RU2537495C2 - Air cleaner - Google Patents

Air cleaner Download PDF

Info

Publication number
RU2537495C2
RU2537495C2 RU2013105816/05A RU2013105816A RU2537495C2 RU 2537495 C2 RU2537495 C2 RU 2537495C2 RU 2013105816/05 A RU2013105816/05 A RU 2013105816/05A RU 2013105816 A RU2013105816 A RU 2013105816A RU 2537495 C2 RU2537495 C2 RU 2537495C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
refrigerator
channel
installation according
particles
Prior art date
Application number
RU2013105816/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013105816A (en
Inventor
Владимир Викторович Черниченко
Павел Анатольевич Солженикин
Виталий Романович Рубинский
Виктор Иванович Ряжских
Виктор Дмитриевич Горохов
Геннадий Геннадиевич Воронов
Original Assignee
Федеральное государтсвенное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
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 Федеральное государтсвенное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государтсвенное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority to RU2013105816/05A priority Critical patent/RU2537495C2/en
Publication of RU2013105816A publication Critical patent/RU2013105816A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2537495C2 publication Critical patent/RU2537495C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to separation of disperse particles from gas flow. Air cleaner comprises tubular case with dusty air and/or smoked gas flow inlet channel, several condensation sections each being provided with means for steam blowing in, refrigerator and circular condensate collector and cleaned gas flow discharge channel. Steam blowing means in at least one, preferably, every section is composed of hollow cylinder arranged with radial clearance coaxially with tubular case and composed of two cylindrical shells, inner and outer, arranged with radial clearance relative to each other to make the steam feed inner channel. Holes are made at outer shell outer surface to communicate inner space of said channel with circular chamber composed by tubular case and hollow cylinder. Refrigerator is composed f a jacket coaxial with said case.
EFFECT: higher efficiency of cleaning.
8 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к отделению дисперсных частиц от газового потока, в частности к способам и устройствам для его осуществления.The invention relates to the separation of dispersed particles from a gas stream, in particular to methods and devices for its implementation.

Известны способы очистки газового потока, сущность которых заключается в том, что в пресыщенном водяными парами запыленном потоке газа происходит конденсационное укрупнение дисперсных частиц и осаждение образовавшихся вокруг них капель под действием различных сил (Яворский И.А. и др. Улавливание аэрозолей в оловянной промышленности. - Новосибирск: Наука. 1974, с.23-29).Known methods for cleaning a gas stream, the essence of which is that in a dusty gas stream saturated with water vapor, condensation coarsens the dispersed particles and precipitates the droplets formed around them under the influence of various forces (I. Yavorsky et al. Aerosol capture in the tin industry. - Novosibirsk: Science. 1974, p. 23-29).

Однако этот процесс сложный, имеет ряд особенностей, неправильный или неточный учет которых при создании способов очистки делает их неэффективными.However, this process is complex, has a number of features, the incorrect or inaccurate accounting of which when creating cleaning methods makes them ineffective.

Первая особенность заключается в том, что для начала конденсационного укрупнения дисперсных частиц определенного размера x необходимо, чтобы в газовом потоке было достигнуто пересыщение пара, соответствующее закону Кельвина-Томсона. В этом случае будет возможна конденсация пара на частицах размера x и крупнее их. Более мелкие частицы при этом значении пересыщения останутся неукрупненными и не будут уловлены.The first feature is that in order to start the condensation enlargement of dispersed particles of a certain size x, it is necessary for the vapor stream to be supersaturated according to the Kelvin-Thomson law in the gas stream. In this case, condensation of vapor on particles of size x and larger is possible. Smaller particles at this value of supersaturation will remain unorganized and will not be captured.

Вторая особенность заключается в том, что в очищенном газовом потоке с дисперсными частицами не может быть мгновенно достигнуто заданное пересыщение. При вдувании пара в поток пересыщение достигается после перемешивания пара с газом и установления термического равновесия в парогазовой смеси. Пересыщение в парогазовой смеси сопровождается конденсацией пара на крупных частицах пыли, для которых пересыщение уже достигло величины, достаточной для конденсации. Конденсация пара на этих частицах сопровождается выделением теплоты конденсации и нагревом парогазовой смеси. Конденсация, т.е. убывание парциального давления пара, и связанное с этим повышение средней температуры парогазовой смеси приводят к ограничению величины достигаемого пересыщения, а значит к невозможности улавливания мелких частиц пыли.The second feature is that in a purified gas stream with dispersed particles, a given supersaturation cannot be instantly achieved. When steam is injected into the stream, supersaturation is achieved after mixing the steam with the gas and establishing thermal equilibrium in the gas-vapor mixture. A supersaturation in a gas-vapor mixture is accompanied by steam condensation on large dust particles, for which the supersaturation has already reached a value sufficient for condensation. The condensation of steam on these particles is accompanied by the release of heat of condensation and heating of the vapor-gas mixture. Condensation i.e. the decrease in the partial pressure of the vapor, and the associated increase in the average temperature of the vapor-gas mixture lead to a limitation of the achieved supersaturation, and hence the impossibility of trapping fine dust particles.

Третья особенность заключается в том, что если даже достигнуто пересыщение, достаточное для укрупнения мелких и сравнительно более крупных частиц, то скорость укрупнения для частиц различного размера будет разной. Более крупные частицы укрупняются быстрее. В процессе дальнейшей термостабилизации парогазовой смеси с укрупненными конденсатом пара частицами происходит обсыхание мелких частиц и дальнейшее укрупнение крупных. Это происходит потому, что имеющееся текущее значение пересыщения вследствие закона Кельвина-Томсона различно для капель различного размера.The third feature is that even if supersaturation sufficient to coarsen small and relatively larger particles is achieved, the coarsening rate for particles of different sizes will be different. Larger particles coarsen faster. In the process of further thermal stabilization of the vapor-gas mixture with aggregated particles of steam condensate, drying of small particles and further enlargement of large ones occurs. This is because the current value of supersaturation due to the Kelvin-Thomson law is different for droplets of different sizes.

Четвертая особенность заключается в том, что осаждение уже укрупненных конденсацией частиц принципиально отличается для частиц различного размера. Сравнительно крупные капли, образовавшиеся на дисперсных частицах, подвержены силам инерции и гравитации, поэтому сравнительно легко могут быть осаждены, а более мелкие частицы более взвешены в парогазовом потоке, скорость их витания мала, поэтому они могут быть осаждены быстро и простым путем.The fourth feature is that the deposition of particles already coarsened by condensation is fundamentally different for particles of different sizes. The relatively large droplets formed on dispersed particles are subject to inertial and gravitational forces, therefore they can be relatively easily deposited, and smaller particles are more suspended in a gas-vapor flow, their flow rate is low, therefore, they can be deposited quickly and easily.

В большинстве известных способов не учтена по меньшей мере часть вышеперечисленных особенностей, поэтому они не могут быть максимально эффективными.In most known methods, at least part of the above features are not taken into account, therefore, they cannot be as effective as possible.

Известен способ очистки газового потока путем многократного последовательного поэтапного насыщения запыленного и/или задымленного газового потока паром жидкости с последующим осаждением на каждом этапе конденсационно-укрупнившихся частиц в зоне охлаждения в виде конденсата и отвода этого конденсата и устройство для его осуществления, содержащее трубчатый корпус, имеющий входное отверстие для входа запыленного или задымленного газового потока, несколько последовательно расположенных конденсационных секций, каждая из которых снабжена инжектором для вдувания пара, холодильником, конфузором, в горловине которого помещен фильтр, и кольцевым сборником для конденсата, и выходное отверстие для выхода очищенного газового потока (Патент США N 3395510, 55-20, 1968).A known method of purifying a gas stream by repeatedly sequentially gradually saturating a dusty and / or smoky gas stream with liquid vapor, followed by precipitation at each stage of condensation-enlarged particles in the cooling zone in the form of condensate and removal of this condensate and a device for its implementation, containing a tubular body having an inlet for entering a dusty or smoky gas stream, several successively arranged condensation sections, each of which is equipped with ene injector for injecting steam, a refrigerator, a confuser, which is placed in the neck of the filter, and an annular collection of condensate, and an outlet for the cleaned exhaust gas flow (U.S. Patent N 3,395,510, 55-20, 1968).

Простое вдувание пара в загрязненный газовый поток дает пересыщение только после перемешивания и термостабилизации пара с газом, а этот процесс сравнительно медленный. Охлаждение парогазовой среды на холодильнике связано с конвективным и кондуктивным теплообменом, что также дает медленное нарастание пересыщения. Поэтому в этом способе нарастание пересыщения происходит медленно, а значит, начинающаяся конденсация на сравнительно крупных дисперсных частицах препятствует повышению пересыщения и укрупнению мелких частиц. Кроме того, при прохождении зоны охлаждения парогазовая смесь охлаждается, часть пара конденсируется на холодильнике, пересыщение ее снимается до величины насыщения жидкости над плоской поверхностью жидкости. Образовавшиеся на дисперсных частицах капли конденсата пара оказываются в условиях перегрева относительно газового потока и начинают высыхать. На фильтрах, куда парогазовая смесь поступает после холодильника, будут уловлены только те капли, которые не успели высохнуть. Недостатки этого способа не могут быть устранены повторением всех операций в последующих секциях, поскольку повышение допустимого пересыщения лимитировано температурой холодильника, а значит, газовый поток может быть очищен только от частиц определенного размера и крупнее.A simple blowing of steam into a polluted gas stream gives supersaturation only after mixing and thermal stabilization of the steam with gas, and this process is relatively slow. The cooling of the vapor-gas medium in the refrigerator is associated with convective and conductive heat transfer, which also gives a slow increase in supersaturation. Therefore, in this method, the increase in supersaturation occurs slowly, which means that the beginning condensation on relatively large dispersed particles prevents the increase of supersaturation and coarsening of small particles. In addition, when passing through the cooling zone, the gas-vapor mixture is cooled, part of the steam condenses on the refrigerator, its supersaturation is removed until the liquid is saturated over the flat surface of the liquid. Drops of vapor condensate formed on dispersed particles are under conditions of overheating relative to the gas stream and begin to dry. On filters, where the vapor-gas mixture enters after the refrigerator, only those drops that do not have time to dry will be caught. The disadvantages of this method cannot be eliminated by repeating all the operations in subsequent sections, since the increase in the permissible supersaturation is limited by the temperature of the refrigerator, which means that the gas stream can only be cleaned of particles of a certain size and larger.

Известен способ очистки газового потока путем многократного последовательного поэтапного насыщения запыленного и/или задымленного газового потока паром жидкости с последующим осаждением на каждом этапе конденсационно-укрупнившихся частиц на элементе охлаждения в виде конденсата и отвода этого конденсата, при этом пар на каждом этапе вдувают в виде расширяющихся струй и направляют их на элемент охлаждения под углом к оси газового потока, а образовавшийся конденсат отводят после каждого этапа отдельно (Патент РФ №2038125, МПК: B01D 47/05, B01D 47/00 - прототип).A known method of purification of a gas stream by repeatedly sequentially gradually saturating a dusty and / or smoky gas stream with liquid vapor, followed by deposition of condensation-coarsened particles on each cooling element in the form of condensate and removal of this condensate at each stage, the vapor being blown out at each stage in the form of expanding jets and direct them to the cooling element at an angle to the axis of the gas stream, and the condensate formed is taken off after each stage separately (RF Patent No. 2038125, IPC: B01D 47/05, B01D 47/0 0 - prototype).

В указанном способе насыщение потока парами производят по стадиям под действием струй пара, направленных под углом к оси газового потока, на элемент охлаждения. На каждой стадии очистки степень пересыщения потока увеличивают и из него отбирают определенную фракцию, являющуюся самой крупной на данной стадии. Дифференциация укрупнения обеспечивает селективность сбора частиц. В устройстве имеются конденсационные секции, размещенные в трубчатом корпусе и содержащие распылительную головку, холодильник-рубашку, конфузор и кольцевой сборник для конденсата, а также индивидуальные емкости для сбора конденсата.In this method, steam saturation of the flow is carried out in stages under the action of steam jets directed at an angle to the axis of the gas flow to the cooling element. At each stage of purification, the degree of supersaturation of the stream is increased and a certain fraction is selected from it, which is the largest at this stage. Differentiation of coarsening provides selectivity for particle collection. The device has condensation sections located in a tubular housing and containing a spray head, a refrigerator-shirt, a confuser and an annular condensate collector, as well as individual condensate collection containers.

Основным недостатком является недостаточно высокая эффективность рабочего процесса, обусловленная несовершенством системы осаждения пара на улавливаемых частицах.The main disadvantage is the insufficiently high efficiency of the working process, due to the imperfection of the vapor deposition system on trapped particles.

Задача изобретения заключается в создании устройства, обеспечивающего эффективную очистку запыленных и задымленных воздушных потоков, а также селективное улавливание загрязнений. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности очистки воздушного потока.The objective of the invention is to create a device that provides effective cleaning of dusty and smoky air streams, as well as selective collection of contaminants. The technical result of the invention is to increase the efficiency of cleaning the air flow.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенная установка для очистки воздуха, согласно изобретению, содержит трубчатый корпус, имеющий входной канал для входа запыленного и/или задымленного газового потока, несколько последовательно расположенных конденсационных секций, каждая из которых снабжена средством для вдувания пара, холодильником и кольцевым сборником для конденсата и выходным каналом для выхода очищенного газового потока, при этом средство для вдувания пара, как минимум, в одной, предпочтительно каждой, секции выполнено в виде полого цилиндра, расположенного с радиальным зазором соосно трубчатому корпусу и состоящего из двух скрепленных между собой цилиндрических обечаек, наружной и внутренней, установленных с радиальным зазором по отношению друг у другу с образованием внутреннего канала для подачи пара, при этом на внешней поверхности наружной обечайки выполнены отверстия, соединяющие полость упомянутого канала с кольцевой полостью, образованной трубчатым корпусом и полым цилиндром, а холодильник выполнен в виде рубашки, соосной с корпусом.The solution to this problem is achieved by the fact that the proposed installation for air purification, according to the invention, contains a tubular body having an inlet for entering a dusty and / or smoky gas stream, several condensation sections arranged in series, each of which is equipped with a means for blowing steam, a refrigerator and an annular condensate collector and an outlet channel for the outlet of the cleaned gas stream, the means for blowing steam in at least one, preferably each, section in it is made in the form of a hollow cylinder located with a radial clearance coaxially to the tubular body and consisting of two cylindrical shells fastened to each other, external and internal, installed with a radial clearance in relation to each other with the formation of an internal channel for supplying steam, while on the outer surface of the outer the shells have openings connecting the cavity of the said channel with the annular cavity formed by the tubular body and the hollow cylinder, and the refrigerator is made in the form of a shirt, coaxial with the body.

В варианте выполнения оси отверстий на внешней поверхности обечайки расположены тангенциально.In an embodiment, the axis of the holes on the outer surface of the shell are tangentially located.

Пар в кольцевой зазор на каждом этапе вдувают в виде расширяющихся струй и направляют их на элемент охлаждения под углом к оси газового потока, а образовавшийся конденсат отводят после каждого этапа отдельно.At each stage, steam is blown into the annular gap in the form of expanding jets and directed to the cooling element at an angle to the axis of the gas flow, and the condensate formed is taken off after each stage separately.

Такое осуществление способа обеспечивает более полную очистку газового потока и уменьшение размера частиц, отделяемых от газового потока, благодаря тому, что в результате вдувания струй пара происходит большее пересыщение парогазовой смеси и, следовательно, конденсационное укрупнение более мелких частиц, а в результате перемещения укрупненных газовых частиц расширяющимися струями пара в зону охлаждения и направления струй пара на элемент охлаждения происходит инерционное осаждение частиц на поверхности холодильника.Such an implementation of the method provides a more complete cleaning of the gas stream and a decrease in the size of particles separated from the gas stream, due to the fact that as a result of the injection of steam jets, the vapor-gas mixture is more supersaturated and, therefore, the condensation coarsens larger particles, and as a result of the movement of the enlarged gas particles expanding jets of steam in the cooling zone and the direction of the jets of steam on the cooling element inertial deposition of particles on the surface of the refrigerator.

В варианте выполнения, оси отверстий на внешней поверхности обечайки расположены тангенциально и под углом 35-55° к оси газового потока.In an embodiment, the axis of the holes on the outer surface of the shell are located tangentially and at an angle of 35-55 ° to the axis of the gas stream.

Целесообразно вдуваемый на каждом этапе пар направлять расширяющимися струями под углом 35-55° к оси газового потока. При меньшем угле наклона (35-0°) увеличивается скорость потока и уменьшается инерционное движение укрупнившихся частиц в зону охлаждения. При большем угле наклона (55-90°) возрастает тепловое воздействие пара на холодильник, но увеличивается движение укрупнившихся частиц в зону охлаждения.It is advisable to direct the steam blown at each stage by expanding jets at an angle of 35-55 ° to the axis of the gas stream. At a smaller angle of inclination (35-0 °), the flow rate increases and the inertial movement of coarsened particles into the cooling zone decreases. At a larger angle of inclination (55-90 °), the thermal effect of steam on the refrigerator increases, but the movement of enlarged particles in the cooling zone increases.

В варианте выполнения, отверстия для подачи пара на наружной обечайке выполнены в виде поясов завесы.In an embodiment, the holes for supplying steam on the outer shell are made in the form of curtain belts.

В варианте выполнения, полость холодильника соединена с устройством для образования пара и через него с кольцевой полостью для подачи пара.In an embodiment, the cavity of the refrigerator is connected to a device for generating steam and through it with an annular cavity for supplying steam.

В варианте выполнения, установка снабжена индивидуальными емкостями для сбора конденсата, с которыми сообщены кольцевые сборники каждой секции.In an embodiment, the installation is equipped with individual condensate collection tanks with which annular collectors of each section are connected.

В варианте выполнения, внутренняя стенка холодильника выполнена в виде винтовых гофр.In an embodiment, the inner wall of the refrigerator is made in the form of screw corrugations.

Внутренняя поверхность холодильника может быть выполнена в виде гофр, что увеличивает поверхность контакта с газом и улучшает массообмен. Гофры могут быть выполнены винтовыми, способствующими закрутке потока в канале, что улучшает инерционное осаждение частиц на поверхности холодильника.The inner surface of the refrigerator can be made in the form of corrugations, which increases the contact surface with gas and improves mass transfer. The corrugations can be made screw, contributing to the swirling of the flow in the channel, which improves the inertial deposition of particles on the surface of the refrigerator.

Направляемый струями пара в зону охлаждения газовый поток можно закручивать, выполнив стенки холодильника в форме винтовых гофр. Это улучшит инерционное осаждение частиц на стенки холодильника.The gas flow directed into the cooling zone by steam jets can be twisted by completing the walls of the refrigerator in the form of screw corrugations. This will improve the inertial deposition of particles on the walls of the refrigerator.

В варианте выполнения, каждая конденсационная секция выполнена в виде самостоятельного модуля, имеющего на торцах фланцы для скрепления секций между собой.In an embodiment, each condensation section is made in the form of an independent module having flanges at the ends for fastening the sections to each other.

Целесообразно каждую секцию выполнить в виде самостоятельного модуля с фланцами для соединения с другими модулями. Это упрощает изготовление устройства и его обслуживание во время эксплуатации.It is advisable to perform each section in the form of an independent module with flanges for connection with other modules. This simplifies the manufacture of the device and its maintenance during operation.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 схематично изображена установка для очистки воздуха, на фиг.2 показан продольный разрез секции устройства, выполненной в виде самостоятельного модуля, в котором стенка холодильника выполнена в виде винтовых гофр.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 schematically shows an installation for air purification, figure 2 shows a longitudinal section of a section of the device, made in the form of an independent module, in which the wall of the refrigerator is made in the form of screw corrugations.

Установка для очистки воздуха содержит трубчатый корпус 1, имеющий входной канал 2 для входа запыленного и/или задымленного потока воздуха. Средство для вдувания пара выполнено в виде полого цилиндра 3, расположенного с радиальным зазором соосно трубчатому корпусу 1 и состоящего из двух скрепленных между собой цилиндрических обечаек, наружной 4 и внутренней 5, установленных с радиальным зазором по отношению друг к другу с образованием внутреннего канала 6 для подачи пара. На внешней поверхности наружной обечайки 4 выполнены отверстия 7, соединяющие полость упомянутого канала с кольцевой полостью 8, образованной трубчатым корпусом 1 и полым цилиндром 3. Холодильник 9 выполнен в виде рубашки, соосной с корпусом 1.Installation for air purification contains a tubular housing 1 having an inlet channel 2 for the entry of dusty and / or smoky air flow. Means for injecting steam is made in the form of a hollow cylinder 3, located with a radial clearance coaxially to the tubular body 1 and consisting of two cylindrical shells fastened to each other, outer 4 and inner 5, installed with a radial gap in relation to each other with the formation of an internal channel 6 for steam supply. On the outer surface of the outer shell 4, holes 7 are made connecting the cavity of the said channel with the annular cavity 8 formed by the tubular body 1 and the hollow cylinder 3. The refrigerator 9 is made in the form of a shirt coaxial with the body 1.

В варианте исполнения, камера очистки установки может быть составлена из нескольких корпусов 1, установленных последовательно и имеющих идентичную внутреннюю конструкцию.In an embodiment, the cleaning chamber of the installation can be composed of several housings 1 mounted in series and having an identical internal structure.

Предложенная установка работает следующим образом.The proposed installation works as follows.

Для очистки запыленный и/или задымленный воздушный поток подают внутрь трубчатого корпуса 1 через входной канал 2. Внутри корпуса 1 поток преобразуют из сплошного в полый кольцевой путем установки внутри канала подачи потока воздуха средства для вдувания пара, выполненного в виде полого цилиндра 3, расположенного с радиальным зазором соосно трубчатому корпусу 1 и состоящего из двух обечаек 4 и 5, скрепленных между собой.For cleaning, dusty and / or smoky air flow is fed into the tubular body 1 through the inlet channel 2. Inside the housing 1, the flow is converted from continuous to hollow annular by installing steam blowing means inside the air supply channel, made in the form of a hollow cylinder 3, located with radial clearance coaxially to the tubular body 1 and consisting of two shells 4 and 5, fastened together.

В полость между обечайками 4 и 5 подают пар, который вдувают в воздушный поток через отверстия 7 в виде расширяющихся струй и направляют их на поверхность холодильника 9 под углами от 0 до 180°.Steam is supplied into the cavity between the shells 4 and 5, which is blown into the air stream through the openings 7 in the form of expanding jets and direct them to the surface of the refrigerator 9 at angles from 0 to 180 °.

Наиболее оптимальным углом наклона струй пара к поверхности холодильника 9 является угол в пределах 35-55°. Расширяющиеся струи пара имеют такую плотность и скорость, что достигают поверхность холодильника 9 и обеспечивают инерционное движение образовавшихся капель конденсата к нему.The most optimal angle of inclination of the steam jets to the surface of the refrigerator 9 is an angle in the range of 35-55 °. The expanding steam jets have such a density and speed that they reach the surface of the refrigerator 9 and provide an inertial movement of the formed condensate droplets towards it.

Преобразование потока воздуха из сплошного в полый кольцевой путем установки внутри канала подачи воздушного потока центрального тела с отверстиями для подачи пара позволяет уменьшить проходное сечение канала и, тем самым, повысить концентрацию осаждаемых частиц и пара в единице объема, в частности, в образованном кольце, что дает возможность повысить эффективность очистки за счет уменьшения пути перемешивания. Кроме этого, непрерывная подача пара по всей длине центрального тела позволит улучшить условия перемешивания и осаждения по всей длине тракта.Converting the air flow from solid to hollow annular by installing a central body with steam supply openings inside the air flow channel allows reducing the channel cross-section and thereby increasing the concentration of deposited particles and steam per unit volume, in particular, in the formed ring, which makes it possible to increase the cleaning efficiency by reducing the mixing path. In addition, the continuous supply of steam along the entire length of the central body will improve the conditions of mixing and deposition along the entire length of the tract.

Струи пара, подаваемые из отверстий 7, подсасывают очищаемый газ, одновременно обеспечивают инерционное движение образовавшихся капель конденсата и при этом одновременно перемешиваются с ним и образуют парогазовую смесь. В парогазовой смеси быстро создается пересыщение, в результате чего происходит конденсационное укрупнение аэрозольных частиц, причем первыми укрупняться начинают самые крупные частицы. Под действием паровых струй образующиеся укрупненные частицы отбрасываются на поверхность холодильника 9, где происходит инерционное осаждение капель конденсата, при этом укрупненным частицам необходимо преодолеть гораздо меньшее расстояние. Конденсат вместе с уловленными аэрозольными частицами стекает по поверхности холодильника в кольцевой сборник конденсата, а затем по трубке его отводят в отдельную емкость. Спиральные гофры внутренней поверхности холодильника способствуют закрутке потока газа, чем улучшают инерционное осаждение частиц на поверхности холодильника.The jets of steam supplied from the openings 7 suck in the gas to be cleaned, at the same time provide the inertial movement of the formed condensate droplets and at the same time mix with it and form a gas-vapor mixture. In a gas-vapor mixture, supersaturation is quickly created, as a result of which condensation coarsening of aerosol particles occurs, with the largest particles being the first to coarsen. Under the action of steam jets, the aggregated particles are discarded onto the surface of the refrigerator 9, where condensate droplets are inertially deposited, while the enlarged particles need to travel a much shorter distance. Condensate, together with trapped aerosol particles, flows down the surface of the refrigerator into an annular condensate collector, and then it is taken to a separate container via a tube. Spiral corrugations of the inner surface of the refrigerator contribute to the swirling of the gas flow, which improves the inertial deposition of particles on the surface of the refrigerator.

Очищенную в полом цилиндре 3 от частиц крупной фракции парогазовую смесь подают по каналу, образованному стенками холодильника 9 и корпуса 1, в последующую секцию. При этом происходит ее охлаждение. Исследованиями установлено, что температура стенок холодильника 9 должна быть такой, чтобы создавать условия конденсации пара, обеспечивающие надежное прилипание капель конденсата к поверхности его стенок.The vapor-gas mixture purified in the hollow cylinder 3 from the coarse fraction particles is fed through the channel formed by the walls of the refrigerator 9 and the housing 1 to the next section. In this case, it cools. Studies have established that the temperature of the walls of the refrigerator 9 must be such as to create conditions for steam condensation, ensuring reliable adhesion of drops of condensate to the surface of its walls.

Подаваемую в корпус 1 второй секции парогазовую смесь снова обрабатывают струями пара из отверстий 7, но уже с большим пересыщением, чем в первой секции. При этом увеличивается концентрация пара в газовом потоке по мере уменьшения размеров оставшихся частиц. На каждом последующем этапе давление пара увеличивают на 10-30% по сравнению с предыдущим этапом. В результате происходит новое конденсационное укрупнение аэрозольных частиц, причем в первую очередь укрупнению подвергают самые крупные из оставшихся в потоке частиц, которые под действием паровых струй отбрасываются на поверхность холодильника 9 второй секции, где происходит инерционное осаждение капель второй фракции конденсата. Конденсат с уловленными аэрозольными частицами второй фракции через кольцевой сборник и трубку отводят в свою отдельную емкость.The gas-vapor mixture supplied to the housing 1 of the second section is again treated with steam jets from the openings 7, but with a greater supersaturation than in the first section. In this case, the concentration of steam in the gas stream increases as the size of the remaining particles decreases. At each subsequent stage, the vapor pressure is increased by 10-30% compared with the previous stage. As a result, a new condensation enlargement of aerosol particles occurs, first of all, the largest particles remaining in the stream are subjected to enlargement, which, under the action of steam jets, are thrown onto the surface of the refrigerator 9 of the second section, where the inertial deposition of droplets of the second condensate fraction occurs. The condensate with the captured aerosol particles of the second fraction through the annular collector and the tube is taken to its own separate container.

Прошедшие очистку во второй секции от частиц второй фракции парогазовую смесь по каналу, образованному стенками холодильника 9, подают в последующие секции, где парогазовую смесь обрабатывают таким же образом, что и в первых двух секциях, до достижения заданной чистоты газового потока.After cleaning the particles of the second fraction from the second fraction in the second section, the gas-vapor mixture is fed through the channel formed by the walls of the refrigerator 9 to the subsequent sections, where the gas-vapor mixture is treated in the same manner as in the first two sections until the specified purity of the gas stream is achieved.

Весь процесс очистки контролируют температурными датчиками, на основании показаний которых производят управление подачей пара в средство для вдувания пара каждой секции.The entire cleaning process is controlled by temperature sensors, based on the readings of which control the supply of steam to the steam blowing means of each section.

Жидкость, используемая для охлаждения стенок холодильника 9, в процессе работы разогревается за счет теплообмена через стенку холодильника с потоком пара и осажденных капель конденсата, стекающих по наружной поверхности стенки. Подогретая таким образом жидкость, имеющая температуру выше температуры окружающей среды, может быть использована для получения пара, т.к. в этом случае, для доведения ее от исходной температуры до кипения, потребуется меньшее количество теплоты, что позволит повысить эффективность работы установки.The liquid used to cool the walls of the refrigerator 9, in the process of heating is heated by heat exchange through the wall of the refrigerator with a stream of steam and precipitated drops of condensate flowing down the outer surface of the wall. Thus heated liquid having a temperature above ambient temperature can be used to produce steam, because in this case, to bring it from the initial temperature to boiling, less heat will be required, which will improve the efficiency of the installation.

Предложенное техническое решение может быть использовано в промышленных газоочистителях, а также для очистки воздуха в помещениях, установках кондиционирования воздуха, при сжигании отходов, производстве технической сажи, порошковых материалов, абразивов, красок и других материалов, транспортируемых в виде пыли или аэрозолей.The proposed technical solution can be used in industrial gas scrubbers, as well as for indoor air purification, air conditioning installations, waste incineration, production of technical soot, powder materials, abrasives, paints and other materials transported in the form of dust or aerosols.

Claims (8)

1. Установка для очистки воздуха, характеризующаяся тем, что она содержит трубчатый корпус, имеющий входной канал для входа запыленного и/или задымленного газового потока, несколько последовательно расположенных конденсационных секций, каждая из которых снабжена средством для вдувания пара, холодильником и кольцевым сборником для конденсата и выходным каналом для выхода очищенного газового потока, при этом средство для вдувания пара, как минимум, в одной, предпочтительно каждой, секции выполнено в виде полого цилиндра, расположенного с радиальным зазором соосно трубчатому корпусу и состоящего из двух скрепленных между собой цилиндрических обечаек, наружной и внутренней, установленных с радиальным зазором по отношению друг у другу с образованием внутреннего канала для подачи пара, при этом на внешней поверхности наружной обечайки выполнены отверстия, соединяющие полость упомянутого канала с кольцевой полостью, образованной трубчатым корпусом и полым цилиндром, а холодильник выполнен в виде рубашки, соосной с корпусом.1. Installation for air purification, characterized in that it contains a tubular body having an inlet channel for entering a dusty and / or smoky gas stream, several successively arranged condensation sections, each of which is equipped with means for blowing steam, a refrigerator and an annular condensate collector and an output channel for the outlet of the cleaned gas stream, wherein the means for injecting steam in at least one, preferably each section is made in the form of a hollow cylinder located with with a radial clearance coaxially to the tubular body and consisting of two cylindrical shells fastened to each other, an outer and an inner one, installed with a radial clearance in relation to each other with the formation of an internal channel for supplying steam, with holes connecting the cavity of the said channel being made on the outer surface of the outer shell with an annular cavity formed by a tubular body and a hollow cylinder, and the refrigerator is made in the form of a shirt, coaxial with the body. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что оси отверстий на внешней поверхности обечайки расположены тангенциально.2. Installation according to claim 1, characterized in that the axis of the holes on the outer surface of the shell are located tangentially. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что оси отверстий на внешней поверхности обечайки расположены тангенциально и под углом 35-55° к оси газового потока.3. Installation according to claim 1, characterized in that the axis of the holes on the outer surface of the shell are located tangentially and at an angle of 35-55 ° to the axis of the gas stream. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что отверстия для подачи пара на наружной обечайке выполнены в виде поясов завесы.4. Installation according to claim 1, characterized in that the holes for supplying steam on the outer shell are made in the form of curtain belts. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что полость холодильника соединена с устройством для образования пара и через него с кольцевой полостью для подачи пара.5. Installation according to claim 1, characterized in that the cavity of the refrigerator is connected to a device for generating steam and through it with an annular cavity for supplying steam. 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена индивидуальными емкостями для сбора конденсата, с которыми сообщены кольцевые сборники каждой секции.6. Installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with individual tanks for condensate collection, with which annular collectors of each section are connected. 7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя стенка холодильника выполнена в виде винтовых гофр.7. Installation according to claim 1, characterized in that the inner wall of the refrigerator is made in the form of screw corrugations. 8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждая конденсационная секция выполнена в виде самостоятельного модуля, имеющего на торцах фланцы для скрепления секций между собой. 8. Installation according to claim 1, characterized in that each condensation section is made in the form of an independent module having flanges at the ends for fastening the sections to each other.
RU2013105816/05A 2013-02-12 2013-02-12 Air cleaner RU2537495C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013105816/05A RU2537495C2 (en) 2013-02-12 2013-02-12 Air cleaner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013105816/05A RU2537495C2 (en) 2013-02-12 2013-02-12 Air cleaner

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013105816A RU2013105816A (en) 2014-08-20
RU2537495C2 true RU2537495C2 (en) 2015-01-10

Family

ID=51384164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013105816/05A RU2537495C2 (en) 2013-02-12 2013-02-12 Air cleaner

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2537495C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU422431A1 (en) * 1972-06-05 1974-04-05 В. Е. Щербаков , В. В. Корзухии DEVICE FOR CLEANING GAS
SU1327932A1 (en) * 1986-02-05 1987-08-07 Предприятие П/Я А-1997 Apparatus for separation of high-temperature gases
RU2038125C1 (en) * 1991-07-26 1995-06-27 Совместное советско-канадское предприятие "Компомет Кентек" Method and device for cleaning gas flow
EP1955754A1 (en) * 2007-01-26 2008-08-13 Joachim Krause Device and method for filtering dirt particles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU422431A1 (en) * 1972-06-05 1974-04-05 В. Е. Щербаков , В. В. Корзухии DEVICE FOR CLEANING GAS
SU1327932A1 (en) * 1986-02-05 1987-08-07 Предприятие П/Я А-1997 Apparatus for separation of high-temperature gases
RU2038125C1 (en) * 1991-07-26 1995-06-27 Совместное советско-канадское предприятие "Компомет Кентек" Method and device for cleaning gas flow
EP1955754A1 (en) * 2007-01-26 2008-08-13 Joachim Krause Device and method for filtering dirt particles

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013105816A (en) 2014-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5427608A (en) Method of separating solid and/or liquid particles and/or polluting gas from a gas stream, and apparatus for carrying out the method
US8034143B2 (en) Cyclone
RU2038125C1 (en) Method and device for cleaning gas flow
RU2293597C2 (en) Filter for cleaning gas flow
RU2537495C2 (en) Air cleaner
RU2537588C2 (en) Air cleaner
RU2537587C2 (en) Feed of steam into condensation chamber
RU2537586C2 (en) Condensing chamber
RU2553863C2 (en) Method of gas flow cleaning and device to this end
RU2537829C2 (en) Condensing chamber
RU2549413C2 (en) Air cleaner
RU2537590C2 (en) Method of steam supply to condensing chamber
RU2553869C2 (en) Gas flow treatment method and device for its implementation
RU2555045C2 (en) Method of air cleaning
RU2549414C2 (en) Condenser box
RU2549418C2 (en) Feed of steam into condensation chamber
RU2535695C1 (en) Method of cleaning and drying of colliery gas and associated petroleum gas and unit for its implementation
CN106255541A (en) For purifying the method and apparatus of the gas containing pollutant
SE526864C2 (en) Process and apparatus for separating pollutants from a gas stream
RU2503501C1 (en) Gas flow cleaning filter
RU2462292C2 (en) Flue gas treatment system
RU215325U1 (en) CYCLONE
SU1150040A1 (en) Apparatus for cleaning gas
RU2200053C1 (en) Flue gas cleaning plant
FI101609B (en) A method for separating solid and / or liquid and / or gaseous particles from a gas stream and an apparatus for carrying out the method

Legal Events

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

Effective date: 20160213