System for separation of gas and solid | |
| RU2803224C2 (en) | Device and method for fluid medium cleaning | |
| RU2211080C1 (en) | Wet-type dust collector |