RU2560886C2 - Method of air cleaning - Google Patents
Method of air cleaning Download PDFInfo
- Publication number
- RU2560886C2 RU2560886C2 RU2014100268/04A RU2014100268A RU2560886C2 RU 2560886 C2 RU2560886 C2 RU 2560886C2 RU 2014100268/04 A RU2014100268/04 A RU 2014100268/04A RU 2014100268 A RU2014100268 A RU 2014100268A RU 2560886 C2 RU2560886 C2 RU 2560886C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- rib
- temperature
- parts
- air purification
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к процессам пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного потока, в частности в пищевой промышленности.The invention relates to dust collection processes and can be used in any sector of the national economy where the capture of highly dispersed aerosols from the air stream is required, in particular in the food industry.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ улавливания высокодисперсных аэрозолей путем насыщения запыленного воздушного потока водяными парами с последующим конденсационным укрупнением и улавливанием аэрозольных частиц из паровоздушного потока (SU 1607899 A1, МПК B01D 47/05, 23.11.90).The closest to the proposed invention in terms of technical nature and the achieved result is a method for capturing highly dispersed aerosols by saturating a dusty air stream with water vapor, followed by condensation enlargement and trapping of aerosol particles from a vapor stream (SU 1607899 A1, IPC B01D 47/05, 11.23.90).
Основным недостатком известного способа является то, что поток газа встречает на своем пути значительное гидравлическое сопротивление, возникающее в узких каналах насадки, что приводит к значительным потерям энергии.The main disadvantage of this method is that the gas stream meets in its path significant hydraulic resistance that occurs in the narrow channels of the nozzle, which leads to significant energy losses.
Известен способ очистки воздуха, заключающийся в охлаждении и пересыщении очищаемого потока водяными парами при пропускании его через увлажнитель и разнотемпературную конденсационную камеру с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, противоположные соседние стенки которого имеют разную температуру, с последующим отделением из потока твердой и конденсированной фаз, при этом разность температур между входной горячей и выходной холодной частями каждой стенки обеспечивают в пределах 20-35°C, между соседними стенками тракта - в диапазоне 35-55°C, причем изменение температуры обеспечивают по линейному закону, время пребывания частиц в тракте разнотемпературной конденсационной камеры выбирают в пределах 0,3-6 с, а после разнотемпературной конденсационной камеры очищаемый поток воздуха дополнительно пропускают через влагоотделитель (патент РФ №2323033, МПК B01D 47/05 - прототип).There is a method of air purification, which consists in cooling and supersaturation of the cleaned stream with water vapor while passing it through a humidifier and a multi-temperature condensation chamber with a gas path of mainly rectangular cross section, the opposite adjacent walls of which have a different temperature, followed by separation of the solid and condensed phases from the stream, while the temperature difference between the inlet hot and outlet cold parts of each wall is within 20-35 ° C, between adjacent walls of the track a - in the range of 35-55 ° C, and the temperature change is provided according to a linear law, the residence time of particles in the path of the multi-temperature condensation chamber is selected within 0.3-6 s, and after the multi-temperature condensation chamber, the cleaned air stream is additionally passed through a moisture separator (patent RF №2323033, IPC B01D 47/05 - prototype).
Указанный способ реализуется следующим образом.The specified method is implemented as follows.
Очищаемый воздух предварительно увлажняется в увлажнителе и поступает в компрессор, где происходит его сжатие до заданных параметров. Из компрессора сжатый очищаемый воздух подается в увлажнитель сжатого воздуха и далее в подогреватель, где ему придается требуемая влажность и температура. 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. 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.The cleaned air is pre-humidified in the humidifier and enters the compressor, where it is compressed to the specified parameters. 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. 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 spontaneously formed nuclei on the surface and grow to drop sizes. 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.
Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и создание способа очистки воздуха, применение которого 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 a method of 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 предложенном способе очистки воздуха, заключающемся в охлаждении и пересыщении очищаемого потока водяными парами при пропускании его через увлажнитель и разнотемпературную конденсационную камеру с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, содержащим верхнее и нижнее днища и боковые стенки, причем противоположные соседние стенки которого имеют разную температуру, с последующим отделением из потока твердой и конденсированной фаз, при этом разность температур между входной горячей и выходной холодной частями каждой стенки обеспечивают в пределах 20-35°C, между соседними стенками тракта - в диапазоне 35-55°C, причем изменение температуры обеспечивают по линейному закону, время пребывания частиц в тракте разнотемпературной конденсационной камеры выбирают в пределах 0,3-6 с, а после разнотемпературной конденсационной камеры очищаемый поток воздуха дополнительно пропускают через влагоотделитель, согласно изобретению паровоздушный поток в камере дополнительно турбулизируют и перемешивают за счет установки в центральной части камеры дополнительного ребра, при помощи которого разделяют полость камеры на две части, причем указанное ребро выполняют с возможностью сообщения частей полости камеры между собой, при этом указанное ребро устанавливают вдоль продольной оси камеры, преимущественно параллельно ей, со смещением в сторону горячей боковой стенки тракта от продольной оси на расстояние x=(0,1…0,3)X, где x - расстояние смещения ребра в сторону горячей боковой стенки, X - ширина канала.The solution to this problem is achieved due to the fact that in the proposed method of air purification, which consists in cooling and supersaturation of the cleaned stream with water vapor while passing it through a humidifier and a different-temperature condensation chamber with a gas path of mainly rectangular cross section, containing upper and lower bottoms and side walls, and the opposite adjacent walls of which have a different temperature, followed by separation from the flow of solid and condensed phases, with the temperature difference m Between the inlet hot and outlet cold parts of each wall they provide within 20-35 ° C, between adjacent walls of the tract in the range of 35-55 ° C, and the temperature change is linear, the residence time of particles in the path of the multi-temperature condensation chamber is selected within 0.3-6 s, and after a condensation chamber of different temperatures, the cleaned air stream is additionally passed through a dehumidifier, according to the invention, the steam-air stream in the chamber is additionally turbulized and mixed by means of the hollows in the central part of the chamber of an additional rib, by means of which the chamber cavity is divided into two parts, said rib being configured to communicate parts of the chamber cavity to each other, wherein said rib is installed along the longitudinal axis of the chamber, mainly parallel to it, with an offset towards the hot the side wall of the tract from the longitudinal axis at a distance x = (0.1 ... 0.3) X, where x is the distance of the offset of the rib towards the side of the hot side wall, X is the width of the channel.
Нижнее значение указанного соотношения выбрано исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении часть рабочего загрязненного потока сразу попадает в горячую зону, где конденсационного укрупнения частиц примесей не происходит, соответственно эта часть потока гораздо позже достигнет состояния насыщения и здесь частицы примесей не успеют удалиться из потока за время нахождения в установке.The lower value of this ratio was chosen on the basis that, with a further decrease in it, part of the working polluted stream immediately enters the hot zone, where condensation enlargement of impurity particles does not occur, respectively, this part of the stream will reach its saturation much later and here the impurity particles will not have time to leave the stream while you are in the installation.
Верхнее значение указанного соотношения выбрано исходя из того, что при дальнейшем его увеличении скорость процесса конвекции в холодной зоне за счет разной температуры стенок канала уменьшается и положительного эффекта закручивания рабочего потока с целью интенсификации тепломассообменных процессов не наблюдается.The upper value of this ratio was chosen on the basis that, with a further increase in it, the convection process speed in the cold zone due to the different temperature of the channel walls decreases and there is no positive effect of swirling the working flow in order to intensify heat and mass transfer processes.
В варианте применения способа, между указанным ребром и днищами выполняют зазоры, при этом величину каждого упомянутого зазора выбирают в пределах δ=(0,1…0,3)h, где δ - величина зазора между верхним/нижним днищами и ребром, h - высота тракта, образованного верхним и нижним днищами.In an application of the method, gaps are made between the specified rib and the bottoms, while the size of each said gap is selected within the range δ = (0.1 ... 0.3) h, where δ is the gap between the upper / lower bottoms and the rib, h - the height of the tract formed by the upper and lower bottoms.
Нижнее значение указанного соотношения выбрано исходя из того, что при дальнейшем уменьшении зазора, меньше указанного, скорость процесса конвекции значительно возрастает у холодной стенки, но при этом в холодной зоне вблизи ребра наблюдаются застойные нерабочие зоны, что ухудшает процесс объемной конденсации в холодной зоне и соответственно отрицательно сказывается на качестве очистки.The lower value of the indicated ratio was chosen based on the fact that with a further decrease in the gap smaller than the indicated one, the convection process speed increases significantly near the cold wall, but stagnant non-working zones are observed in the cold zone near the rib, which worsens the process of volume condensation in the cold zone and, accordingly, adversely affects the quality of cleaning.
Верхнее значение указанного соотношения выбрано исходя из того, что при дальнейшем увеличении зазора, больше указанного, происходит резкое уменьшение объема холодной зоны, что отрицательно сказывается на устойчивости процесса конденсации и, как следствие, на качестве очистки газовых потоков.The upper value of the specified ratio is chosen on the basis that with a further increase in the gap greater than the specified one, a sharp decrease in the volume of the cold zone occurs, which negatively affects the stability of the condensation process and, as a consequence, the quality of gas stream cleaning.
В варианте применения способа, в ребре выполняют сквозные каналы, при помощи которых упомянутые полости камеры сообщают между собой, при этом суммарная площадь каналов выполняют в пределах s=(0,25…0,4)S, где s - суммарная площадь сквозных каналов, S - площадь продольного сечения тракта в месте установки ребра.In an application of the method, through channels are made in the rib, by means of which said chamber cavities communicate with each other, while the total area of the channels is performed within s = (0.25 ... 0.4) S, where s is the total area of the through channels, S is the longitudinal sectional area of the tract at the location of the rib.
Нижнее значение указанного соотношения выбрано исходя из того, что при дальнейшем уменьшении суммарной площади каналов, меньше указанной, положительный эффект термодиффузии на процесс укрупнения частиц примесей становится ничтожно мал и не способствует интенсификации процесса конденсационной очистки газовых потоков.The lower value of the indicated ratio was chosen on the basis that, with a further decrease in the total channel area, less than the indicated one, the positive effect of thermal diffusion on the process of enlargement of impurity particles becomes negligible and does not contribute to the intensification of the process of condensation purification of gas flows.
Верхнее значение указанного соотношения выбрано исходя из того, что при дальнейшем увеличении суммарной площади каналов, больше указанной, происходит разрушение устойчивой циркуляции газового потока в результате конвекции за счет его интенсивного поперечного движения в результате термодиффузии. Как следствие, ухудшается перемешивание слоев газового потока и процесс конденсации идет менее интенсивно.The upper value of this ratio is chosen on the basis that with a further increase in the total area of the channels greater than the specified one, the stable circulation of the gas stream is destroyed as a result of convection due to its intense transverse motion as a result of thermal diffusion. As a result, the mixing of the layers of the gas stream deteriorates and the condensation process is less intense.
В варианте применения способа ребро, разделяющее полость камеры на две части, выполняют профилированным, с поперечным сечением в виде чередующихся выступов и впадин.In an application of the method, the rib dividing the chamber cavity into two parts is shaped, with a cross section in the form of alternating protrusions and depressions.
В варианте применения способа холодную стенку выполняют в виде полого тела со штуцерами подвода и отвода рабочего тела.In an application of the method, the cold wall is made in the form of a hollow body with fittings for supplying and discharging the working fluid.
В варианте применения способа горячую стенку выполняют в виде полого тела со штуцерами подвода и отвода рабочего тела.In an application of the method, the hot wall is made in the form of a hollow body with fittings for supplying and discharging the working fluid.
В варианте применения способа горячую стенку выполняют в виде пластины с размещенным на ее поверхности электронагревательным элементом.In an application of the method, the hot wall is 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 принципиальная схема установки для очистки воздуха, на фиг.2-разнотемпературная камера в аксонометрии.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a schematic diagram of an installation for air purification, Fig. 2 is a multi-temperature chamber in a perspective view.
Предложенный способ может быть реализован при помощи установки, имеющей следующую конструкцию.The proposed method can be implemented using the installation having the following design.
Установка для очистки воздуха содержит увлажнитель всасываемого воздуха 1, компрессор 2, увлажнитель сжатого воздуха 3, подогреватель 4, разнотемпературную конденсационную камеру 5 с газовым трактом 6 преимущественно прямоугольного сечения, соединенные последовательно между собой. Тракт конденсационной камеры выполнен с соотношением длины к высоте более 20 исходя из того, что при меньшей величине не успевает произойти конденсационный рост частиц.The air purification installation comprises an intake air humidifier 1, a
Продольная стенка 7 выполнена с возможностью радиального перемещения. Выходная часть газового тракта 6 разнотемпературной конденсационной камеры соединена с влагоотделителем 8, работающим по принципу трубы Вентури. В центральной части камеры 5, вдоль ее продольной оси, преимущественно параллельно ей установлено ребро 9, разделяющее полость камеры на две части 10 и 11, при этом указанные части полости камеры сообщаются между собой.The longitudinal wall 7 is made with the possibility of radial movement. The output of the gas path 6 of the multi-temperature condensation chamber is connected to a
В варианте исполнения, между ребром 9 и днищами 12 и 13 выполнены зазоры 14 и 15 соответственно.In an embodiment, gaps 14 and 15 are made between the
В варианте исполнения в ребре 9 выполнены сквозные каналы 16.In an embodiment, through channels 16 are made in
Предложенный способ при помощи указанной установки может быть реализован следующим образом.The proposed method using the specified installation can be implemented as follows.
Очищаемый воздух предварительно увлажняется в увлажнителе 1 и поступает в компрессор 2, где происходит его сжатие до заданных параметров.The cleaned air is pre-humidified in the humidifier 1 and enters the
Из компрессора 2 сжатый очищаемый воздух подается в увлажнитель сжатого воздуха 3 и далее в подогреватель 4, где ему придается требуемая влажность и температура.From the
Далее сжатый воздух, вырабатываемый компрессором 2, прошедший через увлажнитель сжатого воздуха 3 и подогреватель 4, подается в разнотемпературную камеру 5, 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
За счет того, что одна из стенок камеры выполнена с возможностью радиального перемещения, обеспечиваются требуемые условия прохождения очищаемого потока через газовый тракт разнотемпературной камеры путем изменения площади проходного сечения тракта.Due to the fact that one of the walls of the chamber is made with the possibility of radial movement, the required conditions for the passage of the cleaned stream through the gas path of the multi-temperature chamber by changing the area of the passage section of the path are provided.
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 fulfillment of the initial part of the walls hotter than the other parts, there is a significant decrease at the inlet of the metastable supersaturation and, accordingly, the zone of stable supersaturation, uniform in cross section both along and across the flow, increases.
Разделение полости камеры 5 при помощи ребра 9 на две полости приводит к тому, что расширяется зона конденсации, где происходит укрупнение и удаление частиц примесей из рабочего потока. Также при установке ребра 9 возрастает скорость процесса конвекции, наблюдаемой в поперечном сечении канала, за счет боковых стенок, имеющих разную температуру. Это приводит к смешиванию слоев газового потока и соответственно интенсификации тепломассообменных процессов при очистке рабочего потока от аэрозольных примесей. Это положительно сказывается на степени очистки и времени ведения этого процесса.The separation of the cavity of the
Наличие зазоров между ребрами и стенками камеры и сквозных каналов в ребре позволяет потокам из одной полости камеры свободно перетекать в другую, в зависимости от температурного режима стенок и ребра.The presence of gaps between the ribs and the walls of the chamber and the through channels in the rib allows flows from one chamber to flow freely into another, depending on the temperature conditions of the walls and ribs.
Одна часть конденсата улавливается в камере 5, а другая, оставшаяся, в расположенном за ней влагоотделителе. Комплект, состоящий из увлажнителей и подогревателя, позволяет изменять влажность и температуру воздушного потока в широком диапазоне.One part of the condensate is trapped in
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 (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014100268/04A RU2560886C2 (en) | 2014-01-09 | 2014-01-09 | Method of air cleaning |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014100268/04A RU2560886C2 (en) | 2014-01-09 | 2014-01-09 | Method of air cleaning |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014100268A RU2014100268A (en) | 2015-07-20 |
| RU2560886C2 true RU2560886C2 (en) | 2015-08-20 |
Family
ID=53611286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014100268/04A RU2560886C2 (en) | 2014-01-09 | 2014-01-09 | Method of air cleaning |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2560886C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2323033C1 (en) * | 2006-06-15 | 2008-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Method and device for cleaning air |
| RU2365402C1 (en) * | 2007-12-17 | 2009-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Method for air purification |
| CN201807261U (en) * | 2010-08-20 | 2011-04-27 | 张宜万 | Environmental emission reduction type gas dehumidification dust removal machine |
| RU2010129714A (en) * | 2010-07-15 | 2012-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический универси | INSTALLATION FOR CLEANING THE AIR |
-
2014
- 2014-01-09 RU RU2014100268/04A patent/RU2560886C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2323033C1 (en) * | 2006-06-15 | 2008-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Method and device for cleaning air |
| RU2365402C1 (en) * | 2007-12-17 | 2009-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Method for air purification |
| RU2010129714A (en) * | 2010-07-15 | 2012-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический универси | INSTALLATION FOR CLEANING THE AIR |
| CN201807261U (en) * | 2010-08-20 | 2011-04-27 | 张宜万 | Environmental emission reduction type gas dehumidification dust removal machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014100268A (en) | 2015-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2323033C1 (en) | Method and device for cleaning air | |
| JP2016530096A5 (en) | ||
| CN1994526A (en) | Gas-drying system | |
| RU2365402C1 (en) | Method for air purification | |
| RU2378038C2 (en) | Trap of aerosol particles | |
| RU2560886C2 (en) | Method of air cleaning | |
| RU2571976C2 (en) | Different-temperature condensation chamber | |
| RU2560884C2 (en) | Air cleaner | |
| RU148549U1 (en) | INSTALLATION FOR CLEANING THE AIR | |
| RU148595U1 (en) | MULTI-TEMPERATURE CONDENSATION CAMERA | |
| RU2478417C2 (en) | Different-temperature condensation chamber | |
| RU2569550C2 (en) | Air cleaning in different-temperature condensation chamber | |
| RU148596U1 (en) | MULTI-TEMPERATURE CONDENSATION CAMERA | |
| RU148550U1 (en) | INSTALLATION FOR CLEANING THE AIR | |
| RU2571977C2 (en) | Air cleaner | |
| RU2560885C2 (en) | Method of improvement of efficiency of air purification in multi-temperature condensing chamber | |
| RU2687909C1 (en) | Different-temperature condensation chamber | |
| RU2569549C2 (en) | Different-temperature condensation chamber | |
| RU2567952C2 (en) | Method of air cleaning | |
| RU148726U1 (en) | MULTI-TEMPERATURE CONDENSATION CAMERA | |
| RU2569555C2 (en) | Method of air cleaning | |
| RU2569553C2 (en) | Air cleaning in different-temperature condensation chamber | |
| RU2567956C2 (en) | Different-temperature condensation chamber | |
| RU2366493C1 (en) | Air cleaner | |
| RU2504421C2 (en) | Air treatment apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170110 |