RU2627887C1

RU2627887C1 - Gas treatment apparatus

Info

Publication number: RU2627887C1
Application number: RU2016130792A
Authority: RU
Inventors: Николай Сергеевич Кобелев; Сергей Геннадьевич Емельянов; Дмитрий Евгеньевич Лысенко; Илья Викторович Егельский
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2017-08-14

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: gas treatment apparatus comprises a housing with inlet and outlet connections for gas and liquid, inside which a filter drum is mounted on the shaft, made in the form of radially disposed metal plates, each coated with a porous film. The apparatus housing is filled with absorbing liquid by 0.3-0.35 of the volume and has drift catchers installed at the same level with the axis of the shaft. The gas inlet connection has the form of a convergence nozzle, on the inner surface of which there are cam grooves extending longitudinally from the inlet to the outlet of the convergence nozzle. The curvature of the cam grooves is made along the cycloid line as a brachistochrone with a dovetail shape. The cam grooves are connected to a circular groove which is connected to the device for impurities extraction.

EFFECT: constancy of the aerodynamic resistance of the apparatus and, accordingly, the normalized energy inputs for gas treatment during long-term operation.

6 dwg

Description

Изобретение относится к массообменным устройствам роторной конструкции и может быть использовано в химической, нефтехимической, газовой, газоперерабатывающей и других отраслях промышленности для обработки газа жидкостью.The invention relates to mass transfer devices of a rotor design and can be used in chemical, petrochemical, gas, gas processing and other industries for gas processing by liquid.

Известен аппарат для обработки газа (см., патент РФ на полезную модель №62033, МПК В01D 53/18, В01D 46/26, опубл. Бюл. № 9, 27.03.2007), содержащий корпус со штуцерами входа и выхода газа и жидкости, внутри которого на валу установлен фильтрующий барабан, выполненный в виде радиально расположенных металлических пластин, каждая из которых покрыта пористой пленкой, а корпус аппарата на 0,3-0,35 объема заполнен абсорбирующей жидкостью и имеет каплеуловители, установленные на одном уровне с осью вала, причем штуцер входа газа имеет форму суживающегося сопла, на внутренней поверхности которого выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от входного к выходному отверстию суживающегося сопла.A known apparatus for processing gas (see, RF patent for utility model No. 6,033, IPC B01D 53/18, B01D 46/26, publ. Bull. No. 9, 03/27/2007), comprising a housing with gas and liquid inlet and outlet fittings inside of which a filter drum is installed on the shaft, made in the form of radially arranged metal plates, each of which is covered with a porous film, and the device’s body is filled with absorbent liquid by 0.3-0.35 volume and has drop eliminators installed at the same level with the shaft axis moreover, the gas inlet fitting has the form of a tapering nozzle, on the inside renney surface which is curved grooves longitudinally extending from the inlet to the outlet of a tapered nozzle.

Недостатком является возрастающая энергоемкость при длительной эксплуатации аппарата для обработки газа, определяемого работой в условиях тепловлажностных воздействий, когда наблюдается интенсивное разрушение вала фильтрующего барабана при наблюдаемом во время вращения переменном контакте как с воздухом повышенного влагосодержания, так и с потоком монодисперсной влаги с зеркала абсорбирующей жидкости, с наличием локальной кавитации, обусловленной воздействием разряжения, возникающего при внезапном расширении на входе обрабатываемого потока в корпусе из штуцера входа газа, имеющего форму суживающегося сопла.The disadvantage is the increasing energy consumption during long-term operation of the gas processing apparatus, determined by operation under conditions of heat and humidity, when there is intense destruction of the filter drum shaft during alternating contact observed with rotation both with high moisture content air and with a stream of monodispersed moisture from the mirror of the absorbing liquid, with the presence of local cavitation due to the effect of a vacuum that occurs during a sudden expansion at the input emogo flow in the body of the gas inlet nozzle having a shape of a tapered nozzle.

Известен аппарат №152749, МПК В01D53/18, опубл. 20.06.15), содержащий корпус со штуцерами входа и выхода газа и жидкости, внутри которого на валу установлен фильтрующий барабан, выполненный в виде радиально расположенных металлических пластин, каждая из которых покрыта пористой пленкой, а корпус аппарата на 0,3-0,35 объема заполнен абсорбирующей жидкостью и имеет каплеуловители, установленные на одном уровне с осью вала, причем штуцер входа газа имеет форму суживающегося сопла, на внутренней поверхности которого выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от входного к выходному отверстию суживающегося сопла, отличающийся тем, что наружная поверхность вала фильтрующего барабана выполнена с покрытием из наноматериала в виде стеклообразной пленки.Known apparatus No. 152749, IPC B01D53 / 18, publ. 06/20/15), comprising a housing with gas and liquid inlet and outlet fittings, inside of which a filter drum is installed on the shaft, made in the form of radially arranged metal plates, each of which is covered with a porous film, and the apparatus body is 0.3-0.35 volume is filled with absorbent liquid and has drop eliminators installed at the same level with the axis of the shaft, and the gas inlet fitting has the form of a tapering nozzle, on the inner surface of which there are curved grooves longitudinally located from the inlet to the outlet mu tapered nozzle hole, characterized in that the outer surface of the filter drum shaft is configured from a nanomaterial as a glass film coating.

Недостатком является возрастание энергозатрат при поступлении газа, насыщенного мелкодисперсными твердыми и каплеобразными частицами, в корпус через штуцер входа, выполненного в форме суживающегося сопла, и последующем уменьшении выходного его сечения за счет накопления загрязнений как в полостях криволинейных канавок, так и во внутреннем его объеме, что способствует увеличению аэродинамического сопротивления штуцера входа газа.The disadvantage is the increase in energy consumption when a gas saturated with finely divided solid and droplet particles enters the housing through an inlet fitting made in the form of a tapering nozzle, and its subsequent output section decreases due to accumulation of contaminants both in the cavities of the curved grooves and in its internal volume, which increases the aerodynamic drag of the gas inlet fitting.

Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание нормированных энергозатрат процесса обработки газа при длительной эксплуатации, путем устранения возрастания аэродинамического сопротивления штуцера ввода в виде суживающегося сопла при насыщении потока мелкодисперсными каплеобразными и твердыми частицами загрязнений за счет отдаления их и последующего удаления перед поступлением в корпус аппарата для обработки газа.The technical task of the invention is to maintain the normalized energy consumption of the gas processing process during long-term operation, by eliminating the increase in aerodynamic resistance of the inlet fitting in the form of a tapering nozzle when the stream is saturated with fine droplet and solid particles of contaminants by removing them and then removing them before entering the gas treatment apparatus .

Технический результат по поддержанию постоянства нормированных энергозатрат достигается тем, что аппарат для обработки газа, содержащий корпус со штуцерами входа и выхода газа и жидкости, внутри которого на валу установлен фильтрующий барабан, выполненный в виде радиально расположенных металлических пластин, каждая из которых покрыта пористой пленкой, а корпус аппарата на 0,3-0,35 объема заполнен абсорбирующей жидкостью и имеет каплеуловители, установленные на одном уровне с осью вала, при этом штуцер входа газа имеет форму суживающегося сопла, на внутренней поверхности которого выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от входного к выходному отверстию суживающегося сопла, при этом кривизна криволинейных канавок выполнена по линии циклоида как брахистохрона с профилем в виде «ласточкиного хвоста», и соединены с круговой канавкой, которая связана с устройством удаления загрязнений.The technical result of maintaining the constancy of the normalized energy consumption is achieved by the fact that the gas processing apparatus, comprising a housing with gas and liquid inlet and outlet fittings, inside which a filter drum is mounted on the shaft, made in the form of radially arranged metal plates, each of which is covered with a porous film, and the casing of the apparatus is filled with an absorbing liquid of 0.3-0.35 volume and has drop eliminators installed at the same level with the axis of the shaft, while the gas inlet fitting has the shape of a tapering nozzle, on the inner surface of which curved grooves are made, longitudinally located from the tapering nozzle inlet to the outlet, the curvature of the curved grooves made along the line of the cycloid as a brachistochron with a dovetail profile, and connected to a circular groove that is associated with the device removal of pollution.

На фиг. 1 показан аппарат для обработки газа с барабаном, покрытым наноматериалом, на фиг. 2 - разрез А-А фиг.1, на фиг. 3 – внутренняя поверхность суживающегося сопла с криволинейными канавками, на фиг. 4 – штуцер входа с круговой канавкой и устройство удаления загрязнений, на фиг. 5 – кривизна криволинейной канавки по линии циклоида как брахистохрона, на фиг. 6 – профиль полости в виде «ласточкиного хвоста».In FIG. 1 shows a gas processing apparatus with a drum coated with nanomaterial, FIG. 2 is a section AA of FIG. 1, FIG. 3 - the inner surface of the tapering nozzle with curved grooves, in FIG. 4 - inlet fitting with a circular groove and a device for removing contaminants, in FIG. 5 shows the curvature of the curved groove along the line of the cycloid as a brachistochron; FIG. 6 - profile of the cavity in the form of a "dovetail".

Аппарат для обработки газа состоит из корпуса 1 со штуцером входа 2 и выхода 3 газа, входа 4 и выхода 5 абсорбирующей жидкости, внутри которого на валу 6 установлен фильтрующий барабан, выполненный в виде радиально расположенных металлических пластин 7, покрытых пористой пленкой 8, при этом металлические пластины 7 укреплены на валу 6 посредством ребер 9. В корпусе 1 установлены каплеуловители 10 на одном горизонтальном уровне с осью 11 вала 6. Штуцер входа 2 имеет форму суживающегося сопла, на внутренней поверхности которого выполнены криволинейные канавки 12. В корпусе 1 расположены застойные зоны 13.The gas processing apparatus consists of a housing 1 with a gas inlet 2 and gas outlet 3, an inlet 4 and an outlet 5 of absorbent liquid, inside of which a filter drum is installed on the shaft 6, made in the form of radially arranged metal plates 7 coated with a porous film 8, while metal plates 7 are mounted on the shaft 6 by means of ribs 9. Drop eliminators 10 are installed in the housing 1 at the same horizontal level with the axis 11 of the shaft 6. The inlet fitting 2 has the shape of a tapering nozzle, on the inner surface of which are curved e grooves 12. In the housing 1 are stagnant zones 13.

Наружная поверхность 14 вала фиксирующего барабана выполнена с покрытием из наноматериала 15 в виде стеклообразной пленки 16 (см., например, Киш. А. Кинетика электрохимического растворения металлов. М.: Мир, 1990 - 272 с.).The outer surface 14 of the shaft of the fixing drum is made with a coating of nanomaterial 15 in the form of a glassy film 16 (see, for example, Kish. A. Kinetics of electrochemical dissolution of metals. M: Mir, 1990 - 272 p.).

Кривизна криволинейных канавок 12 выполнена по линии циклоида как брахистохрона 17, а профиль полости 18 каждой криволинейной канавки 12 имеет вид «ласточкиного хвоста», и соединены они с круговой канавкой 19, которая расположена у входного отверстия 20 и связана с устройством удаления загрязнений 21.The curvature of the curved grooves 12 is made along the line of the cycloid as a brachistochron 17, and the profile of the cavity 18 of each curved groove 12 has the form of a dovetail, and they are connected to a circular groove 19, which is located at the inlet 20 and is connected to the contaminant removal device 21.

Аппарат для обработки газа работает следующим образом. При поступлении по штуцеру 2 входа газа потока, насыщенного мелкодисперсными твердыми и каплеобразными частицами, смесь газа и загрязнений, осуществляя движение по криволинейным канавкам 12, закручивается, и загрязнения под действием центробежных сил заполняют полости 18, где коагулируют, укрупняются и, медленно перемещаясь, закупоривают полости 18. А это дополнительно способствует «витанию» частиц загрязнений во внутреннем объеме штуцера 2 входа.Apparatus for processing gas works as follows. Upon receipt through the nozzle 2 of the gas inlet stream, saturated with fine solid and droplet-like particles, the mixture of gas and contaminants, moving along curved grooves 12, twists, and contaminants under the action of centrifugal forces fill the cavity 18, where they coagulate, coarsen and, slowly moving, clog cavity 18. And this additionally contributes to the "soaring" of particles of contaminants in the internal volume of the inlet fitting 2.

В результате возрастает аэродинамическое сопротивление штуцера 2 входа газа в корпус 1, что приводит к увеличению мощности привода устройства подачи газа на обработку до 20-25% (см., например, Курчавин В.М., Мезенцев А.П. Экономия тепловой и электрической энергии в поршневых компрессорах. Л.: Энергоатомиздат, 1985 – 80 с., ил.).As a result, the aerodynamic resistance of the nozzle 2 of the gas inlet to the housing 1 increases, which leads to an increase in the drive power of the gas supply device for processing up to 20-25% (see, for example, Kurchavin V.M., Mezentsev A.P. Saving thermal and electrical energy in reciprocating compressors. L .: Energoatomizdat, 1985 - 80 s., ill.).

Для ускорения перемещения частиц загрязнений по криволинейным канавкам 12 кривизна их выполнена по линии циклоида как брахистохрона 17, тогда частица загрязнений из точки А, соответствующей выходу из штуцера 2, перемещается в полости 18 криволинейной канавки 12 по скорейшему спуску, т.е. в кротчайшее время (см., например, Замечательные кривые, стр. 802 Выгодский М. Я. Справочник по высшей математике. М.: Наука, 1981, 416 с., ил.) к точке В на круговой канавке 19, расположенной у входного отверстия штуцера 2. Скоростной спуск частиц загрязнений устраняет коагуляцию и укрупнение их, следовательно, отсутствует закупоривание полостей 18 криволинейных канавок 12. Кроме того, выполнение профиля полости 18 в виде «ласточкиного хвоста» препятствует «выдуванию» вращающимся потоком газа частиц загрязнений из полостей 18 криволинейных канавок 12 во внутренний объем штуцера 2, что способствовало бы дополнительному возрастанию его аэродинамического сопротивления (см., например, стр. 98. Призматические трубы с треугольным сечением, Цой П.В. Методы расчеты отдельных задач тепломассообмена. М.: Энергия, 1971-284 с., ил.).To accelerate the movement of contaminant particles along curved grooves 12, their curvature is made along the line of the cycloid as a brachistochron 17, then the contaminant particle from point A, corresponding to the outlet from fitting 2, moves in the cavity 18 of the curved groove 12 along the speediest descent, i.e. at the shortest time (see, for example, Wonderful Curves, p. 802, Vygodsky M. Ya. Handbook of Higher Mathematics. M: Nauka, 1981, 416 pp., ill.) to point B on circular groove 19, located at the input the nozzle holes 2. The rapid descent of the particles of contaminants eliminates coagulation and coarsening of them, therefore, there is no clogging of the cavities 18 of the curved grooves 12. In addition, the profile of the cavity 18 in the form of a “dovetail” prevents the particles of contaminants from “blowing out” of the cavities from the cavities 18 curved grooves 12 in the internal volume of the nozzle 2, which would contribute to an additional increase in its aerodynamic drag (see, for example, page 98. Prismatic tubes with a triangular section, Choi PV Methods for calculating individual heat and mass transfer problems. M: Energy, 1971-284 p. , ill.).

Следовательно, выполнение кривизны криволинейных канавок 12 по линии циклоида как брахистохрона 17 с профилем полостей 18 в виде «ласточкиного хвоста» обеспечивает заданное аэродинамическое сопротивление штуцера 2 и, как следствие, поддерживает нормированные энергозатраты при эксплуатации аппарата для обработки газа с различной концентрацией в нем мелкодисперсных каплеобразных и твердых загрязнений.Consequently, the curvature of the curved grooves 12 along the line of the cycloid as a brachistochron 17 with a cavity profile 18 in the form of a “dovetail” provides a given aerodynamic resistance of the nozzle 2 and, as a result, maintains normalized energy consumption during operation of the apparatus for processing gas with various concentrations of finely divided droplets and solid pollution.

Перенесение обрабатываемого воздуха повышенного влагосодержания в корпусе 1 сопровождается выделением теплоты гидрации, растворения, разбавления и конденсации, обусловливающим суммарный тепловой эффект сорбции(см., например, Коун А.А., Резенфанд Ф.С. Очистка газа. М.: Химмаш, 1998 - 198 с.). Это приводит интенсивному испарению абсорбционной жидкости, в результате осуществляется контакт с нижней стороны наружной 14 поверхности вала 6, находящийся по мере вращения фильтрующего барабана на пути перемещающегося насыщенного монодисперсной влагой испаряющегося потока. При этом налипающая на наружную 14 поверхность монодисперсная влага коагулирует, укрупняется и коррозирует металл вала 6.The transfer of the increased moisture content of the treated air in the housing 1 is accompanied by the release of heat of hydration, dissolution, dilution and condensation, which determine the total thermal effect of sorption (see, for example, Koun A.A., Rezenfand F.S. Gas purification. M .: Himmash, 1998 - 198 p.). This leads to intensive evaporation of the absorption liquid, as a result, contact is made from the lower side of the outer 14 of the surface of the shaft 6, which is located as the filter drum rotates along the path of the evaporating stream saturated with monodispersed moisture. Moreover, monodispersed moisture adhering to the outer surface 14 coagulates, coarsens and corrodes the metal of the shaft 6.

Одновременно на выходе штуцера 2 входа газа в виде суживающегося сопла осуществляется внезапное расширение в корпусе 1 обрабатываемого воздуха повышенного влагосодержания со снижением температуры насыщения пара с последующей конденсацией монодисперсной влаги, налипающей на верхнюю сторону внешней 14 поверхности вала 6 (эффект Джоуля-Томсона, см., например, Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача М.: Высш. Школа, 1980 - 469 с.). В результате пузырьки пара, соприкасаясь с верхней стороной внешней 14 поверхности, сжимаются до высоких давлений и быстро распадаются, приводя к разрушению металла вала 6, т.к. наблюдается явление локальной кавитации.At the same time, at the outlet of the gas inlet fitting 2 in the form of a tapering nozzle, a sudden increase in moisture content in the body 1 of the treated air takes place with a decrease in the temperature of steam saturation with subsequent condensation of monodispersed moisture adhering to the upper side of the outer surface of the shaft 6 (Joule-Thomson effect, see. for example, Nashchokin V.V. Technical Thermodynamics and Heat Transfer M .: Higher School, 1980 - 469 p.). As a result, the vapor bubbles, in contact with the upper side of the outer surface 14, are compressed to high pressures and quickly disintegrate, leading to the destruction of the metal of the shaft 6, because the phenomenon of local cavitation is observed.

Совместное коррозионное и кавитационное воздействие на наружную 14 поверхность вала 6 приводит к разрушению его с последующим ремонтом или заменой и соответственно внеплановым демонтажным работам, а это, как следствие, способствует возрастанию энергозатрат на процесс очистки газа.The combined corrosion and cavitation effects on the outer 14 surface of the shaft 6 leads to its destruction with subsequent repair or replacement and, accordingly, unscheduled dismantling, and this, as a result, contributes to an increase in energy consumption for the gas purification process.

Для устранения разрушающего действия коррозии и кавитации на наружную 14 поверхность вала 6 наносится покрытие, выполненное из наноматериала 15 с образованием стеклоподобной пленки 16. В результате не осуществляется налипания как монодисперсных частиц абсорбционной жидкости с нижней стороны, так и конденсирующихся капелек пара с верхней стороны наружной 14 поверхности вала 6. Следовательно, практически отсутствуют коррозийные и кавитационные воздействия, и вал 6 с фильтрующим барабаном эксплуатируется в заданном временном режиме по условию нормативного ремонта или замены.To eliminate the destructive effect of corrosion and cavitation, a coating made of nanomaterial 15 is formed on the outer surface of the shaft 6 to form a glass-like film 16. As a result, monodisperse particles of the absorption liquid do not stick on the lower side or condensed vapor droplets on the upper side of the outer 14 the surface of the shaft 6. Therefore, there is practically no corrosive and cavitation effects, and the shaft 6 with a filter drum is operated in a predetermined time mode under the condition ju regulatory repair or replacement.

Обрабатываемый газ с нормативными параметрами по расходу подают в корпус 1 через штуцер входа 2 с криволинейными канавками 12. В результате перемещения потока обрабатываемого газа от входного отверстия штуцера входа 2, выполненного в форме суживающегося сопла, по продольно расположенным криволинейным канавкам 12 он закручивается и в виде вихревого потока (см., например, Меркулов А.П. Вихревой эффект и его использование в технике. Куйбышев, 1969 - 369 с.) поступает в полость очистки газа корпуса 1 аппарата. Наличие вихревого потока в полости корпуса 1 приводит к образованию в застойных зонах 13 микровихрей, в результате чего в застойных зонах 13 ламинарный режим движения газа в пограничном слое (место контакта внутренней поверхности корпуса 1 и обрабатываемого газа) переходит в турбулентный (см., например, А.Д. Альтшуль и др. Аэродинамика и гидравлика. М.: 1975 - 438 с.). В результате весь объем газа, поступающий в корпус 1, участвует в процессе абсорбционной обработки. Обрабатываемый газ по мере перемещения в корпусе 1 воздействует на металлические пластины 7, перпендикулярно расположенные к направлению движения обрабатываемого газа. Так как металлические пластины 7 укреплены на валу 6, то последние начинают вращаться на оси 11. По мере перемещения металлических пластин 7 из горизонтального положения в вертикальное изменяется площадь контакта абсорбирующей поверхности в виде смоченной абсорбирующей жидкостью пленки 8, и, следовательно, осуществляется переменный по времени процесс абсорбционного отделения от газа вредных загрязнений, определяемых абсорбирующей способностью жидкости, находящейся в полости корпуса 1.The processed gas with flow rate specifications is supplied to the housing 1 through the inlet fitting 2 with curved grooves 12. As a result of the flow of the processed gas from the inlet of the inlet fitting 2, made in the form of a tapering nozzle, it is twisted along longitudinally curved grooves 12 and in the form vortex flow (see, for example, Merkulov A.P. The vortex effect and its use in technology. Kuibyshev, 1969 - 369 pp.) enters the gas purification cavity of body 1 of the apparatus. The presence of a vortex flow in the cavity of the casing 1 leads to the formation of 13 microvortices in the stagnant zones, as a result of which in the stagnant zones 13 the laminar regime of gas movement in the boundary layer (the contact point between the inner surface of the casing 1 and the gas being processed) becomes turbulent (see, for example, A.D. Altshul et al. Aerodynamics and Hydraulics. M.: 1975 - 438 p.). As a result, the entire volume of gas entering the housing 1 is involved in the absorption processing. The processed gas as it moves in the housing 1 acts on the metal plate 7, perpendicular to the direction of movement of the treated gas. Since the metal plates 7 are mounted on the shaft 6, the latter begin to rotate on the axis 11. As the metal plates 7 move from horizontal to vertical, the contact area of the absorbent surface changes in the form of a film 8 moistened with absorbent liquid, and, therefore, a time-varying effect occurs the process of absorption separation from gas of harmful contaminants, determined by the absorbing ability of the liquid in the cavity of the housing 1.

Наибольшая интенсивность абсорбционной очистки газа происходит на пористой пленке 8, когда металлическая пластина 7 занимает верхнее вертикальное положение. По мере вращения вала 6 на оси 11 площадь контакта абсорбирующей поверхности пористой пленки 8 вновь уменьшается и очищенный закрученный газ огибает металлическую пластину 7 в застойной зоне 13, находящейся перед штуцером выхода 3 полости корпуса 1, ламинарный режим в пограничном слое преобразуется в турбулентный, в результате весь объем газа, поступающий в корпус 1, участвует в процессе абсорбционной очистки.The highest intensity of gas absorption cleaning occurs on the porous film 8, when the metal plate 7 occupies the upper vertical position. As the shaft 6 rotates on axis 11, the contact area of the absorbent surface of the porous film 8 decreases again and the clean swirling gas envelops the metal plate 7 in the stagnant zone 13 located in front of the outlet fitting 3 of the cavity 1 of the housing 1, the laminar regime in the boundary layer is transformed into turbulent, as a result the entire volume of gas entering the housing 1 is involved in the absorption cleaning process.

Синусоидальный характер абсорбционной очистки газа от вредных частиц обеспечивает высокое качество очистки с минимизацией затрат абсорбирующей жидкости (см., например, Берман Л.Д. О теплообмене при пленочной конденсации движущегося пара//Теплообмен, температурный режим и гидродинамика при генерации пара.- Л.: Наука, 1981. - С. 93-102).The sinusoidal nature of the absorption gas purification from harmful particles ensures a high quality of purification while minimizing the costs of the absorbing liquid (see, for example, Berman L.D. On heat transfer during film condensation of moving steam // Heat transfer, temperature and hydrodynamics during steam generation.- L. : Science, 1981. - S. 93-102).

Истощенная в результате контакта с обрабатываемым газом пористая пленка 8 по мере перемещения металлических пластин 7 погружается в абсорбирующую жидкость, где восстанавливается и, выходя из жидкости, зеркало которой находится ниже горизонтального уровня, соответствующего оси 11 вала 6, на величину, определяемую заполнением внутренней полости корпуса 1, и после каплеуловителей 10 вновь переходит в рабочее состояние для последующего контактного взаимодействия с обрабатываемым потоком газа. Процесс обновления абсорбирующей жидкости в корпусе 1 осуществляется или постоянно путем подачи жидкости через штуцер 5 выхода, или периодически по мере необходимости также через штуцеры входа 4 и выхода 5 жидкости.Depleted as a result of contact with the processed gas, the porous film 8 is immersed in the absorbing liquid as the metal plates 7 move, where it is restored and, leaving the liquid, the mirror of which is below the horizontal level corresponding to the axis 11 of the shaft 6, by an amount determined by the filling of the internal cavity of the housing 1, and after the droplet eliminators 10 it reverts to the operating state for subsequent contact interaction with the gas stream being processed. The process of updating the absorbent liquid in the housing 1 is carried out either continuously by supplying liquid through the outlet 5, or periodically, as necessary, also through the nozzles of the inlet 4 and the outlet 5 of the liquid.

При незначительном увеличении расхода обрабатываемого газа, например, по производственной необходимости, но с соблюдением заданной степени абсорбционной обработки осуществляется поворот металлических пластин 7 в ребрах 9 на угол от 15° до 25° (большему значению увеличения расхода соответствует большее значение угла поворота). В этом случае обрабатываемый газ входит через штуцер 2 и, проходя корпус 1, воздействует на абсорбирующую поверхность металлической пластины 7, частично сходя по ней под углом к плоскости вращения, т.е. усилие на металлическую пластину 7 с возрастанием расхода обрабатываемого газа практически не увеличивается, а время его контакта с абсорбирующей поверхностью пористой пленки 8 остается неизменным, и соответственно качество очистки газа от загрязнений не ухудшается. Величина угла поворота металлических пластин 7 на ребрах 9 от 15° до 25° позволяет при увеличении расхода обрабатываемого газа до 20% поддерживать заданное качество очистки путем постоянной скорости вращения вала 6 (в пределах изменения расхода обрабатываемого газа от нормативного до увеличенного на 20%), т.е. достигается равенство нахождения по времени металлических пластин 7 с пористой пленкой 8 как в режиме контакта с обрабатываемым газом, так и с абсорбирующей жидкостью.With a slight increase in the flow rate of the treated gas, for example, due to production needs, but subject to a given degree of absorption treatment, the metal plates 7 in the ribs 9 are rotated by an angle of 15 ° to 25 ° (a larger value of the flow rate corresponds to a larger rotation angle). In this case, the treated gas enters through the nozzle 2 and, passing through the housing 1, acts on the absorbent surface of the metal plate 7, partially descending along it at an angle to the plane of rotation, i.e. the force on the metal plate 7 practically does not increase with increasing consumption of the treated gas, and the time of its contact with the absorbing surface of the porous film 8 remains unchanged, and accordingly, the quality of gas purification from pollution does not deteriorate. The angle of rotation of the metal plates 7 on the ribs 9 from 15 ° to 25 ° allows, with an increase in the flow rate of the treated gas to 20%, to maintain the specified cleaning quality by constant rotation speed of the shaft 6 (within the range of the flow rate of the processed gas from standard to increased by 20%), those. the equality in time of metal plates 7 with a porous film 8 is achieved both in contact with the gas being treated and with the absorbing liquid.

Заполнение корпуса 1 абсорбирующей жидкостью обусловлено необходимостью стекания с пористых пленок 8 абсорбирующей жидкости до перехода металлических пластин 7 в горизонтальное положение, и расположение каплеуловителей 10 на одном горизонтальном уровне с осью 11 вала 6 устраняет возможность захвата обрабатываемым потоком газа каплеобразующих частиц с зеркала абсорбирующей жидкости.The housing 1 is filled with absorbent liquid due to the necessity of dripping absorbent liquid from porous films 8 until the metal plates 7 move to a horizontal position, and the arrangement of droplet eliminators 10 at the same horizontal level with the axis 11 of the shaft 6 eliminates the possibility of capture of droplet-forming particles from the mirror of the absorbing liquid by the processed gas stream.

Оригинальность конструктивного решения заключается в том, что при выполнении кривизны криволинейных канавок по линии циклоида как брахистохрона с профилем в виде «ласточкиного хвоста» в штуцере ввода газа, насыщенного мелкодисперсными загрязнениями, обеспечивает постоянство аэродинамического сопротивления аппарата и соответственно нормированные энергозатраты на обработку газа при длительной эксплуатации.The originality of the constructive solution lies in the fact that when the curvature of the curved grooves along the line of the cycloid as a brachistochron with a dovetail profile in the gas inlet fitting, saturated with fine contaminants, ensures the aerodynamic resistance of the apparatus and, accordingly, the normalized energy consumption for gas processing during long-term operation .

Claims

A gas processing apparatus, comprising a housing with gas and liquid inlet and outlet fittings, inside of which a filter drum is mounted on the shaft, made in the form of radially arranged metal plates, each of which is covered with a porous film, and the apparatus body is 0.3-0.35 volume is filled with an absorbent liquid and has droplet eliminators installed at the same level with the axis of the shaft, while the gas inlet fitting has the form of a tapering nozzle, on the inner surface of which there are curved grooves, longitudinally located e from the inlet to the outlet of the tapering nozzle, in addition, the outer surface of the filter drum shaft is coated with nanomaterial in the form of a glassy film, characterized in that the curvature of the curved grooves is made along the line of the cycloid as a brachistochron with a profile in the form of a "dovetail" and grooves connected to a circular groove, which is associated with a device for removing contaminants.