BG98095A - Устройство за разделяне на многокомпонентни флуиди - Google Patents

Abstract

1. Устройство за разделяне на многокомпонентни флуиди, по-специално за очистване на газ от твърди частици, имащо конструкция с форма на пресечен конус, чиято ос е насочена по посоката на потока флуид, който се очиства, която конструкция включва главен коничен участък, определен от множество коаксиално подредени пръстени, отстоящи аксиално на разстояние един от друг и с прогресивно намаляващи вътрешни диаметри по посока на протичащия флуид, характеризиращо се с това, че всеки от пръстените (3) има най-висока зона, най-ниска зона и вътрешна повърхност (13), която е изпъкнало извита в радиално на оста на коничната конструкция (2) напречно сечение и при това продължава от най-горния край на най-високата зона до най-ниския край на най-ниската зона на този пръстен (3) и е обърната частично насрещно и частично напряко по отношение посоката на потока флуид, протичащ през коничната конструкция (2), като опорната повърхност (14) на пръстените (3) се простира от най-долния край (14а) на повърхността (13) до външната повърхност (15) и е обърнатаосновно по посоката на протичащия през коничната конструкция флуиден поток, образувайки заедно с повърхността (13) при тяхното съединяване остър ръб (14а), който се простира по окръжността на пръстена (3) и определя вътрешния му диаметър, разположенв конструкцията (2), така че линия, паралелна на оста на конструкцията (2) и пресичаща острия ръб (14а) на даден пръстен (3), пресича вътрешната повърхност (13) на следващия

Description

УСТРОЙСТВО ЗА РАЗДЕЛЯНЕ НА ®0ГОК0№0Ж1ВИ'$МДИ

ОБЛАСТ НА ПРИЛОЖЕНИЕ

Това изобретение се отнася до устройство за разделяне на многокомпонентни флуиди и в частност, до устройства за разделяне и очистване на газовете от твърди частици, такива като прах, пушек, дим, песъчинки и други механични примеси.

НИВО НА ТЕХНИКАТА

В тази област на техниката са известни различни устройства за разделяне и очистване на газовите потоци от твърди частици, например от прах. Такива са: утаителни камери, в които най-едрите твърди частици (песъчинки) се утаяват чрез гравитация; циклонални и инерционни отделители на прах, които използуват центрофугиращи и инерционни ефекти, възникващи от промени в посоката на газовия поток; промишлени филтри (познати също така като прибрани в торба), в които обремененият с прах газ преминава през плат, стъклена вата, пластове от хартия, метални мрежи и т. н. ; електростатични утаители (електро-Филтри), в които частиците първоначално са електрически заредени във високоволтово електрическо поле и тогава се отклоняват към електрод, върху който се установяват; и други устройства, такива като скрубери, в които частиците прах се подлагат на контакт с течност и в последствие се отстраняват.

Когато желаната степен на очистване не може да бъде осигурена от нито една очистваща система, може да бъде използувано оборудване, работещо е повече от един от по-горе изброените подходи (например циклонен разделител може да бъде комбиниран с плетен Филтър).

Една от главните характеристики на праховия отделител е неговата гравиметрична очистваща ефективност 1|, която общо се дефинира като съотношение между теглото на захванатия прах към теглото на приходящия прах (в същия период от време). Ефективността на очистване може да се изрази или като η < 1 (както ще бъде направено за по-голямата част от случаите по-долу), или чрез умножение по юо, т. е. в проценти.

По-детайлизирано характеризиране на устройството за отделяне на прах се осигурява чрез Фракционната ефективност, която е индикация за вариациите на гравиметричната ефективност като Функция на практическия размер d. фракционната ефективност може да се изрази като Формула или крива q(d), която показва гравиметричната ефективност в продължителни серии в тесни граници на вариране на практическия спектър на размера (W. Strauss, Промишлено очистване на газ, Регgamon Press, 1956).

Ако говорим общо, най-трудното при по-малките частици е задачата за тяхното отделяне. Съответно кривите на Фракционната ефективност η(<1) не са постоянни по протежение на практическите граници на вариране на размера, но тенденцията е към бързо спадане за по-малките практически размери и подхожда към нулева ефективност, когато практическият размер клони към нула. Следователно при характеризирането на различни устройства за отделяне на прах, по-долу се явява въпросът от голяма важност при кой практически размер Фракцисппата ефективност започва да намалява осезаемо. Например, за една типична гравитационна утаителна камера, кривата на Фракционната ефективност започва да намалява при обхват около 60 - 100 , и може да достигне η = Ο. 6 (βΟΖ)

ефективност около 50 (Strauss, посочено по-горе). Ако се

приеме условно, че една βΟΖ - това ефективност на очистването е разумен критерий, разделящ по-резултантните устройства (η>80Ζ) от по-малко резуптантните такива (г)<вОХ), е намерено, че само електро-филтрите, платнените Филтри, определени видове от мокрите скрубери и специонални циклонални филтри с малък радиус могат да отделят частици с размери помалки от 10 jhm с η> = βΟΖ (Strauss, посочено по-горе; Високо ефективно Въздушно Филтриране, London, 1954).

Друг параметър, който може да влияе на ефективността на очистване на устройството е концентрацията на праха или плътността на праха в газа, измерена в g/m³, при входа на устройството.

Друг важен параметър, свързан с действието на устройството за отделяне на прах и имащо въздействие върху ефективността на очистване, е средната скорост на газа, протичащ през устройството. Съществуващите устройства за отделяне на прах работят с различни скорости на газа, зависещи от принципите на действието им. например, докато електро-Филтрите работят при относително ниска скорост на газа, рядко достигаща 2m/s, инерционните прахоотделители работят при скорости между 15 и зо m/s. Общо по-високите скорости са желателни, тъй като те предполагат по-висока пропускливост на устройството (последният е продукт от скоростта на газа и кроссекционалната област на газовия поток през устройството).

За дадена изисквана пропускливост, при по-високата позволена скорост на газа, размерът на устройството може да бъде по-малък.

Обаче, когато скоростта на газа достигне определена оптимална стойност (която зависи от типа на използуваното устройство), ефективността на очистване започва понякога рязко да спада. За пример в това отношение може да се посочат инерционните сепаратори, при които този спад в ефективността на очистване се появява поради установяването на силна турболентност при протичането на газа при скорости над 30 та/s. в същото време, поради тяхната същност, инерционните сепаратори също губят ефективността си на очистване при ниски скорости на газа. При реалните устройства от този тип, полезният диапазон на скорости на газа типично е твърде тесен, т. е. +/-ΞΟΖ от оптималната стойност на скоростта, при която if е максимум.

Когато две или повече (общо гр устройства, чиито индивидуални ефективности на очистване са ιμ, η₂, . . . η_η, са свързани в серия, така че очистеният от по-горе стоящото по течението устройство газ влиза в следващото (по-долу стоящо по течението) устройство, правомерно е да се покаже, че общата очистваща ефективност на η устройства в серия може да ое изрази като:

Е = гц + (1-1)!). η₂ + (1-1)!). (1-η₂). η₃ + ...

... + (1-ηι). (1-η₂).... d-qn-i)^ (D където i) по-скоро е изразено като номер, по-малък от единица отколкото в проценти. Например, за два сепаратора с индивидуални ефективности гр и ijj, свързани в серия,

Е z + (i-ip).i}₂ (2)

В светлината на казаното до тук относно фракционна та ефективност г|(<1) и плътността на прахта, е очевидно, че Формули (1) и (2) трябва да се използуват внимателно.

Всъщност, първото устройство от серията ще има тенденция да отделя първично най големите частици и да подава на следващото, по-долу стоящо по течението устройство, частично очистен газ, в който има (а) - по-ниска плътност на праха и (В) - разпределение на частиците по размер в общност по-малки от средния размер частици, сравнено с разпределението по размер на прахта, влизаща в първото устройство, Това изместване в практическото разпределение по размер е пряко последствие от непостоянната крива на Фракционна ефективност Г|(<3) ; тя заема практически граници до степента на практическо отделяне от газовия поток, която може да бъде постигната посредством единични очистващи устройства, свързани в серия. Следователно стойностите на ц във Формули (1) и (2) трябва да се разбират като съответствуващи към характеристиките на потока газ, носещ прах респективно на входовете на всяко пракоотделящо устройство. На практика тези стойности се получават експериментално, в диапазона на практически размери, в които H(d) не става твърде малко, свързването на единични устройства в серия е ефективен начин да се увеличи тоталната очистваща ефективност на системата. Например от Формула (2), вземайки η| = 0, 7 и г|_г ‘ ^се намира, че Е = Ο, 8β (88Ζ).

Ясно е, че устройства, които в основата си имат q(d), гладко спадаща към малките практически размери, биха били по същество полезни за високо очистване на газовите потоци чрез свързването им г< серии,

Кмкто с известно на специалистите в областта на мул тикомпонентните флуидни (т. е. газ/твърди частици) сепаратори, по-важната област включва по-гореспоменатия клас устройства, известни като инерционни или кинетични сепаратори, в които газта се очиства от твърди примеси чрез използуването на резки промени в посоката на движение на газовия поток и редукция на неговата скорост. Твърдите частици, поради инерцията си, продължават да се движат в същата посока, както тази на първоначалния газов поток и евентуално се наслояват в събирателен хопер, по-тежките (по-големи) частици прите-

жават повече инерция и следователно се очистват по-лесно отколкото по-леките (по-малките) частици, които имат тенденцията да напуснат заедно с изчистения газов поток.

Някои от тези устройства са конструирани така, че са снабдени с редица твърди (типично метални) полегати повърхности под остър ъгъл в зависимост от газовия поток. Целта на повърхностите е да отклоняват твърдите частици да лече от техните пътища, които оригинално съвпадат с посоката на главния газов поток. Така повърхностите помагат да се концентрират твърдите частици от едната страна на упоменатите отклоняващи части, докато изчистеният газ напуска през пространствата между отклоняващите части,

Такова устройство е колектор тип шибър (Strauss, посочено по-горе; С. -J. Stairrnand, Trans, Inst, СПет. Eng. (Лондон), 29,356 (1951)), което понякога се използува като стъпало преди циклоналните или сепараторите тип - прибрани в торба. По-сфикасен е коническият колектор и неговите вариации (Strauss, посочено по-горе; К, Hansen, Пета Световна Енергийна Конференция, Виена, 16, 5629 (1956); Е, Набег, Патснт на САЩ No. d, 034, 467 и Патент на Англия No. 388,637; Н.

Van Der Ko1к, Патент на САЩ No, 2,874,800 и Патент на Англия

No.

766, 279; I. R. W. Jolmston,

Патент на

САЩ No. 4, 340, 474;

н.

Keller, Патенти на САЩ No.

3, 958, 956

NO. 4,198,220; К.

Н.

Haden, Патент на САЩ No.

4,

123, 241 ) .

В популярната версия (виж за пример патентите на

Haber), сепараторът се състои от система от конусообразно монтирани с гладки повърхности конусовидни пръстени е намаляващи диаметри. Конусовидните пръстени с гладка повърхност са монтирани в цилиндрична или конична обшивка, така че се припокриват един друг в аксиално направление, оставяйки тесни пролуки между прилежащите пръстенови повърхности. Тези пръстеновидни пролуки са ориентира ни под остър ъгъл по отношение посоката на потока на газа. Потокът на газа се подава към и навлиза в обшивката в нейния край, прилежащ на разположението на пръстена е най-голям диаметър, и се движи през конуса от върха му надолу. Главната част от газа, съдържащ най-леките частици рязко променя посоката на движението си и напуска нагоре през вътрешно пръстеповите пролуки за изтичане към следващото ои направ ление, докато по-големите частици продължават да се движат по посока надолу през конуса- В същото време частиците многократно удрят по повърхността на пръстена (което инцидентно води до значително изтощаване на пръстена след известен период от време) и при това се изхвърлят по направление оста на конуса; те следователно се концентрират и отстраняват с част от газа (типично 5-77.) през пръстена с най-малък диа метър. Във варианта на това устройство (виж патентите на van Der Kolk), комичната конструкция от едно парче се прави от спиралнонавити жици, имащи или правоъгълни или трапецовидни пресечни секции с непрекъсната вътрешна жична повърхност, която е скосена полегато в зависимост от оста на конуса и изпълнява същата цел както гладкия коничен пръстен в устройството, описано преди.

Предимствата на по-горе описаните добре познати конически инерционни колектори на прах се състоят в тяхната простота и компактността на техния дизайн, липсата на подвижни части, относително ниската драга за газовия поток и относително високата скорост на протичане на газа през устройството (т.е. висока пропускливост). Като тяхно преимущество може да се посочи Факта, че тяхната ефективност не се променя много с промените на плътността на праха на входа (Strauss, посочено по-горе; Hansen, посочено по-горе). Недостатъците на тези устройства се състоят в невъзможността им ефективно да отстраняват частици, по-малки от ΞΟ - 30 ^пп, а така също и относително голямото количество на газ, който не е очистен от твърди частици и трябва в последствие да бъде прочистван с циклонално долно течение (Strauss, посочено погоре). Това е и есенцията, поради която коничните инерционни прихващатели се използуват преди всичко като предварителни очистващи устройства за отстраняване на грубите частици.

Друг недостатък на коничните инерционни прахови колектори е това, че коничните пръстени са подложени на постоянно бомбандиране от страна на твърдите частици, което в редица случаи води до тяхната относително бърза ерозия и износване. Оттук и необходимостта от честа поддръжка, включваща замяна на пръстените, от това логически следва, че се ускорява времето на износване и повреда на цялата система.

Познати са също така и инерционни прахови сепаратори с по-сложни криволинейни елементи за отклоняване на частици. Например патентът на Johnston описва коничен тип устройство с аксиални неприпокриващи се пръстени с комплексна форма извити навътре, права секция и остър край - ръб, проектиран да отблъсква твърдите частици към оста на конуса. Претендира се за 80Z тотална ефективност на очистване на частици със среден размер на частиците между 20 и 30 jm,. Но не се дават никакви детайлни данни за Фракционната ефективност.

При друго устройство (виж патентите на Keller), газовият поток се насочва срещу ръб, т. е. от най-тясния до най-широкия край на конично оформения сепаратор (който е при това инвертиран ако се сравни с по-горе описания конич но оформен инерционен сепаратор). Конструкцията е с индивидуални сепараторни елементи или пръстени, припокриващи ое един друг· и притежаващи пресечни секции, оформени като тъп триъгълник. Идеята тук е да се осигурят отразителни повърхности за твърдите частици, точно както преди, обаче в инвер-

тиран геометричен план, откъдето концентрираните частици се придвижват навън от конусната структура към по-широката ос нова на конуса, докато изчистеният газ отива във вътрешния обем на конуса.

С помощта на комплексни пръстеновидни Форми, между пръстените се формират извити канали, които обслужват оси гуряването на пасажи, през които напуска частично очистеният газов поток.

Така пасажите

Формират отвори към вътрешността на конусната структура.

Предполага се че тази характеристика подпомага предпазването от задръстване, облепване на устройството. Отново обаче и тук не се дават експеримен10 талпи данни. Нещо повече, би трябвало лежи, че устройството е предназначено също така да се отбе първично за отделяне на твърди частици от пара, което може би е и причината, по ради която се обръща специално внимание на проблема на облепна устройството.

Почти подобно устройство е описано в патента на Ма което един или два комплекта от отразители на частици или перки ее позиционират в кухото тяло на правоъгълна, кръгла или удължена форма, както е показано в пресечните секции, нормално към посоката на потока. Както и в патентиизкривена, удължена триъгълна форма. Те са разположени в тяCi влизащите твърди частици (предпочитаемият ъгъл на Фронта на отразителната повърхност на частиците

34° п тношение ос та на цията си, твърдите частици (поне най-големите от тях), се пропускат през пасажите между перките и продължават надолу към стесняващото се устройство, докато очистеният газ се- пропуска между перките през извитите пасажи, определени припокриващата се шлейфова повърхност във все; на перката за горния повърхност на следватата приле жаща нерка за /долния поток. Дължащо се на вдлъбната та

Форма на шлейфовата повърхност на всяка перка, се отваря към външното пространство между системата от перки на и тялото на устройството. Такъв е и случаят при патента

Keller. В допълнение, пасажите между прилежащи перки могат да имат променлива форма е нарастващо извити пасажи към изпускателния край на устройството. Това устройство има претенцията да произвежда очистваща ефективност до 89,7Z. Но в патентната му документация не е специфицирано какъв вид прах е бил използуван за тест, нито дори се посочва средния размер на частиците. Около 10Z от газта се загубва през изпускателя на устройството заедно с концентрирания прах.

СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Главната цел на настоящото изобретение е да осигури

W устройство, което отделя твърди частици, включително и частици с размер по-малки от 1 микрон, от мултикомпонентни Флуиди при това със значително висока ефективност на очистване, по сравнение с тази на познатите до сега устройства от този тип.

Също така важен предмет на изобретението е да осигури такова устройство, в което Фракционната ефективност на очистване не зависи съществено от размерите и от разпределението по размери на твърдите частици, съдържащи се във Флуида.

Друг важен предмет на изобретението е да осигури устройство, което ще работи с високи ефективности на очистване при широк диапазон от скорости на потока на газа през устройството, от порядъка на 10 m/s - 100 m/s и дори при по-високи скорости.

Успоредно с гореизброените цели на изобретението са и изработване на устройство с удължен полезен живот, така както и намалено тегло и размери, възможност за използуване на различни структурни материали за производството на устройството и намаляване на изискуемата поддръжка за устройството

1Ξ в периода на неговото действие.

Тези и други цели на настоящото изобретение са реализирани в устройство за разделяне иа многокомпонентни флуиди, предпочитано за отделяне на газове от твърди частици, което устройство включва куха пресечена конусоидна структура, главна конична секция, съдържаща множество от коаксиално подредени в права линия пръстени с намаляващи вътрешни диаметри, с монтирани пръстени, които се задържат в техните, относителни позиции и ориентации, например, бидейки устойчий во осигурени при техните външни периферии към множеството, *** чрез поне две, но за предпочитане три или четири стойки, подпори, водещи рейки или структурни рамкови членове, раздалечеии един от друг периферно по пръстените. В употреба пръстенът с най-големия вътрешен диаметър на коничната секция комуникира с тръбата за доставяне на протичащия газ, който трябва да бъде очистен към вътрешността на конуса, а пръстенът с най-малкия вътрешен диаметър комуникира с контейнер за събиране на отделените твърди частици. Всеки пръстен има изкривена вътрешна повърхност, профилът на която е подобен на профила на горната повърхност на Фронталната островърха област на асиметричната въздушна следа или самолетно крило, с облицовка частично насрещна и частично по лосо ка на движението на протичащия газ през конусовидната структура, външна повърхност, и дъно или разпростираща се повърхност разпространена от вътрешната повърхност до външната повърхност и облицовка, главно в посоката на протичащия газов поток. Разпростиращата се повърхност на всеки пръстен пресича вътрешната повърхност в остър ръб, дефиниращ вътрешния диаметър на пръстена, като разпростиращата се повърхност е ориентирана така, че е допирателна към него (която може да бъде плоскост от самата повърхност), образува ъгъл по-голям от 90° в зависимост от посоката на движението на газа, и с вътрешна повърхност предпочитаемо конфигурирана така, че е допирателна към него при спойката му с разпростиращата се повърхност, като е съществено да е успоредна на оста на коконусната структура.

Пръстените на конусната структура са аранжирани по такъв начин един спрямо друг, че да определят аксиално пространство или пролука между плоскостта на острия ръб на всеки по-горе стоящ до течението пръстен и плоскостта на найвисоката област или върха на съответния следващо прилежащ по-долу стоящ по течението пръстен,

Комичната структура предпочитаемо се инсталира в обвивка и Функционира така, че да причинява щото твърдите частици от газовия поток, които са най-близки до пръстените, да бъдат аеродинамично отместени по посока оста на коничната структура и то така, че повече и повече частици градуитивно

Ши*» да се концентрират в областта на оста на комичната структура докато газовият поток преминава през нея, което позволява очистеният газ да се пропусне странично през пространствата между пръстените в окръжаващата външна среда на обвивката.

комичната структура, обслужва и доставянето на изчистения газ към неговото следващо направление. Обвивката е предноКонцентрираното течение от частици, след като е преминало през пръстена с най-малкия диаметър на комичната главна секция, напускат коничната структура и се отправят през подходяща пропускателна тръба или отминават нататък към събирателен контейнер. Обвивката, отделно от това, че поддържа читасмо с цилиндрична или тръбовидна форма, например, тя може да се състои от дълга тръба с вътрешен диаметър много малко по-голям от външния диаметър на пръстена с най-голям диаметър на коничната структура и с ефективна дължина приблизително равна на дължината на коничната структура (други пресечно-секционни Форми и дименсии също, разбира се, могат да бъдат използувани). За удобство при доставянето на очистения газ към следващото му направление, тръбата може да бъде извита странично при единия край, например на 90° ъгъл, с радиус на извивката равен или по-голям от диаметъра на сама та тръба,

В съответствие с настоящото изобретение, аксиалната височина или дебелината на пръстените, така както и тяхната радиална ширина, прсдпочитаемо са константи, но могат да варират от един пръстен към следващия такъв. Такъв пример е когато пръстените намаляват по дебелина така както намаляват по ширина. Също така се очаква при това изобретение, че пространството между плоскостта на острия ръб на по-горния по течението пръстен и плоскостта на върха на респективния следващ прилежащ по-долу стоящ по течението пръстен ще бъде постоянно от пръстен на пръстен и може да бъде равно на дебелината на по-горе стоящия по течението пръстен.

Като генерално предположение, в устройството, в съответствие с настоящото изобретение, се очаква: че отношението на вътрешния диаметър на най-големия пръстен към вътрешния диаметър на най-малкия пръстен, т. е. отношението на диаметъра на по-голямата основа на конусната главна секция на конусната структура към диаметъра на неговата по-малка основа, се намира между 10 и 100; че съотношението на аксиалната дължина на комичната главна секция към диаметъра по-голяма основа ще е между 5 и 20; че отношението на радиал ната ширина (външен диаметър минус вътрешен диаметър) на все ки пръстен към неговата дебелина ще е между о, 5 и 2; че отно шението на височината на пролуката между всеки два прилежащи пръстена към дебелината на по-горе стоящия по течението пръстен на тази двойка от пръстени ще бъде около о, 7 и 3; и че броят на пръстените, включени в конусната структура може да бъде между стотици и хиляди, в зависимост от размера и очакваната област на приложение на устройството, въпреки че за някои устройства малко пръстени - например пет могат да бъ дат достатъчни.

В съответствие с друго примерно изпълнение на изобретението, сс очаква, че комичната структура може да има няколко допълнителни пръстена, осигурени долустоящо по течението на пръстена с най-малък диаметър на коничната глав на секция, всичките, от които имат диаметър равен на диаметъра на този пръстен и така дефинират цилиндричната спомагателна секция на конусната структура. Алтернативно, може **” да се осигури аранжимент от няколко допълнителни с последователно нарастващи диаметри пръстени, непосредствено по-долу по течението на упоменатия най-малък пръстен на коничната главна секция, дефиниращи така инвертирана конична спомагателна секция на коничната структура. Като по-нататъшна алтернатива, такава инвертирана конична спомагателна секция може ?i.a бъде осигурена по-долу по течението на цилиндричната спо магателна секция посредством аранжировка от няколко пръстени с последователно нарастващи диам€;Три ПО-ДОЛУ ПО ТвЧвННОТо на последния пръстен от пръсвените с равни диаметри. Такава конична структура дава възможност да се достигнат оптимални условия за преместване на отделените частици в хопера.

Коничната структура във всички по-горе отбелязани примерни изпълнения също така може да бъде изработена под Формата на спирала, като всяка извивка на спиралното тяло ефективно представлява пръстен, а дистанцията между прилежащите извивки на спиралата съответствува на разстоянието между прилежащите извивки на целите пръстени. Това позволява производството на коничната структура да бъде улеснено и автоматизирано.

Конструкцията на устройството в съответствие с настоящото изобретение позволява очистването или отделянето на газообразните Флуиди от твърдите частици в един широк диапазон размери, включително и частици с размер по-фин от 1 микрон и то при висока скорост на газовия поток през устройството (т, е. висока пропускливост) и при ниско съпротивление на газовия поток, като при това осигурява висока ефективност на очистването, която не зависи нито значително от размерите и разпределението по размери на частиците, съществуващи в газовия поток, нито от концентрацията на прах на входния край на устройството. Нещо повече, Фракционният състав на частиците в същност не се влияе от очистването, така че когато очистеният газ се въвежда във втора модулна единица, свързана в серия с първата, Фракционният състав на твърдите частици в газа ще бъде по същество същия, както в оригиналния поток. Също, размерът и теглото на устройството са намалени и се осигурява стабилно, почти липса на нужда от поддръжка на съоръжението дори при Флуктоации на концентрацията на прах и Фракционния състав на твърдите частици, въ17 ведени в устройството.

Изобретението може да бъде използувано за очистване на промишлени и домакински газови потоци, например за металургични, химически, термични и други области и заводи, за очистване на въздух за промишлени и домакински нужди, например, за електрониката и прецизните инструментални производства, за обществени и жилищни сгради и т. н. То също така може да бъде използувано за отделяне и събиране на ценни ма-

териали, диспергиране под Формата на частици в обема на въздух или газ или като флуид, например да отделя и да събира въглищен прах при мините за въглища, или да събира метален прах, произведен в металургичните процеси и т. н.

Във всяко такова устройство, е разбираемо, че самото то може да бъде предварително монтирана единица, съдържаща и двете - конусна структура с много пръстени, както беше описано и присъединена обвивка, проектирана за свързване към изпускателния край на главната тръба или тръбопровод и е възможно също така да включва асоцииран хопер. Обаче, специално когато устройството трябва да бъде използувано да събира частици от ценни материали в по-голяма степен, отколкото да очиства флуиди, не във всеки такъв случай може да е разумно да се добави композирана конусна структура и обвивка към съществуващия тръбопровод или тръба, тогава устройството може да съдържа само отделна конична структура. Такава конична структура може да се инсталира сама за себе си при края на тръбата или тръбопровода без всякакви окръжаващи обвивки, така че само частиците, отделени от флуидния поток биха се събрали в холера, докато очистеният, но нежелан флуид (до пускайки, че той не е замърсител на околната среда) би пре1β минал иреа вътрешно-пръстеновидните пространства в окръжаващата атмосфера. Алтернативно, разбира се, коничната структура без обвивка може да бъде инсталирана в предварително съществуваща тръба или тръбопроводна секция, през която частиците са нормално изведени от главната обработка, която тръбовидна или тръбопроводна секция тогава ще представлява и ще служи като обвивка за коничната структура и също така ще притежава събирателен контейнер, подходящо свързан към нея. Например, в странична отместена позиция в директна връзка с отточния край на коничната структура.

КРАТКО ОПИСАНИЕ НА ЧЕРТЕЖИТЕ

Гореспоменатите и други обекти, характеристики и предимства на настоящото изобретение ще се разберат по-ясно от следващото по-долу детайлно описание на редица примерни изпълнения, когато се разглеждат във връзка и в съответствие с придружаващите ги чертежи. Чертежите са както следва:

ФИГ. 1 е схематична илюстрация, частично в секция и частично в разрез на устройство за отделяне на многокомпонентни Флуиди в съответствие с едно примерно изпълнение на настоящото изобретение, където коничната структура съдържа главна секция-пресечен конус, съставена от множество пръстени с последователно намаляващи диаметри, което е осигурено в тръбовидна обвивка;

ФИГ. 1А е разширен секционен детайлизиран изглед на кръговата част от коничната структура, показана във ФИГ. 1 и схематично илюстрира формата на вътрешната повърхност на оформящите конуса пръстени, така както и един начин на поддържане на пръстените с различни диаметри във фиксирана връзка един спрямо друг;

фИГ. 1В е секционен изглед, направен по протежение на линията IB - 1В от фиг. 1;

ФИГ. 1С е изглед, подобен на ФИГ, 1А и илюстрира модифициран коничен аранжимент на пръстените;

ФИГ. 1D е радиална секция през единичен пръстен, подобно на ФИГ. 1А, но в малко по-разширен план, и илюстрира модификация на пръстеновидната структура в нейната шлейфова или дънна повърхност;

фИГ. 1Е е изглед, подобен на ФИГ, 1D и илюстрира модификация на пръстенова структура при нейния връх в областта на съединяването между нейните вътрешни и външни повърхности;

ФИГ, 1F е диаграмно представяне на конусна структура в съответствие с настоящото изобретение и илюстрира нейните основни Физически параметри;

ФИГ. 2 е изглед, подобен на ФИГ. 1 и показва устройство в съответствие с второ примерно изпълнение на настоящото изобретение, където коничната структура, по-долу по течението на най-малкия край на главната конична секция също е ш·· снабден с цилиндрична спомагателна секция, композирана в серия от допълнителни пръстени с еднакъв вътрешен диаметър като този на пръстена с най-малък диаметър на коничната главна секция;

ФИГ, 2А е изглед, подобен на ФИГ, 1А на кръговата порция от коничната структура, показана на ФИГ, 2 и схематично илюстрира един начин на поддържане на пръстените от цилиндричната спомагателна секция във Фиксирано положение един спрямо друг;

го

ФИГ. 3 е изглед, подобен на ФИГ. 1 и показва устройство съгласно трето примерно изпълнение на изобретението, където се осигурява също така конична структура, по-долу по течението спрямо по-малкия край на главната конична секция, с инвертирана конична спомагателна секция, композирана в серия от допълнителни пръстени с последователно увеличаващи се диаметри;

ФИГ. ЗА е изглед, подобен на ФИГУРИ 1А и 2А, на кръговата порция на коничната структура, показана на ФИГ. 3 и схематично илюстрира един способ на поддържане на пръстените на инвертираната конична спомагателна секция във Фиксирано съотношение един спрямо друг;

ФИГ. 4 е изглед, подобен на ФИГ. 1 и показва устройство, съгласно четвърто примерно изпълнение на изобретението, където коничната структура по-долу по течението на помалкия край на главната конична секция е снабдена с двете цилиндрична спомагателна секция и инвертирана конична спомагателна секция, представлявани респективно, от серия допълнителни пръстени с еднакви диаметри и серия от допълнителни пръстени с последователно нарастващи диаметри;

ФИГ. 4А е изглед, подобен на ФИГУРИ 1А, гл и ЗА на кръговата порция от коничната структура, показана на ФИГ. 4 и схематично илюстрира един способ на поддържане на пръстените от трите секции на коничната структура във фиксирано положение един спрямо друг;

ФИГ. 5 е изглед, подобен на ФИГ. 1 и показва устройство, съгласно пето примерно изпълнение на изобретението, при което коничната структура (показана с цел опростяване като съдържаща само главна конична секция) е илюстрирана, чс има форма на продължителна спирала с множество извивки с намаляващи диаметри, симулиращи пълните пръстени в случаите на другите примерни изпълнения;

ФИГ. 5А е изглед, подобен на ФИГУРИ 1А, 2А, ЗА и 4А от кръговата порция на конусната структура, показана на ФИГ, 5;

ФИГ, б е схематично представяне на асиметричен профил на въздушна следа и илюстрира произхода на пръстеновите профили, показани на ФИГУРИ 1А и 1D; и

ФИГ. 7 е изглед, подобен на фИГ. б и илюстрира произхода на профила на пръстена, показан на ФИГ. 1Е.

ПРЕДПОЧИТАНИ ИЗПЪЛНЕНИЯ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Нека се обърнем сега към чертежите с по-големи детайли, където във ФИГУРИ 1, 1А и 1В е показано устройство, съгласно първото предпочитано изпълнение на настоящото изобретение за разделяне на дву-компонентни Флуиди и проектирано в частност за очистване на газови потоци от твърди части·#* ци, например от прах, пепел или други подобни. Устройството има обвивка 1, например тръбовидна или цилиндрична конструкция (виж фиг. 1В), която акомодира кухата пресечена конична структура 2 и определя за последната окръжаващото пространство 1а. Обвивката обаче може да бъде конфигурирана по друг начин. Коничната структура 2 съдържа конична главна секция 2а, която е изработена и определена от множество коаксиално аранжирани, аксиално разположени пръстени 3 с прогресивно намаляващи диаметри, чиито конфигурации ще бъдат по-пълно описани понастоящем. Пръстените предпочитаемо се изработват от метал или метални сплави, например неръждаема стомана

- 22 или подобни материали въпреки, че могат да бъдат направени от всеки подходящ твърд метал включително и армирани пласт маси и други подобни материали.

Пръстенът с най-голям диаметър За от коничната главна секция 2а на коничната структура 2 и окръжаващият всмукателен край на обвивката 1 са свързани така, че да не се пропуска Флуида посредством окръжаващи стойки, например заварки или подобни на тях методи към прикрепването 4 на свързващата секция 5 на тръбопровода (не е показан) за подаване на газовия поток към обвивката по посока на стрелката б. Пръстенът

ЗЬ, от коничната главна секция 2а на коничната структура, който е с най-малък диаметър, е свързан по подобен начин към прикрепването 7а на тръбата за изтичане или пасажа 7, водещ към събирателния контейнер или хопер в. Както ще бъде по пълно описано по-долу тук, частиците, отделени от газовия поток, напускат коничната структура 2 и навлизат в тръбата 7 през пръстен ЗЪ за трансфер към хопера, докато изчистеният газ напуска коничната структура и навлиза в окръжаващото пространство 1а през пролуките между пръстените.

Хоперът е, който не е начертан пропорционално в мащаб в нито една от ФИГУРИ i-б, се осигурява с изпускателна тръба ва, насочена надолу, която е оборудвана със спираща клапа 9, за да позволи акумулираните частици да изтекат от хопера. Въпреки че, не винаги е необходимо, което ще стане ясно в кода на протичане на описанието, в предпочитаното изпълнение на изобретението, показано на ФИГ. 1, хоперът е снабден също и с насочена нагоре вентилационна тръба 12, водеща обратно към обвивката 1, което позволява поне част от обременения с частици газ, който влиза в хопера през тръбата

7, да бьде върнат към очистения газов поток в пространството 1а на обвивката 1, след като частиците, първоначално качили се вътре, се установят в хопера. Алтернативно, такава екстракция на газ от хопера може да бъде постигната по други начини от този с вентилираща тръба, например с помощта на помпа. Очистеният газ може да напуска от обвивката по какъвто и да е подходящ начин, например в посока на стрелката ю чрез ъглова или странично извита секция 11 на обвивката.

Както най-добре е показано на ФИГУРИ 1А и 1В, монтираните пръстени з на коничната структура 2 се задържат в техните относителни позиции и ориентация посредством множество от системни съоръжения - рама под Формата на подпорни греди или стойки Зс, разпрострени от пръстена За с най-големия диаметър до пръстена зь с най-малкия диаметър. Пръстените са осигурени с устойчиво закрепване при техните външни периферии към рамата по всякакви подходящи начини, например чрез заваряване, залепваща спойка или други подобни, или ако размерът на пръстените позволява, посредством винтове, болтове или подобни на тях. В илюстрираното примерно изпълнение са показани четири подпорни греди или стойки зс, които се използуват (от съображения за опростяване те бяха пропуснати на ФИГ. 1), въпреки че три или пет или дори повече в случай на много голяма конична структура, биха били еднакво задоволителни (в сила е само ограничението, че те не могат да бъдат многочислени и много на куп тъй като прекомерно ще пречат на изискваните пространства или пролуки между пръстените). в случай на много малка конична структура дори два биха били допустим брой. Всеки съставен член от рамата е показан, че е осигурен (въпреки, че това не е необходимо или

- 24 належащо) със стъшсоподобни формации 3d при тяхната насочена навътре повърхност, като така подпомага осигуряване истинското положение на различните пръстени.

Ако сега се обърнем в частност към фИГ. 1А, ще се види, че както е изобразено, радиално пресечна секция минава през оста на коничната структура, всеки пръстен 3 ефективно има три повърхности: вътрешна повърхност 13, която се простира от горната област или върха 13а на пръстена до дъното и която е изложена поне в неговата радиална най-вътрешна част към влизащия газов поток; дънна повърхност 14, която, когато е показана в зависимост от посоката на газовия поток, е също така шлейфовата повърхност на пръстена и която разделя вътрешната повърхност 13 на секции при острия периферен ръб 14а, дефиниращ вътрешния диаметър на пръстена; и външна или периферна повърхност 15. Вътрешната повърхност 13 е изпъкнало закривена с профил и степен на извивка, която ще бъде по-пълно описана понастоящем. Шлейфовата повърхност 14 е предпочитаемо планирана хоризонтално, както е показано във ФИГ. 1А, но в действителност тя може да има почти всяка желана конфигурация или Форма, например, тя може да бъде в полегат план, както е показано с плътните линии при 14'на ФИГ. 1D или може да бъде вдлъбнато или изпъкнало закривена както е показано с прекъснатите линии при 14'' и 14''' на ФИГ. 1D, като цел е само да се спазва необходимото условие, че ъгълът οζ между оста на коничната структура, който е също в посоката б на газовия поток и допирателната към шлейфовата повърхност при ръба 14а да не надминава 90° . Разбира се, ще се разбере, че в случай на планирана шлейфова повърхност, така както 14 или 14', тази допирателна съвпада със самата повърхност, така че ъгълът<Х с ъгълът между оста на конуса и плоскостта на повърхността, формата на външната повърхност 15 предпочитаемо е вертикално планирана, както е показано на фИГ. 1А, но също така може, независимо от конфигурацията на шлейфовата повърхност да се съединява криволинейно с върха 13а на пръстена, както е показано на 15а във ФИГ. 1Е.

Както беше отбелязано преди, профилът или пресечната секционна конфигурация и по-специално извивката, на вътрешната повърхност 13 на пръстена 3, както е показано на ФИГ. 1А, е извлечена от и съответствува генерално на профила на областта на Фронталния или водещ ръб на асиметрична въздушна следа или крило на самолет. Такъв профил - въздушна следа, отбелязан с Р на ФИГУРИ б и 7, в същност е характеризиран като пресечна секция чрез областта Р-1 - тъп фронтови ъгъл, която нормално е обърната към посока F на насрещния въздушен поток, изпъкналата изкривена област Р-г - връхен ръб и плоскостната дънен-ръб-област Р-з. вътре в този профил може да се дефинира, както е показано на ФИГ. б, пресечна шлюзова секция, отбелязана с Р', която е ограничена от една страна с непрекъснати порции от криви линии Р-1 и Р-2, минаващи от най-предната точка р-4 на линията Р-1 към най-високата точка Р-5 на линията Р-2 (т. е. където дебелината на въздушната следа е най-голяма), и от друга страна от две взаимно перпендикулярни и вътрешно секционни линии s-ι и s-г, от които линията S-1 минава надлъжно на профила Р, започвайки от точката Р-4, докато линията S-2 минава напречно на профил Р, започвайки от точката Р-5, където тангентата Т-1 към линия Р-2 е паралелна на посоката F, присъща на въздушния поток.

- 26 Алтеративно, пресичащата гранична лилия па шлюзсвата профилна секция Р' може да има някаква различна конфигурация и/или ориентация, от линия S-г; например, въпреки че започва от точката Р-5 във всички случаи, тя може да бъде наклонена напред иди дори изпъкнала или вдлъбнато изкривена, както респективно е отбелязано с прекъснати линии S-2', S-2'' и S-г''¹ на ФИГ. б, дотогава докато ъгълът, образуван от тангентата към всяка такава линия при точката Р-5 с тангентата Т-1 не надвиши 90°.

Ще стане съвсем очевидно, следователно, че илюстрираните профили на пръстени з, показани на ФИГУРИ 1А и 1D са в основата си еднакви с профила на шлюзовата секция р', намираща се вътре между границите, оказани с плътната и пунктираната линия, както е показано на ФИГ. б, с вътрешна повърхност 13, съответствуваща на част от областта на повърхноотта-въздушна следа, представена с линии Р-1/Р-г между точките Р-4 и Р-5, и с дъно и външна повърхност 14 (или 14'/14/ 14''') и 15, съответствуващи при всеки пръстен на областите, представени чрез граничните линии S-2 (или s-г'/s-г''/s-г' ) и S-1, респективно. Разбираемо е, обаче при това съответствие, че Формата на областта на Фронталната повърхност на въздушната следа е твърде комплексна, и докато това може да е идеалната конфигурация за повърхността на пръстена 13, технологичните трудности, свързани с машинната обработка или отливката на пръстените може да изключи тяхното дублициране в действителност и може да доведе до изискването да се опрости някак си Формата. Само като пример за един начин на такова опростяване - вътрешната повърхност на пръстена 13 може да има елиптична, хиперболична или параболична извивка, с

- 27 допирателна към дънната повърхност 14 (или 1'1 */14''/14''') при ръба 14а, бидейки така ориентирана, че да образува ъгъл с допирателната Т-2 към порцията от повърхност 13 при ръба 14а ( и следователно с оста на пръстена), като ъгълът с( е по-голям от 90® , и с проста плоскостна външна повърхност 15, срещаща се с вътрешната повърхност 13 при острия върхов ръб 13а. По-нататък се предпочита извивката на вътрешната повърхност 13 на всеки пръстен да бъде такава, че тангентата Т-2 в действителност да е паралелна на посоката на потока и оста на конуса, тъй като такава ориентация на повърхността има тенденцията да представлява най-малката интерференция при пристигането на газовия поток при острия ръб 14а.

Вече като друга алтернатива, може да се дефинира във Фронталната област на профил Р, както е показано на ФИГ. 7, пресечна шлюзова секция, отбелязана с Р'·, която е ограничена от една страна с най-предностоящата извита линия Р-1 и респективната порция от непрекъснатите върхова и дънна линии Р-2 и Р-З и от друга страна от напречната линия s-з, започваща от точка Р-5 на линията Р-2 и минаваща под ъгъл 90® към тангентата Т-1 през целия път до линия Р-З. Както преди, разбира се, е поставено ограничение към същия ъгъл, а напречната граница може да бъде направо полегата или дори вдлъбнато или изпъкнало извита, както е отбелязано с прекъснати линии при S-3', S-З ив-З'. Съответните профили на пръстена са показани на фИГ. 1Е и там може да се види как външната повърхност 15 се съединява с вътрешната линия 13 при върха 13а на пръстена чрез порция от изкривената по върхност 15а.

- 20 Ако сс обърнем сега към фИГ. 1F, може да се види, че всеки от пръстените от главната конична секция на конусната структура се характеризира с дебелина или аксиална височина t и радиална ширина w (която се явява разликата между неговите вътрешни и външни диаметри), и различните пръстени са така позиционирани, че плоскостта на острия ръб на всеки даден горен по течението пръстен е отдалечен по протежение на оста на конусната структура от плоскостта на най-високата област или върха на следващия прилежащ по-долу по течението пръстен чрез процеп, имащ аксиална височина или широчина й. За ефективно действие на устройството, съотношенията между неговите физически параметри, а именно w, t, й, вътрешните диаметри на най-големия и най-малкия пръстени, респективно, на коничната главна секция 2 а (които се измерват при съответните остри ръбове 14а на тези пръстени и могат да бъдат отбелязани като Вщах и Ощт), аксиалната височина или дължина н на главната конична секция (измерена от плоскостта на ръба 14а, т. е. , дъното, на най-големия пръстен до плоскостта на ръба 14а, т.е,, дъното, на най-малкия пръстен), и радиалното разстояние или изместването а между острия ръб на един пръстен и острия ръб на следващия прилежащ пръстен, би трябвало предпочитаемо да бъде както следва:

0. 5	<	w/t	<	2	(1)
0. 7	<	й/t	<	3	(2)
10	<	Dmax/^min	<	100	(3)
5	<	H/°max	<	20	(4)
0. 02	<	d/w	<	0. β	(5)

Дименсиите на пръстените и на монтираната конична структура във всеки даден случай, разбира се ще варират в зависимост от желания размер на устройството и областта на приложение, в която се предполага то да бъде използувано (натурата на флуида и частиците, пропускливостта, размера на частиците, плътността на масата на частиците във Флуида и т. н, ) и са подчинени да удовлетворяват уравненията от погоре изложените съотношения, Разбираемо е обаче, че изборът на дименсиите на пръстена може да бъде ограничен при отчитането на технологичните трудности, които производството на много големи и много малки пръстени може да изиска. Практическата област на такива дименсии (в милиметри) по настоящем се явява следната:

10	mm	<	°max	<	2, 000	mm
1	mm	<	^mln	<		200	ΠΗΒ
50	ΗΧΏ	<	H	<	20,	000	mm
1	mm	£	t	<		100	HMD
1	mm	<	w	<		100	mm
0. 7	mm	<	n	<		300	mm

Устройството Функционира по следния начин, считайки всеки два прилежащи пръстена 3 в коничната главна секция на конусната структура 2 както е видно в посока б на газовия поток, очевидно е, че вътрешният диаметър на по-долу стоящия по течението пръстен от двойката е по-малък от 2d (където д е радиалното отместване, дефинирано по-горе), отколкото вътрешния диаметър на по-горния пръстен по протежение на онази линия, която е успоредна на оста на конусната структура и преминава през острия ръб 14а на по-горно стоящия по течението пръстен и пресича вътрешната повърхност 13 на по-долу стоящия по течението пръстен в точка, разположена радиално, насочена навън от острия ръб 14а на този по-долу стоящ по течението пръстен. Това условие, което осигурява наличието на припокриване между тези два пръстена и следователно факта, че няма праволинеен път между тях, минаващ паралелно на оста на конусната структура и отворен към пасажите за флуида в тази посока, заключва в себе си, че цилиндричният външен пласт от газовия поток, който е преминал свободно през по-горния пръстен ще дойде насреща и ще бъде пресрещнат от по-долния пръстен. Това прекъснато количество газ трябва да напусне през процепа или пасажния път 16 между два пръстена, тъй като в противен случай налягането би за- «** почнало да се повишава вътре в коничната структура тъй като газовият поток се движи надолу в нея, И така, тъй като коничната структура е насочена надолу, външните части на газовия поток при всяко ниво напускат през процепите 16 между най-близките следващи пръстени от вътрешността на конусната структура към пространството 1а вън от нея в обвивката 1,

Веднаж, когато газът напусне към това външно пространство, той продължава да се движи главно в същата посока както газа вътре в конусната структура, т. е. , към изходната част 11 на обвивката, и евентуално се изпуска към неговата възнамеряваща посока през изходния отвор на обвивката, по протежение на обвивката на конично оформената система от пръстени съществува определено допълнително бреме за газовия поток вътре в обвивката, сравнено със спирачката, която би представлявала за газовия поток при празна обвивка, там съществува разлика в налягането между пространството вътре в коничната структура (която с при малко по-високо налягане) и окръжаващото пространство 1а извън коничната струк31 тура (което е при малко по-ниско налягане). Б следствие размерът на пролуките 16 между пръстените, т. е. , тъй като тоталната област на отворени пространства между пръстените на коничната структура е значително по-голямо отколкото крос-секционалната област на обвивката, тази разлика в налягането е относително незначителна, но въпреки това е причината за напускането на газа през пролуките 16 между пръстените з.

Въпреки, че не е предвидено напред да се установи каквото и да е теоретическо частично обяснение на това какво става вътре в конусната структура 2 когато обременениятс частици газов поток се движи през нея, би изглеждало като че ли газовият поток удря насреща извитата вътрешна повърхност 13 на пръстена 3, цилиндричният външен слой на газовия поток следва извивката на тази повърхност и отива към съответния остър ръб 14а.

Както бе установено преди, външният слой на газовия поток трябва да напусне през най-близкия процеп 16. За да стане така, той трябва да се движи около острия ръб 14а, ка-

то така рязко прекъсва потока си по протежение на извитата повърхност 13. Посоката на движение на газа в цилиндричния външен слой така променя посоката си от долнотечаща 6 към радиално протичаща посока през процеп 16. Това нелинейно движение на газа около ръба 14а създава локални сили или локално налягане, което налага различно въздействие върху твърдите частици, движещи се с газовия поток. На всяко ниво на пръстените, тези сили са насочени към оста на конуса, така запращат частиците по-скоро обратно към главния газов поток, отколкото да им позволят да напуснат с газа, напускащ през процеп 16.

- 32 Друг начин да се илюстрират последствията от рязкото прекъсване на газовия поток при острия ръб 14а е да се допусне, че това прекъсване води до формирането на вихри в газовия поток. Като резултат от тези вихрови потоци при радиалните вътрешни граници на процеп 16, се Формира непрекъснат еластичен газов слой, насочен по протежение на имагинерна конична тангента към извитата повърхност 13 на пръстените, така че твърдите частици в областта на този слой вътре в конусната структура се смекчават от повърхностите на пръстена и в същото време се Форсират към централната част на газо•чий» вия поток. Следователно, когато така Формираният газ протича при вътрешните повърхности на пръстените, това защитава пръстените срещу износване. Твърдите частици са централно концентрирани когато преминават през коничната структура, което води до тяхното значително оттичане в хопера θ през тръбата 7. Едновременно с това, порцията от газовия поток, която е била очистена от твърди частици се форсира към центъра на конуса, навлиза в пролуките или пространство 16 между пръстените, отправя се навън от коничната структура в окръжаващото пространство 1а на обвивката и напуска през крайната секция 11 на обвивката към мястото на получаване.

Устройството позволява постигането на висока ефективност (в порядъка на поне 95Ζ) на очистване на многококомпонентни газови потоци над широка гама от скорости на газовия поток, включително и високи скорости на газа до 1ОО m/s, които дават висока пропускливост, и с ниско съпротивление за газовия поток, който резултат в действителната практика не зависи от Фракционната композиция на твърдите частици в газовия поток при диапазон от размери на части33

Т !

^,JIW ците от по-малки от 1 микрон до твърде големл - 1000 микрона. Нещо повече, устройството няма никакви подвижни части, показва малки или никакви признаци на износване дори след продължителна употреба, изисква минимална поддръжка и е относително леко и компактно, ако се сравни със съществуващите прахо-събиращи устройства, притежаващи параметър пропускливост на газа от подобна величина.

Посредством конструкцията на техниката съгласно настоящото изобретение, скоростите на газа V_t и V₂ при входящия и изходящия край (ФИГ. 1) на обвивката 1 са в голяма степен идентични, докато скоростта на потока V₃ на породеното от газа течение на концентрирани твърди частици на изходния край на конусната структура 2 може да варира от почти идентична на Vj и V₂ до осезаемо по-ниска от и v₂.

Това зависи от детайлите на конструкцията на устройството, включително размера и конфигурацията на хопера 6. Една част, в действителност по-малка от 1Z, от оригинално протичащия газ в обвивката навлиза в хопера β заедно с концентрираното течение от частици, но тази порция от газа после се отделя от частиците като същите се наслояват към дъното на хопера и се отстраняват от хопера чрез вентилираното им през вентилационната тръба 12 или подходяща всмукателна помпа или други подобни съоръжения.

В посока намаление Фракцията на газа, получена в хопера през тръба 7, по-нататък се проектира, в съответствие с второ примерно изпълнение на настоящото изобретение, да се осигури по-долу по течението пръстен с най-малък диаметър ЗЬ на главната конична секция 2а на конусната структура 2 (виж

ФИГ. 2), цилиндрична спомагателна секция 2Ь представена от определен брой допълнителни пръстени 17, всичките с еднакъв вътрешен диаметър и повърхност и крос-секционни конфигурации както пръстена ЗЬ, и осигуровка за закрепването им по места чрез съставките на рама, например, стойки или подпорни греди Зе (ФИГ, ΞΑ), която се простира по начин, не изразително показан, под ъгъл към рамата зс, свързана с главната конична секция на конусната структура. Целта на тези допълнителни пръстени 17 е да забави порцията от газа, съдържащ концентрирани твърди частици (тъй като в областа на цилиндричната « спомагателна секция на конусната структура 2 долу няма повече стеснение), следователно и по-нататъшното увеличение на концентрацията на твърди частици в частта от течението движеща се към хопера е.

Както се отбеляза преди, съществува разлика в налягането между вътрешността на конично оформената структура и външния обем 1а. Тази разлика в налягането ще съществува също между вътрешността на спомагателната секция 2Ь в областа на пръстените с еднакви диаметри 17 и външния обем 1а. И така, газът от вътрешността на секция 2Ь ще напусне към окръжаващото пространство в обвивката 1 през отворите между пръстените с еднакъв диаметър по същия начин както бе описано преди в случая с пръстените на главната конична секция 2а. Обаче, поради съществуването на пръстени с еднакви диаметри, обемът на газовия поток вече не е намаляващ когато газът се движи през секцията 2Ь, тъй като областта, която е на разположение на газовия поток не се променя (за разлика от случая на коничната главна секция 2а). Това предполага, че скоростта на газовия поток трябва да намалее когато газовият поток сс придвижва през секцията 2Ь.

Ероят на пръстените 17 тогава би трябвало да бъде избран по такъв начин, че аксиалната височина на цилиндричната спомагателна секция гь да не е по-голяма от височината н на главната конична секция га и скоростта V4 на потока при по-долния по течението край на областта на пръстените с еднакви диаметри 17 е значително по-ниска отколкото скоростта V₃ на потока при края на главната конична секция 2а, или тя е установена на нула, докато ефективността на очистване все още се запазва приемливо висока. Това позволява да се освободи премахването на газа от хопера през вентилационната тръба и също така позволява намаление на размера на хопера. Разбира се ефективността на очистване ще бъде в известна степен по-ниска, вероятно от 1 до 3Z в зависимост от дължината на цилиндричната спомагателна секция на конусната структура. Това снижаване с малко на ефективността на очистване се дължи на Факта, че при много ниски скорости действието на захващане на частиците от пръстените е намалено, което позволява малка Фракция от концентрираните твърди частици да напусне с газа, движещ се през процепите 15 между пръстените 17. Това е един разумен компромис, като се отчете обаче приемуществото от използуването на по-малък копер S без вентилационна тръба.

Същият резултат, може да бъде постигнат в устройство, съгласно трето примерно изпълнение на изобретението, в което се осигуряват известен брой допълнителни пръстени 16 о последователно увеличаващи се вътрешни диаметри, представляващи спомагателна инвертирана конична секция 2с, по-долу по течението на пръстените с най-малък диаметър 18 като са осигурени по местата си чрез съставни членове на рама 3f (фиг. ЗА) подбно на тези Зс, но под ъгъл в противоположна посока по отношение на оста на конусната структура. Оптималните условия за премахването на праха в хопер а се постигат в това примерно изпълнение на устройството ако главната и спомагателната конични секции имат еднакво заостряне, като височината на спомагателната секция е не по-голяма от височината на главната секция.

В съответствие с четвърто примерно изпълнение на изобретението, се осигурява устройство, в което броят на пръстените 18 с последователно нарастващи вътрешни диаметри и представляващи спомагателна инвертирана конусна секция гс както в третото примерно изпълнение, са комбинирани с конична структура, притежаваща цилиндрична спомагателна секция 20, осигурена вътре в нея, както при второто примерно изпълнение, с пръстени 18 с увеличаващи се вътрешни диаметри, които тук са осигурени по-долу по течението на цилиндричната спомагателна секция 2Ь, представена чрез множество от пръстени с еднакви диаметри 17, чийто вътрешен диаметър е равен на вътрешния диаметър на пръстена с наймалък диаметър ЗЬ на главната конична секция 2а (ФИГ. 4), с три комплекта от пръстени 3, 17 и 18, закрепени с респективни поредици от съставни съоръжения - рама зс, зе и 3f (ФИГ. 4А), и със съставната височина на две спомагателни секции, която не е по-голяма от височината на главната секция. Този аранжимент позволява качествата на мултипръстеновите цилиндрични и инвертирани конични спомагателни секции да бъдат използувани по-ефективно.

В съответствие с пето примерно изпълнение на изобретението, се проектира също, че техниката, съгласно вся ко от различните примерни изпълнения, описани по-горе може да има конична структура 2 (независимо дали съдържа само главна секция 2а или същата е комбинирана поотделно или с двете спомагателни секции 2D и 2с) изработена под Формата на спирала (фИГ, 5). В такава конична структура стъпката на спиралата би била относително малка и спиралната ивица би имала точно конфигурирана вътрешна повърхност 13, също така за всяка извивка, връх 13а, шлейФова или дънна повърхност 14, остър ръб 14а при присъединението на вътрешната и дънната повърхности, и външната повърхност 15. Всяка единична извивка 19 на спиралната конусна структура представлява еквивалент на един от пръстените 3 на главната конична секция 2а на другите примерни изпълнения (и, в зависимост от случая, също един от пръстените 17 и/или 18). Това подпомага производството на коничната структура и позволява производството й да се автоматизира. Както е показано на ФИГ, 5А, необходимата, изработена в едно парче, конструкция на спиралната конична структура позволява използуването на съставните членове на рамата да бъдат разпределени, въпреки, че те могат, разбира се, да бъдат използувани дори със спирална конична структура ако това е желателно и се счете за необходимо, например, за да се подтисне тяхната деформация или нагъване. Обаче, тъй като на ФИГ. 5 коничната структура е показана като притежаваща само главна конична секция га, проектирано е да се снабди хопер 8 с вентилационна тръба 12 (или с подходяща всмукателна помпа или други подобни) както и поради причините, описани по-горе във връзка с примерното изпълнение от фИГ. 1.

- 38 За да сс подобри пропускателният капацитет, две или повече от устройствата в съответствие с изобретението могат да бъдат свързани по модуларен принцип в паралел. Съответно, за усъвършенствуване на ефективността на очистване, две или повече такива устройства могат да бъдат свързани по модулен принцип в серия.

Както е видно от фигури ι и 1А, главната конична секция 2а на конусната структура е илюстрирана там като праволинеен конус; с други думи, траекторията на острите ръбове 14а на различните пръстени 3 е в резултат една повърхност от прелом на прави линии, построени скосено относно оста на коничната структура. В рамките на очакваното от настоящото изобретение, обаче е, че траекторията на ръбовете 14а може също така да бъде повърхност от пречупени или криви линии (виж фИГ. 1С) около оста на конуса, терминът конична структура, както се употребява в настоящия материал се предполага, че е обозначение и би трябвало да се интерпретира като обозначаващ и двете - праволинейния и криволинеен конусовидни аранжименти.

ще бъде разбрано, че едно от качествата на изобретението о най-висока значимост е, че отделянето на частиците от Флуида е в резултат на необходима аеродинамичност, т. е. чрез напрежението на разликите във Флуидното налягане на частиците, причиняващо малък или никакъв деструктивен ефект върху повърхностите на пръстените и минимизиращо всякакви механични действия, такива като насрещни удари на частиците и отразяването им от повърхностите на пръстените, което иначе би довело до повреда на пръстеновите повърхности.

Изобретението и неговите качества, и преимущества ще бъдат още по-пълно разбрани и оценени от следващите неограничени примери от практически въведения по тестова скала.

ПРИМЕР 1

Най-големият пръстен от коничната структура на конструираното устройство, както е показано на ФИГ. 1 има вътрешен диаметър равен на 200 mtn, а вътрешният диаметър на наймалкия пръстен е 20 mm. Всички пръстени са с еднаква дебелина, равна на 5 пи и имат радиална ширина, равна на 5 mm. Дъното на шлейфовата повърхност на всеки горностоящ по течението пръстен е хоризонтална плоскост и отстои от върха на следващия прилежащ по-долу по течението пръстен на дистанция от 5 mm. Аксиалната височина на коничната структура е 2000 mm. Скоростта v_t на газовия поток, носещ прах, подаван към устройството варира от 15 m/s до 90 m/s при различните тестови пускове. Концентрацията на праха варира от 1 до 10 g/m³. фракционната композиция на прахта е както следва:

от	1000	ДО	50	А	ГЙ	50Z
от	50	ДО	1		m	45Z
по-	малки от	1	Λ	m	5Z

Средночислената статистическа гравиметрична ефективност на очистването, базирана на резултатите от десет ироверовъчни измервания е 95 Z с оценка на кумулативната грешка от всички източници от порядъка на +1Z. Тази ефективност на очистването не варира значително по отношение на определената област от скорости на потока и плътността на прахта.

По-нататък се анализира Фракционният състав на праха, събран в жопсра и резултатите от тези измервания показват, че в рамките на точността на метода на анализ, Фракционната композиция на праха в хопера е почти същата както тази на идващия прах. Това предполага, че устройството не повлиява съществено Фракционната композиция на праха в очистената порция от Флуида.

ПРИМЕР 2

Две от устройствата от Пример 1 са свързани в серия. Началните скорости на газовите потоци, носители на прах, началните концентрации на прахта и Фракционният състав на праха при провеждането на различните тестове са същите като в Пример 1.

Средночислената статистическа ефективност на очистване, базирана на резултатите от десет тестови измервания е 99Z + 1Z. Както при предишния пример, Фракционният състав на събрания прах е намерено да е по същество еднакъв както на праха при входящия край на първия от двата серийно свързани модула.

ПРОМИШЛЕНА ПРИЛОЖИМОСТ

Принципната сфера на приложимост на настоящото изобретение е пречистването на въздух и газ в жилищни и промишлени системи чрез премахване на твърдите примеси.

Claims (17)

1. ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ

   1. Устройство за отделяне на мултикомпонентни Флуи- ди, предимно предпочитано за очистване на газ от твърди частици. Упоменатото устройство се характеризира с това, че: пресечната конична структура има ос, адаптирана да се простира по посоката на потока на Флуида, който се очиства и включва главна конична секция, дефинирана от множество коаксиално подредени пръстени, отстоящи един от друг аксиално от упоменатата конична структура и притежаваща, когато е изобразено по посока на потока на Флуида, който се очиства, прогресивно намаляващи вътрешни диаметри, с пръстен с найголям вътрешен диаметър, аранжиран на края на упоменатата главна конична секция на коничната структура, при която Флуидът, който се очиства влиза в същата и с пръстен с наймалък вътрешен диаметър, аранжиран в края на упоменатата главна конична секция на упоменатата конична структура, при която отделените твърди частици се отхождат; и всеки от упоменатите пръстени има (a) най-висока област, (b) най-ниска област, (c) вътрешна повърхност, която (I) е вдлъбнато извита в радиална крос-секция по протежение на оста на упоменатата конична структура и (II) се простира от най-горе стоящия край при упоменатата най-висока област към най-нискостоящия край на упоменатата най-ниска област на този пръстен и (iii) среща частично насрещно и частично напреко посоката на потока флуид през упоменатата конична структура, (d) дънна повърхност, и (e) външна повърхност, (f) упоменатата дънна повърхност (ί) се простира от упоменатия най-долустоящ край на упоменатата вътрешна повърхност към упоменатата външна повърхност и (11) е обърната основно в посоката на протичащия Флуиден поток през упоменатата конич на структура и (iii) дефинира с упоменатата вътрешна повърхност при тяхното съединяване остър ръб, който се простира периферно на упоменатия пръстен и дефинира упоменатия вътрешен диаметър на упоменатия пръстен и който е разположен в упоменатата конична структура, като линия, паралелна на упоменатата ос на упоменатата конична структура и вътрешно пресича упоменатия остър ръб на даден пръстен пресича вътрешно упоменатата вътрешна повърхност на следващия прилежащ по-долу по течението пръстен, радиално насочено навън от упоменатия остър ръб на този долу стоящ по течението пръстен, (g) упоменатата външна повърхност, простираща се от упоменатата дънна повърхност към най-горния край на упоменатата вътрешна повърхност, и (h) ориентацията на упоменатата дънна поеъркпост, бидейки така, че е тангента от там при нейното присъединяване с упоменатата вътрешна повърхност образува ъгъл най-много от 90° с упоменатата ос на упоменатата конична структура,
2. 2. Устройство, съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че упоменатата вътрешна повърхност на всеки от упоменатите пръстени е така извита, че тангентата към тази вътрешна повърхност при нейното съединяване с упоменатата дънна повърхност на същия пръстен е паралелна към упоменатата ос на упоменатата конична структура,
3. 3, Устройство, съгласно претенция 1 или 2, характеризиращо се с това, че:

   всеки от упоменатите пръстени има радиална ширина, измерена перпендикулярно към упоменатата ос на упоменатата конусна структура между местоположението на упоменатия остър ръб и местоположението на присъединението на упоменатата дънна повърхност с упоменатата външна повърхност на този пръстен, и аксиална дебелина, измерена паралелно на упоменатата ос на упоменатата конична структура между плоскостта на упоменатия остър ръб и повърхността на упоменатата найвисока област на този пръстен;

   упоменатата главна конична секция има аксиална височина, измерена паралелно на упоменатата ос на упоменатата конична структура от плоскостта на упоменатия остър ръб на упоменатия най-малък пръстен на упоменатата главна конична секция към плоскостта на упоменатия остър ръб на упоменатия най-голям пръстен; и упоменатите пръстени са аранжирани така, че да дефинират между всеки горестоящ по течението пръстен и следващия прилежащ долустоящ по течението пръстен на упоменатата конична главна секция процеп, имащ аксиална височина, измерена паралелно на упоменатата ос на упоменатата конична структура от плоскостта на упоменатата най-висока област на този долустоящ по течението пръстен до плоскостта на упоменатия остър ръб на този горестоящ по течението пръстен; и дименсиите на упоменатите пръстени, упоменатите процепи и упоменатата главна конична секция на упоменатата конична структура удовлетворяват следните съотношения:

   0. 5 < w/t < г 0. 7 < h/t < 3 10 < Dmax/Dmin 100 5 < Н/Гщак го о. ог d/w < 0. 8

   където w е радиалната ширина на пръстена, t е аксиалната дебелина на пръстена, П е аксиалната височина на процепа, Н е аксиалната височина на главната секция, д е радиалната дистанция между острия ръб на един от пръстените и острия ръб на следващия прилежащ ръб, Dfo_ax е вътрешният диаметър на найголемия пръстен и Ощш е вътрешният диаметър на най-малкия пръстен.
4. 4. Устройство, съгласно претенция 3, характеризиращо се с това, че аксиалната височина на упоменатия процеп между даден горестоящ по течението пръстен и следващия прилежащ подолустоящ по течението пръстен е равно на дебелината на този горестоящ по течението пръстен.
5. 5. Устройство, съгласно претенция 3, характеризиращо се с това, че упоменатите пръстени са всичките с еднаква аксиална дебелина,
6. 6. Устройство, съгласно претенция 3, характеризиращо се с това, че упоменатите пръстени са всичките с еднаква радиална ширина,
7. 7. Устройство, съгласно претенция 3, характеризиращо се с това, че всички упоменатите пръстени са с еднаква аксиална ширина и еднаква радиална ширина.

   6. Устройство, съгласно претенция 3, характеризиращо се с това, че аксиалната дебелина и радиалната ширина на всички упоменати пръстени и аксиалната височина на всички упоменати процепи между респективните прилежащи пръстени са равни една на друга,
8. 9. Устройство, съгласно претенция 1 или е, характеризиращо се с това, че при упоменатата конична структура е осигурена по-долу по течението от упоменатия най-малък пръстен цилиндрична спомагателна секция, представлявана най-малко от два допълнителни пръстена, чиито вътрешни диаметри са равни на вътрешния диаметър на упоменатия най-малък пръстен на упоменатата главна конична секция.
9. 10. Устройство, съгласно претенция 9, характеризиращо се с това, че е снабдено с инвертирана спомагателна конична секция, представена чрез най-малко два допълнителни пръстена, имащи прогресивно увеличаващи се вътрешни диаметри.

   Тази секция е при упоменатата конична структура подолу по течението от последния от споменатите допълнителни пръстени с еднакви диаметри от упоменатата цилиндрична спомагателна секция.
10. 11. Устройство, съгласно претенция 1 или 2, характеризиращо се с това, че е осигурена инвертирана спомагателна конична секция, представена чрез най-малко два допълнителни пръстена, имащи прогресивно увеличаващи се вътрешни диаметри. Тази секция е при упоменатата конична структура по-долу по течението от упоменатия най-малък пръстен на упоменатата главна конична секция.
11. 12. Устройство, съгласно претенция 1 или 2, характеризиращо се с това, че упоменатата конична структура е изработена от едно парче конструктивна единица във Формата на спирално конфигурирана ивица, дефинираща множество от извивки с прогресивно намаляващи вътрешни диаметри, всяка извивка от упоменатата спирално конфигурирана ивица представлява респективния пръстен от упоменатата конична структура и има предварително установени характеристики на повърхността и крос-секционната форма.
12. 13. Устройство, съгласно претенция 1 или 2, по-нататък характеризиращо се с това, че обвивката има входящ и изходящ край, упоменатата конична структура е монтирана в упоменатата обвивка с указания най-голям пръстен на главната конична секция, която е разположена най-близко до упоменатия входящ край и е периферно херметически затворена към окръжаващата вътрешна повърхност на упоменатата обвивка. Упоменатият входящ край на упоменатата обвивка комуникира с вътрешността на упоменатата главна конична секция на упоменатата конична структура през упоменатия най-голям пръстен за да позволи на флуида, който трябва да се очиства, да влезе в упоменатата главна конична секция и упоменатият изходящ край на упоменатата обвивка осигурява отходен път за част от вътрешното пространство на упоменатата обвивка, която окръжава упоменатата конична структура, което да позволи очистената порция от флуида, която е излязла от упоменатата конична структура през упоменатите процепи между упоменатите пръстени да напусне упоменатото окръжаващо пространство и упоменатата обвивка. Хоперът има входяща тръба, простираща се в упоменатата обвивка и комуникираща с вътрешността на упоменатата конична структура през последния от упоменатите пръстени, като е отдалечен от упоменатия най-голям пръстен. Упо_г менатата входяща тръба служи, за да позволи частиците, които са били отделени от очистения Флуид и концентрирани чрез упоменатата конична структура, да бъдат отведени без остатъчен неочистен Флуид от упоменатата конична структура и в упоменатия хопер, в който се събират упоменатите частици.
13. 14. Устройство, съгласно претенция 13, характеризиращо се с това, че:

    . всеки от упоменатите пръстени има радиална ширина, измерена перпендикулярно на упоменатата ос на упоменатата конична структура между местоположението на упоменатия остър W ръб и местоположението на присъединяването на упоменатата дънна повърхност с упоменатата външна повърхност на този пръстен. Всеки от упоменатите пръстени има аксиална ширина, измерена паралелно към упоменатата конична структура между плоскостта на упоменатия остър ръб и плоскостта на упоменатата най-висока област на този пръстен;

    . упоменатата главна конична секция има аксиална височина, измерена успоредно на упоменатата ос на упоменатата конична структура от плоскостта на упоменатия остър ръб на упоменатия най-малък пръстен на упоменатата главна конична

    - 48 секция към плоскостта на упоменатия остър ръб на упоменатия най-голям пръстен; и . упоменатите пръстени са аранжирани така, че да дефинират между всеки горестоящ по течението пръстен и следващия прилежащ долустоящ по течението пръстен на упоменатата главна секция процеп, който има аксиална височина, измерена паралелно на упоменатата ос на упоменатата конична структура от плоскостта на упоменатата най-висока област на този долустоящ по течението пръстен към плоскостта на упоменатия остър ръб на този горестоящ по течението пръстен; и . дименсиите на упоменатите пръстени, упоменатите процепи и упоменатата главна конична секция на упоменатата конусна структура удовлетворяват следните съотношения:

    0. 5 < w/t < 2 0. 7 < η/τ < 3 10 < Цпах/°ш1п < 100 5 < Н/^шах < 20 0. 02 < d/w 0. 8

    където w е радиалната ширина на пръстена, t е аксиалната дебелина на пръстена, h е аксиалната височина на процепа, Н е аксиалната височина на главната секция, 8 е радиалното разстояние между острия ръб на един от пръстените и острия ръб на следващия прилежащ ръб, D_max е вътрешният диаметър на найголемия пръстен и Dmin е вътрешният диаметър на най-малкия пръстен.
14. 15. Устройство, съгласно претенция 13, характеризиращо се с това, че най-малкият пръстен на упоменатата главна конична секция е упоменатият последен пръстен на упоменатата конична структура, и упоменатият хопер по-нататък е оборуд- ван със средства за вентилиране на вътрешността на упоменатия хопер, което позволява Флуида, от който се утаяват частиците в упоменатия хопер, да напуснат упоменатия хопер и така да се избегне създаването на налягане вътре в него.
15. 16. Устройство, съгласно претенция 15, характеризиращо се с това, че вентилационните средства съдържат вентилационна тръба, простираща се в упоменатата обвивка и комуникираща с упоменатото окръжаващо пространство на упоменатата конична структура.
16. 17. Устройство, съгласно претенция 13, характеризиращо се с това, че при упоменатата конична структура по-долу по течението от упоменатия най-малък пръстен, се осигурява цилиндрична спомагателна секция, представена от най-малко два допълнителни пръстена, вътрешните диаметри на които са равни на вътрешния диаметър на упоменатия най-малък пръстен на упоменатата главна конична секция и упоменатата входяща тръба на упоменатия хопер комуникира с упоменатата цилиндрична спомагателна секция на упоменатата конична структура при нейния краен пръстен, който е отдалечен от упоменатия най-малък пръстен на упоменатата главна конична секция.

    16. Устройство, съгласно претенция 17, характеризиращо се с това, че е снабдено при упоменатата конична структура по-долу по течението на последния от упоменатите допълнителни пръстени, които са с равни диаметри от упоменатата цилиндрична спомагателна секция, с инвертирана конична спомагателна секция, представена най-малко чрез два допълнителни пръстена имащи прогресивно увеличаващи се вътрешни диаметри, и упоменатата входяща тръба на упоменатия хопер комуникира с упоменатата инвертирана конична спо50 магателна секция.
17. 19. Устройство, съгласно претенция 13, характеризиращо се с това, че инвертираната спомагателна конична секция, представена поне от два допълнителни пръстена, имащи прогресивно увеличаващи се вътрешни диаметри, е осигурена при упоменатата конична структура долустоящо по течението на упоменатия най-малък пръстен на упоменатата главна конична секция, и упоменатата входяща тръба на упоменатия хопер комуникира с упоменатата инвертирана конична спомагателна секция на упоменатата конична структура при пръстена с най-голям вътрешен диаметър на упоменатата инвертирана спомагателна конична секция.

    го. Устройство, съгласно претенция 13, характеризиращо се с това, че упоменатата конична структура е структурна единица, изработена от едно парче под Формата на спирално конфигурирана ивица, дефинираща множество от извивки с прогресивно намаляващи диаметри, при което всяка извивка от упоменатата спираловидно конфигурирана ивица представя респективно пръстен от упоменатата конична структура и има предварително установени характеристики за повърхността и крос-секционалната Форма. Упоменатата входяща тръба на упоменатия хопер комуникира с упоменатата конична структура при последната извивка на упоменатата спирално конфигурирана ивица отдалечено от най-голямата извивка на последната.