RU2418171C1 - Ejector air cleaner and sprayer for it - Google Patents

Ejector air cleaner and sprayer for it Download PDF

Info

Publication number
RU2418171C1
RU2418171C1 RU2009149681/03A RU2009149681A RU2418171C1 RU 2418171 C1 RU2418171 C1 RU 2418171C1 RU 2009149681/03 A RU2009149681/03 A RU 2009149681/03A RU 2009149681 A RU2009149681 A RU 2009149681A RU 2418171 C1 RU2418171 C1 RU 2418171C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
air cleaner
cross
mixing chamber
ejector
Prior art date
Application number
RU2009149681/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Григорьевич Русинов (RU)
Анатолий Григорьевич Русинов
Павел Викторович Рихтер (RU)
Павел Викторович Рихтер
Original Assignee
Глазырина Екатерина Анатольевна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Глазырина Екатерина Анатольевна filed Critical Глазырина Екатерина Анатольевна
Priority to RU2009149681/03A priority Critical patent/RU2418171C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2418171C1 publication Critical patent/RU2418171C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Separation Of Particles Using Liquids (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: air cleaner consists of hollow case with inlet and outlet, of supplying branches, of ejecting sprayers, of slime separator and slime removing branch. The case of the air cleaner has length L from an inlet to outlet equal to: L=20S1/2÷40S1/2, where S is area of cross section of the case. Diametre of the nozzle d of the sprayer is related to diametre D of the case by ratio: d=(0.0044D+255K/D)±10 %, where d and D are expressed in millimetres, K is a parametre equal to 0.785 square millimetres. The sprayer has a case with an inlet, a mixing chamber and a nozzle, and a vortex equipped with peripheral tangential through channels arranged symmetrically. The channels are made at the inlet of the sprayer. Ratio of sum of cross section areas of periphery tangential through channels of the vortex to nozzle cross section area is 1.2 to 1.0.
EFFECT: raised efficiency of air cleaning and reliability of devices operation; uniform and complete air cleaner filling with disintegrated liquid; intense entrapment of impurities from air with drops of liquid.
9 cl, 4 dwg

Description

Изобретения относятся к 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 ПДК (предельно допустимой концентрации), в частности в горнодобывающей промышленности. Предлагаемые эжекторный воздухоочиститель и форсунка для него относятся к области воздухоочистителей с мокрой очисткой. В таких устройствах форсунки, снабженные соплом, сочетают выполнение функции создания тяги в воздушном тракте воздухоочистителя (эжекция) и функции орошения потока воздуха и поверхностей шламоотделяющих элементов факелом (конусом) диспергированной жидкости. Прилагательное «эжектирующая» указывает прежде всего на функцию форсунки, а не на конструктивные признаки форсунки. Форсунки для воздухоочистителей, сочетающие функцию эжекции с функцией орошения, имеют конструкцию, обеспечивающую достаточно широкое раскрытие факела, или конуса, создаваемого потока жидкости и значительное измельчение (дисперсию) жидкости. Раскрытие факела может обеспечиваться, например, соплом в виде расходящейся кольцевой щели (коническая щель) или деталью - завихрителем потока жидкости, если применяется сопло с поперечным сечением в виде круга (коническое или цилиндрическое отверстие). Завихрение потока жидкости также способствует ее измельчению и создает более однородное и устойчивое распределение капель жидкости по азимуту факела.The invention relates to industrial air purifiers and can be used to purify air from dust and other harmful impurities during various production processes with the content of harmful substances in the air of working areas above the MPC (maximum permissible concentration), in particular, in the mining industry. The proposed ejector air cleaner and nozzle for it belong to the field of air purifiers with wet cleaning. In such devices, nozzles equipped with a nozzle combine the function of creating traction in the air path of the air cleaner (ejection) and the function of irrigating the air flow and surfaces of the sludge separating elements with a torch (cone) of dispersed liquid. The adjective “ejection” indicates primarily the function of the nozzle, and not the design features of the nozzle. Nozzles for air purifiers, combining the ejection function with the irrigation function, have a design that provides a fairly wide opening of the torch, or cone, created by the fluid flow and significant grinding (dispersion) of the liquid. Flare opening can be provided, for example, by a nozzle in the form of a diverging annular gap (a conical gap) or by a fluid swirl part if a nozzle with a cross section in the form of a circle (a conical or cylindrical hole) is used. The swirling fluid flow also contributes to its grinding and creates a more uniform and stable distribution of liquid droplets in the azimuth of the torch.

Известен эжекторный воздухоочиститель, состоящий из корпуса, эжектирующей форсунки, шламоуловителя и шламоотводящего канала, SU 1740692, E21F 5/20, опубл. 1992.06.15. Недостатком данного устройства является недостаточная эффективность очистки воздуха от вредностей из-за отсутствия согласованности размеров корпуса и параметров форсунки. Условия такой согласованности не определены. Вследствие этого не достигается равномерность и устойчивость факела диспергированной жидкости.Known ejector air cleaner, consisting of a housing, an ejection nozzle, a sludge trap and a sludge outlet, SU 1740692, E21F 5/20, publ. 06/06/15. The disadvantage of this device is the lack of efficiency of air purification from hazards due to the lack of consistency in the size of the housing and the parameters of the nozzle. The conditions for such consistency are not defined. As a result, the uniformity and stability of the torch of the dispersed liquid is not achieved.

Известен эжекторный воздухоочиститель, включающий полый протяженный корпус с установленными в нем последовательно в виде каскада эжектирующими форсунками, соединенными своими входами с водоподводящими патрубками, а также шламоотделитель со шламоотводящим патрубком, SU 1747713, E21F 5/20, опубл. 1992.07.15, - наиболее близкий аналог предлагаемого воздухоочистителя. Конструкция сопла эжектирующей форсунки и связь ее параметров с параметрами корпуса воздухоочистителя не раскрыты в описании к патенту SU 1747713. Недостатком данного устройства является низкая эффективность улавливания пыли и других вредностей, особенно газовых составляющих, и недостаточная надежность в работе, в части обеспечения равномерности и устойчивости факела диспергированной жидкости, создаваемого эжектирующей форсункой. По этой причине воздухоочиститель дополнительно снабжен оросительными форсунками, что усложняет его производство и снижает надежность работы.Known ejector air purifier, comprising a hollow extended body with ejector nozzles installed in series in a cascade connected to its inlet with water inlets, as well as a sludge separator with a sludge outlet, SU 1747713, E21F 5/20, publ. 1992.07.15, - the closest analogue of the proposed air purifier. The design of the nozzle of the ejection nozzle and the relationship of its parameters with the parameters of the air cleaner body are not disclosed in the description of the patent SU 1747713. The disadvantage of this device is the low efficiency of dust and other hazards, especially gas components, and insufficient reliability in terms of ensuring uniformity and stability of the torch dispersed fluid generated by the ejection nozzle. For this reason, the air purifier is additionally equipped with irrigation nozzles, which complicates its production and reduces reliability.

Задачей предлагаемых изобретений является создание эжекторного воздухоочистителя и форсунки для него, обеспечивающих повышенную эффективность очистки воздуха от пыли и других вредностей и повышенную надежность в работе, которые достигаются благодаря обеспечению равномерности и устойчивости факела диспергированной жидкости (воды) и благодаря обеспечению полного, равномерного и плотного заполнения диспергированной жидкостью той части полости корпуса воздухоочистителя, которая находится в конусе орошения форсунки, благодаря повышенной эффективности отделения от жидкостно-воздушного потока капель жидкости с поглощенными загрязнениями, а также благодаря повышенной степени диспергирования жидкости в факеле.The objective of the proposed invention is the creation of an ejector air cleaner and nozzle for it, providing increased efficiency of air purification from dust and other hazards and increased reliability, which are achieved by ensuring uniformity and stability of the dispersed liquid (water) torch and by ensuring complete, uniform and dense filling dispersed liquid of that part of the cavity of the air cleaner housing, which is located in the nozzle irrigation cone, due to the higher the effective efficiency of separation of liquid droplets with absorbed contaminants from the liquid-air flow, and also due to the increased degree of dispersion of the liquid in the flare.

Указанная задача решается в общем случае тем, что в эжекторном воздухоочистителе, включающем полый корпус с входом и выходом, подводящие патрубки, эжектирующие форсунки, установленные в корпусе воздухоочистителя последовательно в виде каскада и соединенные своими входами с подводящими патрубками, а своими соплами обращенные к выходу корпуса воздухоочистителя, включающем также шламоотделитель и шламоотводящий патрубок, установленные между каскадом и выходом корпуса воздухоочистителя, корпус воздухоочистителя выполнен имеющим длину L от входа до выхода, равную:This problem is solved in the general case by the fact that in the ejector air cleaner including a hollow body with inlet and outlet, inlet pipes, ejector nozzles installed in series in the air cleaner body in a cascade and connected by their inlets to the inlet pipes, and their nozzles facing the housing outlet air cleaner, including also a sludge separator and a sludge outlet installed between the cascade and the outlet of the air cleaner housing, the air cleaner housing is made with a length L from entry to exit, equal to:

L=20S1/2÷40S1/2,L = 20S 1/2 ÷ 40S 1/2 ,

где S - площадь поперечного сечения полости корпуса воздухоочистителя, а сопло эжектирующей форсунки выполнено с поперечным сечением в виде круга диаметром d, связанным с номинальным поперечным диаметром D полости корпуса воздухоочистителя соотношением:where S is the cross-sectional area of the cavity of the air cleaner housing, and the nozzle of the ejection nozzle is made with a cross section in the form of a circle with a diameter d associated with the nominal transverse diameter D of the cavity of the air cleaner housing by the ratio:

d=(0.0044D+255K/D)±10%=(0.0044D+200,175/D)±10%,d = (0.0044D + 255K / D) ± 10% = (0.0044D + 200.175 / D) ± 10%,

где d и D выражены в миллиметрах, К - параметр, равный 0,785 квадратного миллиметра.where d and D are expressed in millimeters, K is a parameter equal to 0.785 square millimeters.

Указанная задача в одном частном исполнении предлагаемого эжекторного воздухоочистителя дополнительно решается тем, что его шламоотделитель выполнен в виде пакета тонких пластин, установленных вертикально вдоль корпуса воздухоочистителя, а расстояние (шаг) между соседними пластинами составляет 3÷5 миллиметров.This task in one particular embodiment of the proposed ejector air purifier is additionally solved by the fact that its sludge separator is made in the form of a package of thin plates mounted vertically along the air cleaner body, and the distance (step) between adjacent plates is 3 ÷ 5 millimeters.

Указанная задача в другом частном исполнении предлагаемого эжекторного воздухоочистителя дополнительно решается тем, что его шламоотделитель выполнен в виде пакета тонких пластин, установленных наклонно к вертикали с чередованием направления наклона вдоль корпуса воздухоочистителя, а среднее расстояние (шаг) между соседними пластинами составляет 3÷5 миллиметров.This task in another particular embodiment of the proposed ejector air purifier is additionally solved by the fact that its sludge separator is made in the form of a package of thin plates mounted obliquely to the vertical with alternating tilt directions along the air cleaner body, and the average distance (step) between adjacent plates is 3 ÷ 5 millimeters.

Указанная задача в третьем частном исполнении предлагаемого эжекторного воздухоочистителя дополнительно решается тем, что его шламоотделитель выполнен в виде пакета перфорированных тонкостенных трубок, установленных вдоль корпуса воздухоочистителя с заполнением поперечного сечения полости корпуса воздухоочистителя, причем диаметр трубок составляет 3÷5 миллиметров, а площадь перфорации каждой из трубок не превышает 0,1 площади наружной поверхности этой трубки.The specified task in the third private embodiment of the proposed ejector air purifier is additionally solved by the fact that its sludge separator is made in the form of a package of perforated thin-walled tubes installed along the air cleaner body with filling the cross section of the cavity of the air cleaner body, the tube diameter being 3–5 millimeters, and the perforation area of each tubes does not exceed 0.1 of the outer surface of this tube.

Указанная задача в уточненном случае каждого из частных исполнений предлагаемого эжекторного воздухоочистителя дополнительно решается тем, что его шламоотделитель выполнен имеющим длину вдоль корпуса воздухоочистителя не менее трехкратного номинального поперечного диаметра полости корпуса воздухоочистителя.This task in the specified case of each of the private versions of the proposed ejector air purifier is additionally solved by the fact that its sludge separator is made having a length along the air cleaner body of at least three times the nominal transverse diameter of the cavity of the air cleaner body.

Предлагаемый эжекторный воздухоочиститель отличается от прототипа тем, что длина L корпуса воздухоочистителя равняется:The proposed ejector air cleaner differs from the prototype in that the length L of the air cleaner body is:

L=20S1/2÷40S1/2,L = 20S 1/2 ÷ 40S 1/2 ,

где S - площадь поперечного сечения полости корпуса воздухоочистителя, а сопло эжектирующей форсунки выполнено с поперечным сечением в виде круга диаметром d, связанным с номинальным поперечным диаметром D полости корпуса воздухоочистителя соотношением:where S is the cross-sectional area of the cavity of the air cleaner housing, and the nozzle of the ejection nozzle is made with a cross section in the form of a circle with a diameter d associated with the nominal transverse diameter D of the cavity of the air cleaner housing by the ratio:

d=(0.0044D+255K/D)±10%=(0.0044D+200,175/D)±10%,d = (0.0044D + 255K / D) ± 10% = (0.0044D + 200.175 / D) ± 10%,

где d и D выражены в миллиметрах, К - параметр, равный 0,785 квадратного миллиметра.where d and D are expressed in millimeters, K is a parameter equal to 0.785 square millimeters.

Одно частное исполнение предлагаемого эжекторного воздухоочистителя дополнительно отличается тем, что его шламоотделитель выполнен в виде пакета тонких пластин, установленных вертикально вдоль корпуса воздухоочистителя, а расстояние (шаг) между соседними пластинами составляет 3÷5 миллиметров.One particular embodiment of the proposed ejector air cleaner is further characterized in that its sludge separator is made in the form of a package of thin plates mounted vertically along the air cleaner body, and the distance (step) between adjacent plates is 3 ÷ 5 millimeters.

Другое частное исполнение предлагаемого эжекторного воздухоочистителя дополнительно отличается тем, что его шламоотделитель выполнен в виде пакета тонких пластин, установленных наклонно к вертикали с чередованием направления наклона вдоль корпуса воздухоочистителя, а среднее расстояние (шаг) между соседними пластинами составляет 3÷5 миллиметров.Another particular embodiment of the proposed ejector air cleaner is further characterized in that its sludge separator is made in the form of a package of thin plates mounted obliquely to the vertical with alternating tilt directions along the air cleaner body, and the average distance (step) between adjacent plates is 3 ÷ 5 millimeters.

Третье частное исполнение предлагаемого эжекторного воздухоочистителя дополнительно отличается тем, что его шламоотделитель выполнен в виде пакета тонкостенных перфорированных трубок, установленных вдоль корпуса воздухоочистителя с заполнением поперечного сечения полости корпуса воздухоочистителя, причем диаметр трубок составляет 3÷5 миллиметров, а площадь перфорации каждой из трубок не превышает 0,1 площади наружной поверхности этой трубки.The third particular embodiment of the proposed ejector air cleaner is further characterized in that its sludge separator is made in the form of a package of thin-walled perforated tubes installed along the air cleaner body with filling the cross section of the cavity of the air cleaner body, the tube diameter being 3–5 millimeters, and the perforation area of each tube does not exceed 0.1 of the outer surface of this tube.

Уточненный случай каждого вышеприведенного частного исполнения предлагаемого эжекторного воздухоочистителя дополнительно отличается тем, что его шламоотделитель имеет длину, измеренную вдоль корпуса воздухоочистителя, не менее трехкратного номинального поперечного диаметра полости корпуса воздухоочистителя.The clarified case of each of the above particular designs of the proposed ejector air purifier is further characterized in that its sludge separator has a length measured along the air cleaner body of at least three times the nominal transverse diameter of the cavity of the air cleaner body.

Результаты исследований, проведенных авторами предлагаемых изобретений, подтверждают определенные зависимости показателей качества очистки воздуха и эффективности эксплуатации эжекторных воздухоочистителей от типа (конструкции) сопла эжектирующей форсунки, от значений диаметра d сопла эжектирующей форсунки и номинального поперечного диаметра D полости корпуса воздухоочистителя, а также от длины L корпуса воздухоочистителя. Установлено, что сопло с поперечным сечением в виде круга обеспечивает большую степень равномерности заполнения полости корпуса воздухоочистителя диспергированной жидкостью, чем другие типы сопел, например, в виде линейной щели или кольцевой щели. Также поток диспергированной жидкости в форме сплошного конуса (факела), создаваемый соплом с поперечным сечением в виде круга, обеспечивает большие значения тяги в полости корпуса воздухоочистителя, т.е. более эффективно расходуется энергия на прокачку жидкости по сравнению с другими типами сопел. Слишком большой диаметр d сопла ведет к ухудшению дисперсности факела жидкостно-воздушной смеси и к излишнему расходу жидкости; большая часть капель жидкости оседает на стенках корпуса воздухоочистителя, не успев захватить загрязнения из воздушного потока (наибольший приемлемый диаметр d составляет 3,8 миллиметра). Слишком маленький диаметр сопла ведет к росту потерь энергии на преодоление гидродинамического сопротивления в жидкостном тракте воздухоочистителя, а также к избыточной дисперсности факела жидкостно-воздушной смеси; слишком мелкие капли жидкости тормозятся воздухом, при этом ухудшается наполнение каплями пристеночных областей полости корпуса воздухоочистителя. Установлено и экспериментально подтверждено, в частности с использованием предлагаемой форсунки, соотношение, связывающее оптимальные значения диаметра d сопла и номинального диаметра D полости корпуса воздухоочистителя, приведенное выше в настоящем описании, а также в формуле изобретения; неопределенность в ±10% связана с индивидуальными отличиями корпусов, рабочих давлений жидкости и т.п. В качестве параметра К в соотношение входит площадь сечения сопла эталонной форсунки. Экспериментально подтверждено, что предлагаемый эжекторный воздухоочиститель с установленным каскадом предлагаемых форсунок обеспечивает повышенную равномерность и устойчивость факела диспергированной жидкости и полное, равномерное и плотное заполнение диспергированной жидкостью той части полости корпуса воздухоочистителя, которая находится в конусе орошения форсунки, а также обеспечивает повышенную эффективность отделения от жидкостно-воздушного потока капель жидкости с поглощенными загрязнениями. Установленное соотношение между оптимальными значениями величин d и D актуально для воздухоочистителей, длина L корпуса которых составляет:The results of studies conducted by the authors of the proposed inventions confirm certain dependences of the air purification quality indicators and the operation efficiency of ejector air cleaners on the type (design) of the nozzle of the ejector nozzle, on the diameter d of the nozzle of the ejector nozzle and the nominal transverse diameter D of the cavity of the air cleaner, and also on the length L air cleaner housing. It has been established that a nozzle with a cross-section in the form of a circle provides a greater degree of uniformity in filling the cavity of the air cleaner body with dispersed liquid than other types of nozzles, for example, in the form of a linear slit or an annular gap. Also, the flow of a dispersed liquid in the form of a continuous cone (torch) created by a nozzle with a cross section in the form of a circle provides large thrust values in the cavity of the air cleaner housing, i.e. more energy is spent on pumping fluid compared to other types of nozzles. Too large a diameter d of the nozzle leads to a deterioration in the dispersion of the plume of the liquid-air mixture and to excessive flow of liquid; most of the droplets of liquid settle on the walls of the air purifier body, failing to capture contaminants from the air stream (the largest acceptable diameter d is 3.8 millimeters). Too small a nozzle diameter leads to an increase in energy loss to overcome the hydrodynamic resistance in the liquid path of the air cleaner, as well as to excessive dispersion of the torch of the liquid-air mixture; too small droplets of liquid are inhibited by air, while the filling of the near-wall areas of the cavity of the air cleaner housing with drops is deteriorated. It has been established and experimentally confirmed, in particular with the use of the proposed nozzle, that the relationship between the optimal values of the nozzle diameter d and the nominal diameter D of the cavity of the air purifier body described above in the present description, as well as in the claims; the uncertainty of ± 10% is associated with the individual differences of the housings, working fluid pressures, etc. As a parameter K, the ratio includes the cross-sectional area of the nozzle of the reference nozzle. It has been experimentally confirmed that the proposed ejector air purifier with an installed cascade of the proposed nozzles provides increased uniformity and stability of the dispersed liquid torch and full, uniform and dense filling of the part of the cavity of the air purifier that is in the nozzle irrigation cone with dispersed liquid, and also provides increased separation efficiency from the liquid - air flow of liquid droplets with absorbed contaminants. The established ratio between the optimal values of d and D is relevant for air purifiers, the length L of the casing of which is:

L=20S1/2÷40S1/2,L = 20S 1/2 ÷ 40S 1/2 ,

где S - площадь поперечного сечения полости корпуса воздухоочистителя; эта формула установлена для обычных диапазонов габаритов воздухоочистителей, применяемых в горнодобывающей промышленности. Длина L, равная 20S1/2, достаточна для предлагаемого эжекторного воздухоочистителя, каскад эжектирующих форсунок которого состоит из одной эжектирующей предлагаемой форсунки. При большем количестве форсунок в каскаде длина L может составлять от 20S1/2 до 40S1/2. При длине L, меньшей 20S1/2, мала достигаемая степень насыщения капель жидкости загрязнениями, содержащимися в воздушном потоке. При длине L около 40S1/2 происходит полный или почти полный захват каплями загрязнений из воздуха и завершается осаждение большей части капель жидкости, содержащих загрязнения, на поверхностях шламоотделителя и стенках корпуса воздухоочистителя независимо от количества форсунок в каскаде. Таким образом, значения L менее 20S1/2 препятствуют, а значения L более 40S1/2 уже не способствуют решению задачи предлагаемых изобретений.where S is the cross-sectional area of the cavity of the air cleaner housing; this formula is set for the usual range of dimensions of air purifiers used in the mining industry. A length L of 20S 1/2 is sufficient for the proposed ejector air cleaner, the cascade of ejector nozzles of which consists of one ejector ejector of the proposed nozzle. With a larger number of nozzles in the cascade, the length L can be from 20S 1/2 to 40S 1/2 . With a length L shorter than 20S 1/2 , the degree of saturation of liquid droplets with impurities contained in the air stream is small. With a length L of about 40S 1/2 , a complete or almost complete capture by droplets of contaminants from the air takes place and the majority of the droplets of liquid containing contaminants are deposited on the surfaces of the sludge separator and the walls of the air purifier body, regardless of the number of nozzles in the cascade. Thus, values of L less than 20S 1/2 impede, and values of L more than 40S 1/2 no longer contribute to solving the problem of the proposed invention.

Шламоотделитель, выполненный в частных исполнениях предлагаемого эжекторного воздухоочистителя в виде пакета тонких пластин, установленных вдоль корпуса воздухоочистителя с расстоянием между соседними пластинами не более 5 миллиметров (с шагом не более 5 миллиметров), повышает степень отделения капель жидкости (шлама), так как он обладает большой суммарной площадью поверхности, что увеличивает степень улавливания капель жидкости (шлама) благодаря «пристеночному эффекту». Чем меньше расстояние между пластинами, тем чаще происходит контакт капель жидкости с поверхностью и тем эффективней очистка. Слишком маленькое расстояние между пластинами приводит к росту гидродинамического сопротивления движению жидкостно-воздушной смеси и к забиванию промежутков между пластинами вязким шламом. Поэтому оптимальными являются промежутки от 3 миллиметров для менее вязкого шлама до 5 миллиметров для более вязкого шлама. Вертикальное положение пластин в одном из частных исполнений является оптимальным для более быстрого стекания шлама с пластин. Ориентация пластин вдоль корпуса воздухоочистителя является оптимальной для уменьшения сопротивления движению жидкостно-воздушной смеси. Наклонное к вертикали с чередованием направления наклона положение пластин при среднем расстоянии между соседними пластинами 3÷5 миллиметров в другом частном исполнении позволяет упростить изготовление шламоотделителя, так как позволяет опирание пластин друг на друга без жесткого прикрепления к общей раме или к стенкам корпуса воздухоочистителя, при этом отклонение пластин от вертикали невелико и не вызывает значительного замедления стекания шлама с пластин. Выполнение шламоотделителя в третьем частном исполнении предлагаемого эжекторного воздухоочистителя в виде пакета тонкостенных перфорированных трубок, установленных вдоль корпуса воздухоочистителя с заполнением поперечного сечения полости корпуса воздухоочистителя, причем диаметр трубок составляет 3÷5 миллиметров, а площадь перфорации каждой из трубок не превышает 0,1 площади наружной поверхности этой трубки, повышает степень отделения капель жидкости (шлама), так как такой пакет трубок обладает большой суммарной площадью поверхности, что увеличивает степень улавливания капель жидкости (шлама) благодаря «пристеночному эффекту». Чем меньше внутренний диаметр трубок и промежутки между трубками, тем чаще происходит контакт капель жидкости с поверхностью трубок и тем эффективней очистка. Слишком маленький диаметр трубок приводит к росту гидродинамического сопротивления движению жидкостно-воздушной смеси и к забиванию трубок и промежутков между ними вязким шламом. Поэтому оптимальными являются диаметры трубок от 3 миллиметров для менее вязкого шлама до 5 миллиметров для более вязкого шлама. Предпочтительно площадь перфорации каждой из трубок не превышает 0,1 площади ее наружной поверхности, чтобы не снижать суммарную площадь поверхности шламоотделителя.A sludge separator made in private versions of the proposed ejector air cleaner in the form of a package of thin plates installed along the air cleaner body with a distance between adjacent plates of not more than 5 millimeters (in increments of not more than 5 millimeters) increases the degree of separation of liquid droplets (sludge), since it has a large total surface area, which increases the degree of capture of liquid droplets (sludge) due to the "wall effect". The smaller the distance between the plates, the more often there is contact of liquid droplets with the surface and the more effective the cleaning. Too small a distance between the plates leads to an increase in hydrodynamic resistance to the movement of the liquid-air mixture and to clogging of the gaps between the plates with a viscous slurry. Therefore, gaps from 3 millimeters for a less viscous slurry to 5 millimeters for a more viscous slurry are optimal. The vertical position of the plates in one of the private versions is optimal for faster draining of sludge from the plates. The orientation of the plates along the body of the air purifier is optimal to reduce the resistance to movement of the liquid-air mixture. The position of the plates inclined to the vertical with alternating direction of inclination with an average distance between adjacent plates of 3 ÷ 5 millimeters in another particular design makes it possible to simplify the manufacture of a sludge separator, since it allows the plates to be supported on each other without rigid attachment to a common frame or to the walls of the air cleaner housing, while the deviation of the plates from the vertical is small and does not significantly slow down the flow of sludge from the plates. The implementation of the sludge separator in the third particular embodiment of the proposed ejector air cleaner in the form of a package of thin-walled perforated tubes installed along the air cleaner body with filling the cross section of the cavity of the air cleaner body, the tube diameter being 3–5 millimeters, and the perforation area of each tube does not exceed 0.1 of the outer area the surface of this tube increases the degree of separation of liquid droplets (sludge), since such a package of tubes has a large total surface area ti, which increases the entrapment of liquid droplets (sludge) due to the "parietal effect". The smaller the inner diameter of the tubes and the gaps between the tubes, the more often there is contact of liquid droplets with the surface of the tubes and the more effective the cleaning. Too small a diameter of the tubes leads to an increase in hydrodynamic resistance to the movement of the liquid-air mixture and to clogging of the tubes and the spaces between them with viscous slurry. Therefore, tube diameters from 3 millimeters for a less viscous slurry to 5 millimeters for a more viscous slurry are optimal. Preferably, the perforation area of each tube does not exceed 0.1 of its outer surface so as not to reduce the total surface area of the sludge separator.

Степень полноты отделения из жидкостно-воздушной смеси капель жидкости увеличивается с увеличением длины шламоотделителя, выполненного в соответствии с одним из вышеприведенных частных исполнений предлагаемого эжекторного воздухоочистителя. Уточнено, что для осаждения значительной части капель жидкости длина шламоотделителя должна быть не менее трехкратного номинального поперечного диаметра полости корпуса воздухоочистителя (для обычных диапазонов поперечных диаметров корпуса, расхода воздуха и жидкости в воздухоочистителях, применяемых в горнодобывающей промышленности). Максимальная длина шламоотделителя выбирается исходя из конкретных условий эксплуатации и с учетом ограничения, налагаемого длиной корпуса вохдухоочистителя.The degree of completeness of separation from a liquid-air mixture of liquid droplets increases with increasing length of the sludge separator, made in accordance with one of the above particular designs of the proposed ejector air cleaner. It was clarified that for the precipitation of a significant part of liquid droplets, the length of the sludge separator should be at least three times the nominal transverse diameter of the cavity of the air cleaner housing (for the usual ranges of transverse diameters of the housing, air and liquid flow rates in air purifiers used in the mining industry). The maximum length of the sludge separator is selected on the basis of specific operating conditions and taking into account the restrictions imposed by the length of the air cleaner body.

Известна форсунка, снабженная полостью с осевой симметрией (камера смешения), на выходе соосно переходящей в сопло, имеющее поперечное сечение в виде кольца, и также снабженная завихрителем, помещенным на входе камеры смешения, который снабжен симметрично расположенными под острым углом относительно продольной оси камеры смешения одинаковыми тангенциальными периферийными сквозными каналами, имеющими поперечное сечение в виде круга и сообщающими вход форсунки с камерой смешения, US 1816645, В05В 1/34, опубл. 1931.07.28. Завихритель способствует повышению однородности факела измельченной жидкости. Эта форсунка имеет сложную конструкцию сопла, а оптимальные соотношения геометрических параметров, таких как диаметры и длины каналов завихрителя, камеры смешения и сопла не определены, что не позволит добиться оптимальных характеристик работы в качестве эжекционной форсунки в случае применения этой форсунки в предлагаемом эжекторном воздухоочистителе.Known nozzle equipped with a cavity with axial symmetry (mixing chamber), at the exit coaxially passing into the nozzle having a cross section in the form of a ring, and also equipped with a swirler placed at the entrance of the mixing chamber, which is equipped with symmetrically arranged at an acute angle relative to the longitudinal axis of the mixing chamber identical tangential peripheral through channels having a cross section in the form of a circle and communicating the entrance of the nozzle with a mixing chamber, US 1816645, B05B 1/34, publ. 07/31/07/28. The swirler helps increase the uniformity of the torch of the crushed liquid. This nozzle has a complex nozzle design, and the optimal ratios of geometric parameters, such as diameters and lengths of the swirl channel, mixing chamber and nozzle are not defined, which will not allow to achieve optimal performance as an ejection nozzle in the case of using this nozzle in the proposed ejector air cleaner.

Известна форсунка, снабженная полостью с осевой симметрией (камера смешения), на выходе соосно переходящей в сопло, имеющее поперечное сечение в виде круга, и также снабженная завихрителем, помещенным перед входом камеры смешения, который снабжен спиральными периферийными сквозными каналами, сообщающими входной штуцер форсунки с камерой смешения, US 6354519, В05В 1/34, опубл. 2002.03.12. Существенным новым признаком является форма внутренней поверхности камеры смешения, выполненная в виде вогнутой поверхности, близкой к части сферической поверхности. Оптимальные соотношения геометрических параметров, таких как диаметры и длины каналов завихрителя, камеры смешения и сопла не определены, поэтому форсунка не обеспечивает высокой степени устойчивости, однородности и плотности создаваемого ею факела диспергированной жидкости.Known nozzle equipped with a cavity with axial symmetry (mixing chamber), at the exit coaxially passing into the nozzle having a cross section in the form of a circle, and also equipped with a swirler placed in front of the entrance of the mixing chamber, which is equipped with spiral peripheral through channels communicating the input nozzle of the nozzle with mixing chamber, US 6354519, B05B 1/34, publ. 2002.03.12. A significant new feature is the shape of the inner surface of the mixing chamber, made in the form of a concave surface close to part of the spherical surface. The optimal ratios of geometric parameters, such as diameters and lengths of the swirl channel, mixing chamber and nozzle have not been determined, therefore, the nozzle does not provide a high degree of stability, uniformity and density of the dispersed liquid created by it.

Известна форсунка, содержащая корпус с входом, камерой смешения и соплом, выполненным с поперечным сечением в виде круга, и завихритель, снабженный симметрично расположенными периферийными тангенциальными сквозными каналами, установленный на входе форсунки (FR 2707737, F23R 3/38, опубл. 1995.01.20), которая послужила прототипом предлагаемой форсунки. В частном случае завихритель форсунки-прототипа снабжен центральным (осевым) каналом. Наличие центрального канала снижает эффективность завихрителя, при этом снижается интенсивность вращения потока жидкости в камере смешения, уменьшается угол раскрытия факела диспергированной жидкости, снижается устойчивость и однородность факела, снижается степень измельчения жидкости. Оптимальные соотношения геометрических параметров этой форсунки, таких как диаметры и длины каналов завихрителя, камеры смешения и сопла не определены, поэтому форсунка и в общем случае не обеспечивает высокой степени устойчивости, однородности и плотности создаваемого ею факела диспергированной жидкости. Использование этой форсунки в предлагаемом эжекторном воздухоочистителе в качестве эжекционной форсунки с функцией орошения не обеспечит решения указанной выше задачи предлагаемой группы изобретений.Known nozzle containing a housing with an inlet, a mixing chamber and a nozzle made with a cross-section in the form of a circle, and a swirler equipped with symmetrically arranged peripheral tangential through channels installed at the nozzle inlet (FR 2707737, F23R 3/38, publ. 1995.01.20.20 ), which served as the prototype of the proposed nozzle. In a particular case, the swirl nozzle of the prototype is equipped with a Central (axial) channel. The presence of a central channel reduces the efficiency of the swirler, while the intensity of rotation of the liquid flow in the mixing chamber decreases, the angle of the opening of the torch of the dispersed liquid decreases, the stability and uniformity of the torch decreases, and the degree of grinding of the liquid decreases. The optimal ratios of the geometric parameters of this nozzle, such as the diameters and lengths of the swirl channel, mixing chamber and nozzle, have not been determined; therefore, the nozzle, in the general case, does not provide a high degree of stability, uniformity, and density of the dispersed liquid created by it. The use of this nozzle in the proposed ejector air purifier as an ejector nozzle with an irrigation function will not provide a solution to the above problems of the proposed group of inventions.

Указанная выше задача предлагаемых изобретений решается тем, что периферийные тангенциальные сквозные каналы завихрителя форсунки, содержащей корпус с входом, камерой смешения и соплом, выполненным с поперечным сечением в виде круга, и завихритель, снабженный симметрично расположенными периферийными тангенциальными сквозными каналами, установленный на входе форсунки, выполнены с таким поперечным сечением, что отношение суммы площадей их поперечного сечения к площади сечения сопла составляет 1,2 к 1,0. При этом подразумевается, что форсунка выполнена симметричной относительно продольной оси, поскольку это необходимо для равномерного заполнения по азимуту конуса орошения каплями диспергированной жидкости при работе форсунки. Также специалисту понятно, что имеется в виду наклон тангенциальных каналов относительно продольной оси камеры смешения в одну сторону, т.е. каждый канал может быть совмещен с соседним каналом путем воображаемого поворота вокруг оси камеры смешения на угол 360/n град., где n - количество каналов, а сечение каналов имеет номинально форму круга или форму, эквивалентную кругу в отношении минимизации гидродинамического сопротивления канала.The above objective of the proposed invention is solved by the fact that the peripheral tangential through channels of the swirl nozzle containing a housing with an inlet, a mixing chamber and a nozzle made with a cross section in the form of a circle, and a swirl equipped with symmetrically arranged peripheral tangential through channels installed at the nozzle inlet, made with such a cross section that the ratio of the sum of the areas of their cross section to the cross sectional area of the nozzle is 1.2 to 1.0. It is understood that the nozzle is made symmetrical with respect to the longitudinal axis, since this is necessary for uniform filling in the azimuth of the irrigation cone with droplets of dispersed liquid during the operation of the nozzle. The specialist also understands that this refers to the slope of the tangential channels relative to the longitudinal axis of the mixing chamber in one direction, i.e. each channel can be combined with the adjacent channel by imaginary rotation around the axis of the mixing chamber through an angle of 360 / n degrees, where n is the number of channels, and the channel cross section has a nominal circle shape or a shape equivalent to a circle with respect to minimizing the hydrodynamic resistance of the channel.

В частном случае исполнения предлагаемой форсунки указанная задача дополнительно решается тем, что количество периферийных тангенциальных сквозных каналов завихрителя составляет от двух до четырех, при этом длина каждого канала составляет от семи до четырнадцати диаметров сопла.In the particular case of the execution of the proposed nozzle, this problem is additionally solved by the fact that the number of peripheral tangential through channels of the swirler is from two to four, while the length of each channel is from seven to fourteen nozzle diameters.

В частном случае исполнения предлагаемой форсунки указанная задача дополнительно решается тем, что камера смешения выполнена имеющей форму, изменяющуюся от цилиндрической со стороны завихрителя до сужающейся по направлению к соплу конической, цилиндрическая часть камеры смешения выполнена с диаметром, составляющим от трех до пяти диаметров сопла, причем камера смешения выполнена с общей длиной от завихрителя до сопла, равной трехкратному диаметру ее цилиндрической части; в усовершенствованном исполнении этого частного случая предлагаемой форсунки указанная задача дополнительно решается тем, что внутренняя поверхность камеры смешения со стороны сопла выполнена в виде полусферы.In the particular case of the proposed nozzle, this task is additionally solved by the fact that the mixing chamber is made having a shape that varies from cylindrical from the swirl side to conical tapering towards the nozzle, the cylindrical part of the mixing chamber is made with a diameter of three to five nozzle diameters, moreover the mixing chamber is made with a total length from the swirl to the nozzle equal to three times the diameter of its cylindrical part; in an improved version of this particular case of the proposed nozzle, this problem is further solved by the fact that the inner surface of the mixing chamber from the nozzle side is made in the form of a hemisphere.

Предлагаемая форсунка отличается от прототипа тем, что отношение суммы площадей поперечного сечения периферийных тангенциальных сквозных каналов завихрителя к площади сечения сопла составляет 1,2 к 1,0.The proposed nozzle differs from the prototype in that the ratio of the sum of the cross-sectional areas of the peripheral tangential through channels of the swirler to the nozzle cross-sectional area is 1.2 to 1.0.

В частном исполнении предлагаемая форсунка дополнительно отличается тем, что количество периферийных тангенциальных сквозных каналов завихрителя составляет от двух до четырех, при этом длина каждого канала составляет от семи до четырнадцати диаметров сопла.In a private embodiment, the proposed nozzle is further characterized in that the number of peripheral tangential through channels of the swirl is from two to four, while the length of each channel is from seven to fourteen diameters of the nozzle.

В частном исполнении предлагаемая форсунка дополнительно отличается тем, что форма камеры смешения изменяется от цилиндрической со стороны завихрителя до сужающейся по направлению к соплу конической, диаметр цилиндрической части камеры смешения составляет от трех до пяти диаметров сопла, причем общая длина камеры смешения от завихрителя до сопла равняется трехкратному диаметру ее цилиндрической части; в усовершенствованном исполнении этого частного случая исполнения предлагаемая форсунка дополнительно отличается тем, что внутренняя поверхность камеры смешения со стороны сопла выполнена в виде полусферы.In a particular embodiment, the proposed nozzle further differs in that the shape of the mixing chamber varies from cylindrical on the swirl side to tapering towards the nozzle, the diameter of the cylindrical part of the mixing chamber is from three to five nozzle diameters, and the total length of the mixing chamber from the swirl to the nozzle is three times the diameter of its cylindrical part; in an improved version of this particular case, the proposed nozzle is further characterized in that the inner surface of the mixing chamber from the nozzle side is made in the form of a hemisphere.

Экспериментально установлено, что предлагаемая форсунка для эжекторного воздухоочистителя обеспечивает повышенную степень диспергирования жидкости, равномерности и устойчивости факела диспергированной жидкости, обеспечивает полное, равномерное и плотное заполнение диспергированной жидкостью полости корпуса воздухоочистителя благодаря тому, что отношение суммы площадей поперечного сечения периферийных тангенциальных сквозных каналов ее завихрителя к площади сечения ее сопла составляет 1,2 к 1,0. При таком соотношении проходных сечений каналов и сопла обеспечиваются достаточный подпор в камере смешения и высокая скорость потока в тангенциальных каналах, необходимая для сообщения вращательного движения жидкости в камере смешения.It was experimentally established that the proposed nozzle for an ejector air cleaner provides an increased degree of dispersion of the liquid, uniformity and stability of the torch of the dispersed liquid, provides a complete, uniform and dense filling of the cavity of the body of the air purifier with the dispersed liquid due to the ratio of the sum of the cross-sectional areas of the peripheral tangential through channels of its swirl to the cross-sectional area of its nozzle is 1.2 to 1.0. With this ratio of the passage sections of the channels and the nozzle, sufficient support is provided in the mixing chamber and a high flow rate in the tangential channels is necessary to communicate the rotational movement of the liquid in the mixing chamber.

В частном исполнении предлагаемой форсунки количество тангенциальных каналов от двух до четырех позволяет разместить каналы симметрично и равномерно по периметру завихрителя, что дополнительно обеспечивает равномерное заполнение диспергированной жидкостью полости корпуса воздухоочистителя. Ограничение количества каналов числом не более четырех позволяет избежать излишнего сопротивления потоку жидкости в каналах и поэтому позволяет снизить нагрузку на форсунки и подводящие патрубки, способствует экономичности и надежности предлагаемого эжекторного воздухоочистителя. Увеличение длины тангенциальных каналов позволяет добиться более равномерного течения жидкости на выходе из каналов, но чрезмерное увеличение длины приводит к росту сопротивления каналов. Оптимальным является отношение длины канала к диаметру сопла от семи (например, для завихрителя с четырьмя каналами) до четырнадцати (например, для завихрителя с двумя каналами).In a particular embodiment of the proposed nozzle, the number of tangential channels from two to four allows you to place the channels symmetrically and evenly around the perimeter of the swirl, which additionally ensures uniform filling of the cavity of the air purifier with the dispersed liquid. Limiting the number of channels to no more than four allows you to avoid excessive resistance to fluid flow in the channels and therefore reduces the load on the nozzles and inlet pipes, contributes to the economy and reliability of the proposed ejector air cleaner. An increase in the length of the tangential channels makes it possible to achieve a more uniform fluid flow at the outlet of the channels, but an excessive increase in length leads to an increase in the resistance of the channels. The optimum ratio of the channel length to the nozzle diameter is from seven (for example, for a swirl with four channels) to fourteen (for example, for a swirl with two channels).

В частном исполнении предлагаемой форсунки изменение формы камеры смешения от цилиндрической со стороны завихрителя до сужающейся по направлению к соплу конической позволяет поддерживать стабилизирующий вращательный момент в объеме цилиндрической части камеры смешения с наращиванием скорости вращения в сужающейся конической части камеры смешения. Установлено, что при значениях диаметра цилиндрической части камеры смешения, составляющих от трех до пяти диаметров сопла, создается наиболее стабильный и равномерный факел жидкости (разброс значений от трех до пяти связан с интервалом настроек производительности воздухоочистителя). Одновременно при длине камеры смешения от завихрителя до сопла, равной трехкратному диаметру ее цилиндрической части, обеспечивается оптимальная плавность ускорения вращения жидкости в камере смешения при приближении к соплу. Усовершенствованием этого частного исполнения предлагаемой форсунки является полусферическая форма внутренней поверхности камеры смешения со стороны сопла, благодаря чему вблизи сопла образуется устойчивый вращающийся слой жидкости, из которого жидкость равномерно выдавливается через сопло, придавая дополнительную устойчивость и равномерность факелу диспергированной жидкости.In a particular embodiment of the nozzle according to the invention, changing the shape of the mixing chamber from cylindrical on the swirl side to tapering towards the nozzle conical allows one to maintain a stabilizing torque in the volume of the cylindrical part of the mixing chamber with increasing rotation speed in the tapering conical part of the mixing chamber. It has been established that when the diameter of the cylindrical part of the mixing chamber is from three to five nozzle diameters, the most stable and uniform liquid plume is created (a range of values from three to five is associated with the interval of the air purifier performance settings). At the same time, with the length of the mixing chamber from the swirl to the nozzle equal to three times the diameter of its cylindrical part, optimal smoothness of the acceleration of fluid rotation in the mixing chamber is ensured when approaching the nozzle. An improvement of this particular embodiment of the proposed nozzle is the hemispherical shape of the inner surface of the mixing chamber on the nozzle side, due to which a stable rotating liquid layer is formed near the nozzle, from which the liquid is uniformly squeezed out through the nozzle, giving additional stability and uniformity to the dispersed liquid torch.

Предлагаемые изобретения иллюстрируются чертежами. На фиг.1 схематично изображен предлагаемый эжекторный воздухоочиститель. На фиг.2 схематично изображены примеры поперечных сечений полостей корпусов трех различных частных исполнений предлагаемого эжекторного воздухоочистителя по месту установки шламоотделителя. На фиг.3 изображена схема предлагаемой форсунки. На фиг.4 изображен вид в перспективе завихрителя предлагаемой форсунки (частное исполнение с двумя тангенциальными каналами) с вырезанной четвертью.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 schematically shows the proposed ejector air purifier. Figure 2 schematically shows examples of cross-sections of the cavities of the housings of three different private designs of the proposed ejector air purifier at the installation site of the sludge separator. Figure 3 shows a diagram of the proposed nozzle. Figure 4 shows a perspective view of the swirl of the proposed nozzle (private execution with two tangential channels) with a cut quarter.

Предлагаемый эжекторный воздухоочиститель 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 5 (см. фиг.3) к подводящим патрубкам 6. Последовательность форсунок 4 образует каскад 7. Сопла 8 (см. фиг.3) форсунок 4 обращены к выходу 3 корпуса 1. Между каскадом 7 и выходом 3 установлены шламоотделитель 9 и шламоотводящий патрубок 10. Например, длина L корпуса 1 от входа 2 до выхода 3 составляет 8 метров. Поперечный диаметр D корпуса 1 составляет 450 миллиметров. Поперечный диаметр d сопла 8 (см. фиг.3) форсунки 4 составляет 2,5 миллиметра. Длина шламоотделителя 9 составляет 1,4 метра. На фиг.2 в поперечном сечении А-А корпуса 1 показаны: шламоотделитель 9 в виде пакета тонких пластин 11, установленных с шагом 5 миллиметров вертикально вдоль корпуса 1 (фиг.2, а); шламоотделитель 9 в виде пакета пластин 11, установленных с шагом 5 миллиметров наклонно к вертикали с чередованием направления наклона вдоль корпуса 1 (фиг.2, б); шламоотделитель 9 в виде пакета перфорированных тонкостенных трубок 12, диаметром 5 миллиметров, установленных вдоль корпуса 1 (фиг.2, в). Расстояния между элементами и пропорции на фиг.2 искажены для упрощения чертежей. Предлагаемая форсунка 4 для эжекторного воздухоочистителя срдержит корпус 13 с входом 5, камерой смешения 14 и соплом 8, завихритель 15, в теле которого выполнены два симметрично расположенных периферийных сквозных тангенциальных канала 16, 17, см. фиг.3. Камера смешения 14 состоит из цилиндрической части 18, конической части 19, сферической части 20. Завихритель 15 установлен на входе 5 перед камерой смешения 14. Устройство завихрителя поясняется также фиг.4 (пропорции искажены для упрощения фиг.3 и фиг.4), где позиции 16, 17 указывают положение отверстий соответствующих каналов на поверхности завихрителя 15. Отверстия на невидимой (на фиг.4) части поверхности завихрителя изображены штриховой линией.The proposed ejector air cleaner in one of the versions includes a cylindrical housing 1 with input 2 and output 3, see figure 1. In the housing 1 three ejection nozzles 4 are sequentially placed, connected by their inputs 5 (see FIG. 3) to the supply pipes 6. The sequence of nozzles 4 forms a cascade 7. The nozzles 8 (see FIG. 3) of the nozzles 4 are facing the output 3 of the housing 1 Between the cascade 7 and the outlet 3, a sludge separator 9 and a sludge outlet 10 are installed. For example, the length L of the housing 1 from input 2 to output 3 is 8 meters. The transverse diameter D of the housing 1 is 450 millimeters. The transverse diameter d of the nozzle 8 (see FIG. 3) of the nozzle 4 is 2.5 millimeters. The length of the sludge separator 9 is 1.4 meters. Figure 2 in cross section aa of the casing 1 shows: a sludge separator 9 in the form of a package of thin plates 11 installed vertically along the casing 1 with a step of 5 millimeters (Fig. 2, a); sludge separator 9 in the form of a package of plates 11 installed in increments of 5 millimeters obliquely to the vertical with alternating directions of inclination along the housing 1 (Fig.2, b); sludge separator 9 in the form of a packet of perforated thin-walled tubes 12, with a diameter of 5 millimeters, installed along the housing 1 (Fig.2, c). The distances between the elements and the proportions in figure 2 are distorted to simplify the drawings. The proposed nozzle 4 for an ejector air cleaner holds the housing 13 with an inlet 5, a mixing chamber 14 and a nozzle 8, a swirler 15, in the body of which there are two symmetrically arranged peripheral through tangential channels 16, 17, see Fig. 3. The mixing chamber 14 consists of a cylindrical part 18, a conical part 19, a spherical part 20. The swirler 15 is installed at the inlet 5 in front of the mixing chamber 14. The swirl device is also illustrated in FIG. 4 (proportions are distorted to simplify FIG. 3 and FIG. 4), where positions 16, 17 indicate the position of the openings of the corresponding channels on the surface of the swirler 15. The holes on the invisible (in Fig. 4) part of the swirl surface are shown by a dashed line.

Предлагаемый эжекторный воздухоочиститель с предлагаемыми форсунками работает следующим образом.The proposed ejector air cleaner with the proposed nozzles operates as follows.

Жидкость под высоким давлением через патрубок 6 и вход 5 подается к завихрителю 15 и по каналам 16, 17 струей под острым углом к оси форсунки 4 поступает в цилиндрическую часть 18 камеры смешения 14, формируя поток жидкости с продольно-вращательным движением в сторону сопла 8. При движении потока жидкости по конической части 19 повышается интенсивность вращения потока, а в сферической части 20 образуется устойчивый вращающийся слой жидкости, из которого равномерно выдавливается жидкость через сопло 8.Liquid under high pressure through the nozzle 6 and the inlet 5 is supplied to the swirler 15 and flows through the channels 16, 17 at an acute angle to the axis of the nozzle 4 into the cylindrical part 18 of the mixing chamber 14, forming a fluid flow with a longitudinally rotational movement towards the nozzle 8. When the fluid flow moves along the conical part 19, the intensity of the rotation of the flow increases, and in the spherical part 20 a stable rotating layer of liquid is formed, from which the liquid is uniformly squeezed out through the nozzle 8.

При выходе жидкости из сопла 8 с большой скоростью и кинетической энергией она формирует факел 21 (см. фиг.1) диспергированной жидкости, который эжектирует загрязненный воздух в корпус 1 воздухоочистителя через вход 2.When the liquid exits the nozzle 8 with high speed and kinetic energy, it forms a torch 21 (see Fig. 1) of the dispersed liquid, which ejects the contaminated air into the air cleaner body 1 through the inlet 2.

Одновременно загрязненный воздух орошается факелом 21 жидкости, при этом капли жидкости улавливают твердые частицы и абсорбируют газовые составляющие загрязнителей воздуха.At the same time, the contaminated air is irrigated with a liquid torch 21, while drops of liquid trap solid particles and absorb gas components of air pollutants.

В дальнейшем воздуховодокапельный поток движется между пластинами 11 или трубками 12 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 шламоотводящий патрубок 10.Subsequently, an air-droplet flow moves between the plates 11 or tubes 12 of the sludge separator 9, whereby a “wall effect” is realized, as a result of which liquid droplets with trapped solid particles and absorbed and dissolved gas constituents of harmful substances are retained on the surfaces of the sludge separator 9. In this case, particles not yet trapped and other harmful components are also retained on the wetted surfaces of the sludge separator 9, increasing the efficiency of air purification. The liquid with trapped hazards (sludge) flows down the surfaces of the sludge separator 9 and enters the sludge outlet 10.

Поток очищенного воздуха через выход 3 корпуса 1 воздухоочистителя поступает во внешнюю воздушную среду.The stream of purified air through the outlet 3 of the housing 1 of the air purifier enters the external air environment.

Предложенные устройства могут быть изготовлены с использованием известных технологий обработки материалов и машиностроения, применяемых при изготовлении воздухоочистителей и жидкостных форсунок. Предложенные устройства 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 эжекторные воздухоочистители.The proposed device can be manufactured using well-known technologies for processing materials and mechanical engineering used in the manufacture of air purifiers and liquid nozzles. The proposed device can be used to clean the air from industrial pollution, in particular, to clean the air from fine dust in those places of work and the movement of people who use known ejector air cleaners.

Claims (9)

1. Эжекторный воздухоочиститель, включающий полый корпус с входом и выходом/подводящие патрубки, эжектирующие форсунки, установленные в корпусе воздухоочистителя последовательно в виде каскада и соединенные своими входами с подводящими патрубками, а своими соплами обращенными к выходу корпуса воздухоочистителя, включающий также шламоотделитель и шламоотводящий патрубок, установленные между каскадом и выходом корпуса воздухоочистителя, отличающийся тем, что длина L корпуса воздухоочистителя равняется:
L=20S1/2÷40S1/2,
где S - площадь поперечного сечения полости корпуса воздухоочистителя, а сопло эжектирующей форсунки выполнено с поперечным сечением в виде круга диаметром d, связанным с номинальным поперечным диаметром D полости корпуса воздухоочистителя соотношением:
d=(0,0044D+255K/D)±10%=(0,0044D+200,175/D)±10%,
где d и D выражены, мм, К - параметр, равный 0,785 мм2.
1. An ejector air cleaner including a hollow body with inlet and outlet / inlet pipes, ejector nozzles installed in series in the air cleaner body in a cascade and connected by their inlets to the inlet pipes and their nozzles facing the outlet of the air cleaner body, including also a sludge separator and a sludge outlet installed between the cascade and the outlet of the air cleaner housing, characterized in that the length L of the air cleaner housing is equal to:
L = 20S 1/2 ÷ 40S 1/2 ,
where S is the cross-sectional area of the cavity of the air cleaner housing, and the nozzle of the ejection nozzle is made with a cross section in the form of a circle with a diameter d associated with the nominal transverse diameter D of the cavity of the air cleaner housing by the ratio:
d = (0.0044D + 255K / D) ± 10% = (0.0044D + 200.175 / D) ± 10%,
where d and D are expressed, mm, K is a parameter equal to 0.785 mm 2 .
2. Эжекторный воздухоочиститель по п.1, отличающийся тем, что шламоотделитель выполнен в виде пакета тонких пластин, установленных вертикально вдоль корпуса воздухоочистителя, а расстояние между соседними пластинами составляет 3÷5 мм.2. The ejector air purifier according to claim 1, characterized in that the sludge separator is made in the form of a package of thin plates mounted vertically along the air cleaner body, and the distance between adjacent plates is 3 ÷ 5 mm. 3. Эжекторный воздухоочиститель по п.1, отличающийся тем, что шламоотделитель выполнен в виде пакета пластин, установленных наклонно к вертикали с чередованием направления наклона вдоль корпуса воздухоочистителя, а среднее расстояние между соседними пластинами составляет 3÷5 мм.3. The ejector air cleaner according to claim 1, characterized in that the sludge separator is made in the form of a package of plates mounted obliquely to the vertical with alternating tilt directions along the air cleaner body, and the average distance between adjacent plates is 3 ÷ 5 mm. 4. Эжекторный воздухоочиститель по п.1, отличающийся тем, что шламоотделитель выполнен в виде пакета перфорированных тонкостенных трубок, установленных вдоль корпуса воздухоочистителя с заполнением поперечного сечения полости корпуса воздухоочистителя, причем диаметр трубок составляет 3÷5 мм, а площадь перфорации каждой из трубок не превышает 0,1 площади наружной поверхности этой трубки.4. The ejector air cleaner according to claim 1, characterized in that the sludge separator is made in the form of a packet of perforated thin-walled tubes installed along the air cleaner body with filling the cross section of the cavity of the air cleaner body, the diameter of the tubes being 3–5 mm, and the perforation area of each tube not exceeds 0.1 of the outer surface of this tube. 5. Эжекторный воздухоочиститель по п.2, или 3, или 4, отличающийся тем, что шламоотделитель имеет длину не менее трехкратного номинального поперечного диаметра полости корпуса воздухоочистителя.5. The ejector air cleaner according to claim 2, 3, or 4, characterized in that the sludge separator has a length of at least three times the nominal transverse diameter of the cavity of the air cleaner housing. 6. Форсунка, содержащая корпус с входом, камерой смешения и соплом, выполненным с поперечным сечением в виде круга, и завихритель, снабженный симметрично расположенными периферийными тангенциальными сквозными каналами, установленный на входе форсунки, отличающаяся тем, что отношение суммы площадей поперечного сечения периферийных тангенциальных сквозных каналов завихрителя к площади сечения сопла составляет 1,2 к 1,0.6. A nozzle containing a housing with an inlet, a mixing chamber and a nozzle made with a cross section in the form of a circle, and a swirler equipped with symmetrically arranged peripheral tangential through channels installed at the nozzle inlet, characterized in that the ratio of the sum of the cross-sectional areas of the peripheral tangential through swirl channels to the nozzle cross-sectional area is 1.2 to 1.0. 7. Форсунка по п.6, отличающаяся тем, что количество периферийных тангенциальных сквозных каналов завихрителя составляет от двух до четырех, при этом длина каждого канала составляет от семи до четырнадцати диаметров сопла.7. The nozzle according to claim 6, characterized in that the number of peripheral tangential through channels of the swirler is from two to four, the length of each channel being from seven to fourteen nozzle diameters. 8. Форсунка по п.6, отличающаяся тем, что форма камеры смешения изменяется от цилиндрической со стороны завихрителя до сужающейся по направлению к соплу конической, диаметр цилиндрической части камеры смешения составляет от трех до пяти диаметров сопла, причем общая длина камеры смешения от завихрителя до сопла равняется трехкратному диаметру ее цилиндрической части.8. The nozzle according to claim 6, characterized in that the shape of the mixing chamber varies from cylindrical from the swirl side to tapering towards the nozzle conical, the diameter of the cylindrical part of the mixing chamber is from three to five nozzle diameters, and the total length of the mixing chamber from swirl to the nozzle is equal to three times the diameter of its cylindrical part. 9. Форсунка по п.8, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность камеры смешения со стороны сопла выполнена в виде полусферы. 9. The nozzle of claim 8, characterized in that the inner surface of the mixing chamber from the nozzle side is made in the form of a hemisphere.
RU2009149681/03A 2009-12-30 2009-12-30 Ejector air cleaner and sprayer for it RU2418171C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009149681/03A RU2418171C1 (en) 2009-12-30 2009-12-30 Ejector air cleaner and sprayer for it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009149681/03A RU2418171C1 (en) 2009-12-30 2009-12-30 Ejector air cleaner and sprayer for it

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2418171C1 true RU2418171C1 (en) 2011-05-10

Family

ID=44732719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009149681/03A RU2418171C1 (en) 2009-12-30 2009-12-30 Ejector air cleaner and sprayer for it

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2418171C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687426C2 (en) * 2017-10-30 2019-05-13 Екатерина Анатольевна Глазырина Method and device for wet air cleaning
RU222773U1 (en) * 2023-10-30 2024-01-17 Екатерина Анатольевна Обухова AIR CLEANING DEVICE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687426C2 (en) * 2017-10-30 2019-05-13 Екатерина Анатольевна Глазырина Method and device for wet air cleaning
RU222773U1 (en) * 2023-10-30 2024-01-17 Екатерина Анатольевна Обухова AIR CLEANING DEVICE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9770690B2 (en) Exhaust gas processing apparatus
AU778082B2 (en) An agricultural or industrial spin filter and a method of operation for same
CN107570330A (en) A kind of antipollution high-pressure fine water mist nozzle
RU2325940C1 (en) Screen vertical filter with centrifugal spraying of liquid
RU2457039C1 (en) Cyclone
RU2602880C2 (en) Annular scrubber with annular injection
RU2418171C1 (en) Ejector air cleaner and sprayer for it
RU2330713C1 (en) Kochetov's scrubber
RU2541019C1 (en) Venturi scrubber
RU2382680C2 (en) Bubbling-swirling apparatus with parabolic swirler
RU2520467C1 (en) Ash collector
RU2411062C1 (en) Scrubber
RU2330712C1 (en) Screen horizontal filter
RU2624111C1 (en) Venturi scrubber with finely divided irrigation
RU2356602C1 (en) Mesh horizontal filter with acoustic fluid spraying
RU2413571C1 (en) Ventury scrubber
RU2673047C1 (en) Conical jet scrubber
RU2490052C1 (en) Scrubber
RU2664670C1 (en) Air lift vortex apparatus with parabolic swirler for wet gas cleaning
RU2687426C2 (en) Method and device for wet air cleaning
RU2440838C1 (en) Scrubber
RU2440837C1 (en) Device for gas wet cleaning of dust
RU2668024C1 (en) Mesh horizontal filter
RU195672U1 (en) DIRECT CYCLON
RU2665401C1 (en) Conical jet scrubber

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111231