RU2571976C2 - Different-temperature condensation chamber - Google Patents
Different-temperature condensation chamber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2571976C2 RU2571976C2 RU2014100267/05A RU2014100267A RU2571976C2 RU 2571976 C2 RU2571976 C2 RU 2571976C2 RU 2014100267/05 A RU2014100267/05 A RU 2014100267/05A RU 2014100267 A RU2014100267 A RU 2014100267A RU 2571976 C2 RU2571976 C2 RU 2571976C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rib
- chamber
- condensation chamber
- temperature condensation
- wall
- Prior art date
Links
Images
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 - прототип).The closest to the proposed invention in terms of technical nature and the achieved result is a method of trapping 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 - prototype )
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 и установка для его реализации, 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. Данный способ реализуется при помощи установки для очистки воздуха, содержащей 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 отношением 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 (патент РФ №. МПК B01D 47/05 - прототип).A known method of air purification and installation for its implementation, which consists in cooling and supersaturation of the cleaned stream with water vapor when passing it through a humidifier and a different-temperature condensation chamber with a gas path of mainly rectangular cross section, the opposite adjacent walls of which have different temperatures, followed by separation of solid and condensed phases, while the temperature difference between the inlet hot and outlet cold parts of each wall provide within 20-35 ° C, between adjacent walls of the duct is in the range of 35-55 ° C, and the temperature is varied linearly, the residence time of the particles in the duct 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 dehumidifier. This method is implemented using the installation for air purification, containing 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 a length to height ratio of more 20, one of its longitudinal walls is made with the possibility of radial movement, and the output part of the gas path of different temperature condensation ion chamber is connected to the water separator (patent of RF № IPC B01D 47/05 -. prototype).
Указанная установка работает следующим образом.The specified installation works 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 предложенной разнотемпературной конденсационной камере с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, причем тракт конденсационной камеры выполнен с отношением 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, согласно изобретению, в центральной части камеры установлено ребро, при помощи которого полость камеры разделена на две части, причем указанное ребро выполнено с возможностью сообщения частей полости камеры между собой, при этом указанное ребро установлено 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 multi-temperature condensation chamber with a gas path of predominantly rectangular cross-section, moreover, the path of the condensation chamber is made with a length to height ratio of more than 20, one of its longitudinal walls is made with the possibility of radial movement, and the outlet part of the gas path of a different temperature condensation chamber is connected to a water separator, according to the invention, a rib is installed in the central part of the chamber, by which a cavity the camera is divided into two parts, and the specified rib is configured to communicate the parts of the chamber cavity with each other, while the specified rib is installed along the longitudinal axis of the camera, mainly parallel to it, offset to the side of the hot side wall of the tract from the longitudinal axis by a distance x = (0 , 1 ... 0.3) X, where x is the distance of the offset of the ribs towards 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 contaminated stream immediately falls into the hot zone, where condensation enlargement of impurity particles does not occur, respectively, this part of the stream will reach a saturation state much later and here the impurity particles will not have time to leave flow during 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 the speed of the convection process in the cold zone, due to the different temperature of the channel walls, the positive effect of swirling the working flow also decreases, in order to intensify heat and mass transfer processes.
В варианте исполнения, между указанным ребром и днищами выполнены зазоры, при этом величина каждого упомянутого зазора составляет 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 embodiment, gaps are made between the specified rib and the bottoms, while the size of each said gap is δ = (0.1 ... 0.3) h, where δ is the gap between the upper / lower bottoms and the rib, h is the path height, 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 is chosen on the basis that, with a further decrease in the gap smaller than the specified 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 selected based on the fact 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 cleaning gas flows.
В варианте исполнения, в ребре выполнены сквозные каналы, при помощи которых упомянутые полости камеры сообщаются между собой, при этом суммарная площадь каналов составляет s=(0,25…0,4)S, где s - суммарная площадь сквозных каналов, S - площадь продольного сечения тракта в месте установки ребра.In an embodiment, through channels are made in the rib, by means of which the said chamber cavities communicate with each other, while the total area of the channels is s = (0.25 ... 0.4) S, where s is the total area of the through channels, S is the area longitudinal section of the tract at the installation site of the ribs.
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 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 the indicated ratio is chosen on the basis that a further increase in the total channel area, greater than the specified one, destroys the stable circulation of the gas stream 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 исполнения, ребро, разделяющее полость камеры на две части, выполнено профилированным, с поперечным сечением в виде чередующихся выступов и впадин.In an embodiment, the rib dividing the chamber cavity into two parts is profiled, with a cross section in the form of alternating protrusions and depressions.
В варианте исполнения, входная стенка тракта выполнена подвижной.In an embodiment, the entrance wall of the tract is movable.
В варианте исполнения, холодная стенка выполнена в виде полого тела со штуцерами подвода и отвода рабочего тела.In an embodiment, the cold wall is made in the form of a hollow body with fittings for supplying and discharging the working fluid.
В варианте исполнения, горячая стенка выполнена в виде полого тела со штуцерами подвода и отвода рабочего тела.In an embodiment, the hot wall is made in the form of a hollow body with fittings for supplying and discharging the working fluid.
В варианте исполнения, горячая стенка выполнена в виде пластины с размещенным на ее поверхности электронагревательным элементом.In an embodiment, 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 конденсационная 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 condensation chamber in a perspective view.
Предложенная разнотемпературная конденсационная камера может быть использована в составе установки для очистки воздуха, имеющего следующую конструкцию.The proposed multi-temperature condensation chamber can be used as part of the installation for air purification 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.The
В центральной части камеры 5, вдоль ее продольной оси, преимущественно параллельно ей, установлено ребро 9, разделяющее полость камеры на две полости 10 и 11, при этом указанные части полости камеры сообщаются между собой.In the central part of the
В варианте исполнения, между ребром 9 и днищами 12 и 13 выполнены зазоры 14 и 15 соответственно.In an embodiment,
В варианте исполнения в ребре 9 выполнены сквозные каналы 16.In an embodiment, through
Предложенная разнотемпературная конденсационная камера используется в составе указанной установки для очистки воздуха следующим образом.The proposed multi-temperature condensation chamber is used as part of the specified installation for air purification 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 initial part of the walls being hotter than the other parts, there is a significant decrease in the input of metastable supersaturation and, accordingly, the zone of stable supersaturation, uniform in cross section both along and across the flow, increases.
Разделение полости камеры 1 при помощи ребра 9 на две полости 10 и 11 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 chamber 1 by means 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 (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014100267/05A RU2571976C2 (en) | 2014-01-09 | 2014-01-09 | Different-temperature condensation chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014100267/05A RU2571976C2 (en) | 2014-01-09 | 2014-01-09 | Different-temperature condensation chamber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014100267A RU2014100267A (en) | 2015-07-20 |
| RU2571976C2 true RU2571976C2 (en) | 2015-12-27 |
Family
ID=53611285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014100267/05A RU2571976C2 (en) | 2014-01-09 | 2014-01-09 | Different-temperature condensation chamber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2571976C2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1392325A1 (en) * | 1985-07-03 | 1988-04-30 | Производственное объединение "Уралэнергоцветмет" | Heat recovery unit - cooler of waste furnace gases |
| RU2323033C1 (en) * | 2006-06-15 | 2008-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Method and device for cleaning air |
-
2014
- 2014-01-09 RU RU2014100267/05A patent/RU2571976C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1392325A1 (en) * | 1985-07-03 | 1988-04-30 | Производственное объединение "Уралэнергоцветмет" | Heat recovery unit - cooler of waste furnace gases |
| RU2323033C1 (en) * | 2006-06-15 | 2008-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Method and device for cleaning air |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014100267A (en) | 2015-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2323033C1 (en) | Method and device for cleaning air | |
| CN1994526A (en) | Gas-drying system | |
| RU2378038C2 (en) | Trap of aerosol particles | |
| RU2571976C2 (en) | Different-temperature condensation chamber | |
| RU2007147047A (en) | METHOD FOR CLEANING AIR | |
| RU2560884C2 (en) | Air cleaner | |
| RU2478417C2 (en) | Different-temperature condensation chamber | |
| RU148595U1 (en) | MULTI-TEMPERATURE CONDENSATION CAMERA | |
| RU148549U1 (en) | INSTALLATION FOR CLEANING THE AIR | |
| RU2560886C2 (en) | Method of air cleaning | |
| RU148596U1 (en) | MULTI-TEMPERATURE CONDENSATION CAMERA | |
| RU2571977C2 (en) | Air cleaner | |
| RU148550U1 (en) | INSTALLATION FOR CLEANING THE AIR | |
| RU2569549C2 (en) | Different-temperature condensation chamber | |
| RU2569550C2 (en) | Air cleaning in different-temperature condensation chamber | |
| RU148726U1 (en) | MULTI-TEMPERATURE CONDENSATION CAMERA | |
| RU2567956C2 (en) | Different-temperature condensation chamber | |
| RU2560885C2 (en) | Method of improvement of efficiency of air purification in multi-temperature condensing chamber | |
| RU2687909C1 (en) | Different-temperature condensation chamber | |
| RU2567952C2 (en) | Method of air cleaning | |
| RU2569555C2 (en) | Method of air cleaning | |
| RU2569553C2 (en) | Air cleaning in different-temperature condensation chamber | |
| RU2504421C2 (en) | Air treatment apparatus | |
| RU2483781C2 (en) | Different-temperature condensation chamber | |
| RU2476256C2 (en) | Method of air cleaning |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160110 |