RU2478417C2

RU2478417C2 - Different-temperature condensation chamber

Info

Publication number: RU2478417C2
Application number: RU2010129716/05A
Authority: RU
Inventors: Владимир Викторович Черниченко; Владимир Григорьевич Стогней; Павел Анатольевич Солженикин; Павел Михайлович Глебов; Павел Сергеевич Блинов
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2013-04-10
Also published as: RU2010129716A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to dust precipitation equipment. Different-pressure condensation chamber with rectangular-section gas channel comprises lower bottom, upper bottom, cold and hot channel walls with means providing for temperature difference at outer surfaces of said walls. Upper and lower bottoms are connected by side walls to make closed chamber. Said walls are furnished with connectors to allow feeding working body into pipelines and mounting metres therein. Channel side walls are composed of parts, flexibly jointed, to perform angular and radial displacement both inside and outside of said gas channel. Note here that channel inlet wall may displace, cold wall represents a hollow body with working body feed and discharge unions, hot wall represents a plate with electric heaters arranged on its surface.

EFFECT: improved separation of condensate.

5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности.The invention relates to equipment for dust collection and can be used in any sector of the national economy, which requires the capture of highly dispersed aerosols from the air duct, in particular in the food industry.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка, содержащая увлажнитель всасываемого воздуха, компрессор, увлажнитель сжатого воздуха, подогреватель, разнотемпературную конденсационную камеру с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, соединенные последовательно между собой, при этом тракт конденсационной камеры выполнен с соотношением длины к высоте более 20, одна из его продольных стенок выполнена с возможностью радиального перемещения, а выходная часть газового тракта разнотемпературной конденсационной камеры соединена с влагоотделителем, работающим по принципу трубы Вентури (Патент РФ №2323033, МПК B01D 47/05 - прототип).The closest to the proposed invention in terms of technical nature and the achieved result is an installation comprising an intake air humidifier, a compressor, a compressed air humidifier, a heater, a multi-temperature condensation chamber with a gas path of mainly rectangular cross-section, connected in series with each other, while the condensation chamber path is made with the ratio lengths to a height of more than 20, one of its longitudinal walls is made with the possibility of radial movement, and the output Part of the gas path diverse temperature condensing chamber connected to the water separator, operating on the principle of Venturi tube (RF Patent №2323033, IPC B01D 47/05 - prototype).

Основным недостатком известной конденсационной камеры является то, что конструкция холодной и горячей стенок не позволяет изменять геометрию тракта в зависимости от условий работы камеры, что приводит к значительным потерям энергии.The main disadvantage of the known condensation chamber is that the design of the cold and hot walls does not allow changing the geometry of the path depending on the operating conditions of the chamber, which leads to significant energy losses.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и создание установки для очистки воздуха, применение которой позволит обеспечить более полное отделение конденсата и механических примесей от потока газа, подвергаемого очистке.The technical task of the invention is to eliminate these drawbacks and create an installation for air purification, the use of which will allow for more complete separation of condensate and mechanical impurities from the gas stream subjected to purification.

Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в предложенной разнотемпературной конденсационной камере с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, содержащей нижнее днище, верхнее днище, холодную и горячую боковые стенки тракта с устройствами обеспечения разности температур их наружных поверхностей, согласно изобретению, верхнее и нижнее днища соединены между собой по периферийной части при помощи боковых стенок с образованием замкнутой полости, в стенках которой выполнены разъемы для обеспечения возможности подвода внутрь полости трубопроводов рабочего тела и средств измерений, боковые стенки тракта выполнены состоящими из нескольких подвижно соединенных между собой частей, имеющих возможность углового и радиального перемещений как внутрь, так и наружу газового тракта, при этом тракт образован верхним, нижним днищами и боковыми стенками тракта.The solution to this problem is achieved due to the fact that in the proposed multi-temperature condensation chamber with a gas path of predominantly rectangular cross section, comprising a lower bottom, upper bottom, cold and hot side walls of the tract with devices for ensuring the temperature difference of their outer surfaces, according to the invention, the upper and lower bottoms interconnected along the peripheral part using the side walls with the formation of a closed cavity in the walls of which the connectors are made to ensure that the path to the inward cavity of the pipelines of the working fluid and measuring instruments, the side walls of the tract are made up of several movably interconnected parts having the possibility of angular and radial movements both in and out of the gas path, while the path is formed by upper, lower bottoms and side walls tract.

Для улучшения условий конденсации и упрощения конструкции холодная и горячая стенки выполнены в виде полых тел со штуцерами подвода и отвода рабочего тела, причем горячая стенка может быть выполнена в виде пластины с размещенным на ее поверхности электронагревательным элементом.To improve the conditions of condensation and simplify the design, the cold and hot walls are made in the form of hollow bodies with fittings for supplying and discharging the working fluid, and the hot wall can be made in the form of a plate with an electric heating element placed on its surface.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана разнотемпературная конденсационная камера в аксонометрии с трактом, сужающимся во входной части, на фиг.2 - разнотемпературная конденсационная камера в аксонометрии с трактом, расширяющимся во входной части.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a multi-temperature condensation chamber in a perspective view with a path tapering in the inlet part, in Fig. 2 - a multi-temperature condensation chamber in a perspective view with a path expanding in an inlet part.

Разнотемпературная конденсационная камера 1 содержит нижнее днище 2, верхнее днище 3, холодную 4 и горячую 5 боковые стенки тракта. Верхнее 3 и нижнее 2 днища соединены между собой по периферийной части при помощи боковых стенок 6 с образованием замкнутой полости 7, в стенках которой выполнены разъемы 8 для обеспечения возможности подвода внутрь полости трубопроводов 9 рабочего тела и средств измерений. Боковые стенки 4 и 5 тракта выполнены состоящими из нескольких подвижно соединенных между собой частей 10 и 11 соответственно, имеющих возможность углового и радиального перемещений как внутрь, так и наружу газового тракта 12, при этом тракт 12 образован верхним 3, нижним 2 днищами и боковыми стенками тракта 4 и 5.Different temperature condensation chamber 1 contains a lower bottom 2, upper bottom 3, cold 4 and hot 5 side walls of the path. The upper 3 and lower 2 bottoms are interconnected along the peripheral part using the side walls 6 with the formation of a closed cavity 7, the walls of which are made of connectors 8 to provide the possibility of supplying into the cavity of the piping 9 of the working fluid and measuring instruments. The side walls 4 and 5 of the tract are made up of several movably interconnected parts 10 and 11, respectively, with the possibility of angular and radial movements both in and out of the gas path 12, while the path 12 is formed by the upper 3, lower 2 bottoms and side walls tract 4 and 5.

Предложенная разнотемпературная конденсационная камера работает следующим образом.The proposed multi-temperature condensation chamber operates as follows.

Очищаемый воздух поступает в компрессор, где происходит его сжатие до заданных параметров.The cleaned air enters the compressor, where it is compressed to the specified parameters.

Из компрессора сжатый очищаемый воздух подается в увлажнитель сжатого воздуха и далее в подогреватель, где ему придается требуемая влажность и температура.From the compressor, the compressed cleaned air is supplied to a compressed air humidifier and then to the heater, where it is given the required humidity and temperature.

Далее сжатый воздух, вырабатываемый компрессором, прошедший через увлажнитель сжатого воздуха и подогреватель, подается в разнотемпературную камеру, в которой происходит конденсация водяных паров на ядрах конденсации, например механических примесях, газовых ионах и на поверхности самопроизвольно образующихся зародышей, и их рост до размеров капель.Next, the compressed air produced by the compressor, passed through a compressed air humidifier and heater, is fed into a multi-temperature chamber in which water vapor condenses on the condensation nuclei, for example, mechanical impurities, gas ions, and on the surface of spontaneously formed nuclei, and their growth to the size of droplets.

Разнотемпературная организация процесса конденсации в канале способствует смещению зоны конденсации от холодной стенки в ядро потока и одновременно позволяет расширить ее по поперечному сечению тракта. При таком температурном режиме основная масса конденсата выделяется не на холодной стенке в виде пленки, а в ядре потока, потому что там создаются первые условия конденсации. Это приводит к более эффективной работе камеры.The different temperature organization of the condensation process in the channel contributes to the shift of the condensation zone from the cold wall to the flow core and at the same time allows it to expand along the cross section of the path. Under such temperature conditions, the bulk of the condensate is not released on the cold wall in the form of a film, but in the flow core, because the first condensation conditions are created there. This leads to a more efficient camera.

Проходя через образованную зону конденсации в разнотемпературном канале, содержащиеся в очищаемом потоке воздуха аэрозольные частицы представляют собой готовые центры конденсации, что отражается на эффективности всей установки. В этой зоне газообразные и жидкостные примеси, присутствующие в воздушном потоке, конденсируются и оседают на поверхности присутствующих центров, тем самым утяжеляя их до размера капель, которые затем осаждаются на дно канала.Passing through the formed condensation zone in a different temperature channel, the aerosol particles contained in the cleaned air stream are ready-made condensation centers, which affects the efficiency of the entire installation. In this zone, gaseous and liquid impurities present in the air stream condense and settle on the surface of the present centers, thereby weighting them to the size of droplets, which then settle to the bottom of the channel.

За счет того что части стенок разнотемпературной камеры выполнены с возможностью радиального перемещения, обеспечиваются требуемые условия прохождения очищаемого потока через газовый тракт разнотемпературной камеры путем изменения площади проходного сечения тракта и получения требуемой его конфигурации.Due to the fact that the parts of the walls of the multi-temperature chamber are made with the possibility of radial movement, the required conditions for the passage of the cleaned flow through the gas path of the multi-temperature chamber by changing the area of the passage section of the tract and obtaining its desired configuration are provided.

За счет того что верхнее 2 и нижнее 1 днища соединены между собой по периферийной части при помощи боковых стенок 6 с образованием замкнутой полости, в тракте и в указанной замкнутой полости создается повышенное давление, что приводит к улучшению условий отделения конденсата.Due to the fact that the upper 2 and lower 1 bottoms are interconnected along the peripheral part using the side walls 6 with the formation of a closed cavity, increased pressure is created in the path and in the specified closed cavity, which leads to an improvement in the conditions for condensate separation.

За счет выполнения начальной части стенок более горячей, чем остальные части, происходит значительное уменьшение на входе метастабильного пересыщения, и соответственно увеличивается зона устойчивого пересыщения, однородного по сечению как вдоль, так и поперек потока.Due to the initial part of the walls being hotter than the other parts, a significant decrease in metastable supersaturation occurs at the entrance, and, accordingly, the zone of stable supersaturation, uniform in cross section both along and across the flow, increases.

Одна часть конденсата улавливается в камере, а другая, оставшаяся, в расположенном за ней водоотделителе. Комплект, состоящий из увлажнителей и подогревателя, позволяет изменять влажность и температуру воздушного потока в широком диапазоне.One part of the condensate is trapped in the chamber, and the other remaining in the water separator located behind it. The kit, consisting of humidifiers and a heater, allows you to change the humidity and temperature of the air flow over a wide range.

Проведенные авторами и заявителем испытания полноразмерной установки для очистки воздуха подтвердили правильность заложенных конструкторско-технологических решений.The tests carried out by the authors and the applicant of a full-sized air purification installation confirmed the correctness of the design and technological solutions.

Использование предложенного технического решения позволит обеспечить более полное отделение конденсата и механических примесей от потока газа, подвергаемого очистке, при меньших затратах энергии.Using the proposed technical solution will allow for a more complete separation of condensate and mechanical impurities from the gas stream subjected to purification, with less energy.

Claims

1. A multi-temperature condensation chamber with a gas path of predominantly rectangular cross-section, comprising a lower bottom, upper bottom, cold and hot side walls of the tract with devices for providing a temperature difference of their outer surfaces, characterized in that the upper and lower bottoms are interconnected peripherally by the side walls with the formation of a closed cavity, in the walls of which the connectors are made to provide the possibility of supplying into the cavity of the pipelines of the working fluid and means The side walls of the tract are made up of several movably interconnected parts, which have the possibility of angular and radial movements both inside and outside the gas path, while the path is formed by the upper, lower bottoms and side walls of the path.

2. The multi-temperature condensation chamber according to claim 1, characterized in that the entrance wall of the path is movable.

3. The multi-temperature condensation chamber according to claim 1, characterized in that the cold wall is made in the form of a hollow body with fittings for supplying and discharging the working fluid.

4. The multi-temperature condensation chamber according to claim 1, characterized in that the hot wall is made in the form of a hollow body with fittings for supplying and discharging the working fluid.

5. The multi-temperature condensation chamber according to claim 1, characterized in that the hot wall is made in the form of a plate with an electric heating element placed on its surface.