RU2767611C1 - Method for cleaning the gas stream from mist droplets - Google Patents

Method for cleaning the gas stream from mist droplets Download PDF

Info

Publication number
RU2767611C1
RU2767611C1 RU2021102442A RU2021102442A RU2767611C1 RU 2767611 C1 RU2767611 C1 RU 2767611C1 RU 2021102442 A RU2021102442 A RU 2021102442A RU 2021102442 A RU2021102442 A RU 2021102442A RU 2767611 C1 RU2767611 C1 RU 2767611C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fog
gas stream
gas
flow
cleaning
Prior art date
Application number
RU2021102442A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марина Алексеевна Васильева
Алексей Сергеевич Васильев
Владимир Николаевич Иванов
Алексей Алексеевич Палей
Людмила Васильевна Палей
Юрий Владимирович Писанко
Эбрахим Саид Альмуалла Маджид
АльАли Омар
Original Assignee
Алексей Алексеевич Палей
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 Алексей Алексеевич Палей filed Critical Алексей Алексеевич Палей
Priority to RU2021102442A priority Critical patent/RU2767611C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2767611C1 publication Critical patent/RU2767611C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G15/00Devices or methods for influencing weather conditions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01HSTREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H13/00Dispersing or preventing fog in general, e.g. on roads, on airfields

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

FIELD: gas purification.
SUBSTANCE: invention relates to the field of technology designed to purify a gas stream from mist droplets contained therein, and can be used to disperse mist in a controlled area. The method consists in advancing the purified gas stream by overpressure through a porous structure with open pores. In the process of advancing the gas flow through a porous structure with open pores, its movement is carried out in a plane intersecting the flow lines of the advanced gas stream.
EFFECT: increase in the efficiency of cleaning the gas stream from the liquid droplets contained in it and, accordingly, an increase in the efficiency of mist dispersion.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области техники, предназначенной для очистки газового потока от содержащейся в нем капель тумана, и может быть использовано для рассеивания тумана на контролируемой территории (аэродромы, скоростные автодороги, открытые площадки для проведения различных спортивных и зрелищных мероприятий и т.д.), где необходимо выполнение требований по прозрачности атмосферы и обеспечению дальности видимости, а также в устройствах фильтрации капельных дисперсий из газовых потоков. Кроме того, предлагаемый способ может быть использован и для очистки газовых потоков от капель жидкости в различных технологических процессахThe invention relates to the field of technology designed to clean the gas flow from the fog drops contained in it, and can be used to disperse fog in a controlled area (airfields, express roads, open areas for various sports and entertainment events, etc.), where it is necessary to meet the requirements for atmospheric transparency and ensuring the visibility range, as well as in devices for filtering droplet dispersions from gas streams. In addition, the proposed method can also be used to clean gas flows from liquid drops in various technological processes.

Известно устройство для сепарации пара из газов, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с патрубками для входа и выхода охлаждающего агента и двумя решетками, на которых закреплены трубки. Для входа парогазовой смеси в корпусе смонтирована верхняя камера, а для выхода сепарированного конденсата и очищенного газа - нижняя камера (А.Г. Амелин. Теоретические основы образования тумана. М.: Химия, 1966 г., стр. 164).A device for separating steam from gases is known, containing a vertical cylindrical body with nozzles for the inlet and outlet of the cooling agent and two gratings on which the tubes are fixed. To enter the gas-vapor mixture, the upper chamber is mounted in the housing, and the lower chamber is mounted to exit the separated condensate and purified gas (A.G. Amelin. Theoretical foundations of fog formation. M .: Chemistry, 1966, p. 164).

В известном устройстве парогазовая смесь через верхнюю камеру проходит по трубам, охлажденным движущимся в межтрубном пространстве хладагентом. При соприкосновении с холодной поверхностью труб происходит охлаждение газа и конденсация на этой поверхности содержащегося в газе пара. Конденсируемая в трубах жидкость собирается в нижней камере и вытекает их нее через патрубок выхода конденсата. Очищенный от конденсата газ выходит через патрубок нижней камеры. В известном устройстве производится конденсация и сепарация лишь той части паров газовой смеси, которой удается соприкоснуться с поверхностью труб за время нахождения смеси в трубе. Остальная же часть паров остается в составе выходящей из устройства смеси. Таким образом, для повышения степени очистки смеси от паров требуется увеличение габаритных размеров известного устройства. Кроме того, в известном устройстве не предусмотрена очистка смеси от аэрозолей.In the known device, the gas-vapor mixture passes through the upper chamber through pipes cooled by a refrigerant moving in the annulus. When in contact with the cold surface of the pipes, the gas is cooled and the vapor contained in the gas condenses on this surface. The liquid condensed in the pipes is collected in the lower chamber and flows out of it through the condensate outlet pipe. The gas cleared of condensate exits through the branch pipe of the lower chamber. In the known device, condensation and separation of only that part of the vapors of the gas mixture, which manages to come into contact with the surface of the pipes during the time the mixture is in the pipe, is carried out. The rest of the vapor remains in the composition of the mixture leaving the device. Thus, to increase the degree of purification of the mixture from vapors, an increase in the overall dimensions of the known device is required. In addition, the known device does not provide for cleaning the mixture from aerosols.

Известны способы очистки газового потока от содержащейся в нем капель жидкости, применяемые для рассеивания туманов. Очистка производится путем формирования в тумане процессов искусственной конденсации паров воды путем добавления в область тумана специальных веществ (реагентов). Использование реагентов для рассевания тумана широко представлено в патентной литературе. (См., например, патенты №2357404 RU, №2061358 RU, №2175185 RU, US №2815928). Применение данных методов ограничивается переохлажденными туманами (туманами, образуемыми в условиях отрицательных температур окружающего воздуха). Теплые же туманы являются термодинамический устойчивыми, и с помощью реагентов инициировать процессы искусственной конденсации не удается, туман не рассеивается.Known methods for cleaning a gas stream from the liquid droplets contained in it are used to disperse fogs. Purification is carried out by forming processes of artificial condensation of water vapor in the fog by adding special substances (reagents) to the fog area. The use of mist dispersal agents is extensively presented in the patent literature. (See, for example, patents No. 2357404 RU, No. 2061358 RU, No. 2175185 RU, US No. 2815928). The use of these methods is limited to supercooled fogs (fogs formed in conditions of negative ambient temperatures). Warm fogs are thermodynamically stable, and with the help of reagents it is not possible to initiate artificial condensation processes, the fog does not dissipate.

Известны способы очистки газа от содержащихся в нем капель жидкости путем электрического на него воздействия, основанные на использовании коронного разряда, формируемого специальными проводами, соединенными с высоковольтным источником питания, монтируемыми в области предполагаемого рассеивания тумана, (см., например, авторское свидетельство СССР №71260, МПК А01G 15/00, опубликованное 31.07.1948 г., патент США №3456880, МПК А01G 15/00, опубликованный 22.07.1969 г.). Основным недостатком описываемого способа является необходимость доставки коронирующих проводов в область предполагаемой очистки воздуха от содержащихся в нем капель жидкости и рассеивания тумана, что предопределяет большие затраты ресурсов и не всегда осуществимо по погодным условиям. Более простой способ доставки электрических зарядов в атмосферу представлен в описании к авторскому свидетельству СССР №29675, МПК А01П 15/00, опубликованное в 1948 году. Описываемый способ способствует распространению ионизированного воздуха, т.е. электрически заряженных частиц в область предполагаемого воздействия, ускоряя тем самым процесс выпадения осадков. Воздух очищается от содержащихся в нем капель воды. Облако или туман рассеивается.There are known methods of gas purification from the liquid droplets contained in it by electrical action on it, based on the use of a corona discharge generated by special wires connected to a high-voltage power source, mounted in the area of the alleged fog dispersion, (see, for example, USSR author's certificate No. 71260 , IPC A01G 15/00, published 07/31/1948, US patent No. 3456880, IPC A01G 15/00, published 07/22/1969). The main disadvantage of the described method is the need to deliver corona wires to the area of the proposed air purification from the liquid drops contained in it and the dispersion of fog, which predetermines high resource costs and is not always feasible due to weather conditions. A simpler way to deliver electric charges to the atmosphere is presented in the description of the USSR author's certificate No. 29675, IPC A01P 15/00, published in 1948. The described method contributes to the spread of ionized air, i.e. electrically charged particles into the area of intended impact, thereby accelerating the process of precipitation. The air is purified from the water droplets contained in it. Cloud or fog dissipates.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является способ, описание которого представлено в патенте РФ на изобретение №2376056 RU. Данный способ заключается в продвижении сформированного очищаемого газового потока через пористую с открытыми порами конструкцию. Известный способ обеспечивает высокую эффективность очистку воздуха от капель воды из сформированного газового потока. С помощью очищенного от капель воздуха напором движущегося газа вытесняется туман из контролируемой территории. Вместе с тем, известным способом очищаются от газового потока лишь только те капли, которые в процессе движения потока касаются поверхностей конструктивных элементов фильтрующего материала. Учитывая малые скорости движения воздушных масс через поры фильтрующего материала и малый размер капель, лишь незначительная часть мелкодисперсных капель вследствие турбулентных завихрений может попасть на тыльную часть обтекаемой поверхности. Теория инерционного осаждения, см., например, Ветошкин А.Г. Основы инженерной защиты окружающей среды. - М.: Инфра-Инженерия, 2019. - 452 с, показывает, что частицы малого размера следуют в большей степени по линям тока движения воздуха и не соприкасаются с фронтальной (передней) частью обтекаемого тела. Капли природного тумана имеют малый размер, радиус капель тумана обычно колеблется от 1 до 30 мкм. Большинство же капель имеет радиус 5-15 мкм при положительной температуре воздуха и 2-5 мкм при отрицательной температуре (https://ru.wikipedia.org/wiki/Tyмaн). Таким образом, в известном способе значительная часть капель тумана обтекает конструктивные элементы пористого фильтрующего материала и выходит наружу в контролируемое пространство. Что снижает эффективность известного метода. Увеличение эффективности сепарации капель тумана путем уменьшения размера пор фильтрующего материала в значительной мере повышает аэродинамическое сопротивление устройства. Естественный воздушный поток его просто обтекает. А использование принудительного продвижения воздушного потока через фильтрующий материал, в котором уменьшен размер пор, повышает энергопотребление, что также снижает эффективность использования известного устройства.The closest technical solution to the proposed method is the method described in the RF patent for the invention No. 2376056 RU. This method consists in advancing the formed gas flow to be cleaned through a porous structure with open pores. The known method provides high efficiency air purification from water droplets from the formed gas stream. With the help of air purified from droplets, fog is displaced from the controlled area by the pressure of moving gas. At the same time, in a known way, only those drops are cleaned from the gas flow, which, in the process of flow movement, touch the surfaces of the structural elements of the filter material. Taking into account the low speeds of air mass movement through the pores of the filter material and the small size of the droplets, only an insignificant part of the finely dispersed droplets due to turbulent eddies can fall on the back of the streamlined surface. The theory of inertial settling, see, for example, Vetoshkin A.G. Fundamentals of engineering environmental protection. - M .: Infra-Engineering, 2019. - 452 s, shows that small particles follow to a greater extent along the air flow current lines and do not come into contact with the frontal (front) part of the streamlined body. Natural fog droplets are small, the radius of fog droplets usually ranges from 1 to 30 µm. Most of the droplets have a radius of 5-15 µm at a positive air temperature and 2-5 µm at a negative temperature (https://ru.wikipedia.org/wiki/Tyman). Thus, in the known method, a significant part of the mist drops flow around the structural elements of the porous filter material and go outside into the controlled space. Which reduces the efficiency of the known method. Increasing the separation efficiency of mist droplets by reducing the pore size of the filter material greatly increases the aerodynamic drag of the device. The natural airflow simply flows around it. And the use of forced air flow through the filter material, in which the pore size is reduced, increases energy consumption, which also reduces the efficiency of the known device.

Целью предполагаемого изобретения является повышение эффективности очистки газового потока от содержащихся в нем капель жидкости и, соответственно, повышение эффективности рассеивания тумана.The purpose of the proposed invention is to increase the efficiency of cleaning the gas stream from the liquid droplets contained in it and, accordingly, to increase the efficiency of mist dispersion.

Для достижения заявленной цели в известном способе очистки газового потока от содержащихся в нем капель жидкости, заключающемся в продвижении его избыточным давлением через пористую с открытыми порами конструкцию, в процессе продвижения газового потока осуществляют перемещение пористой с открытыми порами конструкции в плоскости, пересекающей линии тока продвигаемого газового потокаTo achieve the stated goal in the known method of cleaning a gas flow from the liquid droplets contained in it, which consists in advancing it with excess pressure through a porous structure with open pores, in the process of advancing the gas flow, the porous structure with open pores is moved in a plane crossing the flow lines of the promoted gas flow

Технический результат в предполагаемом изобретении достигается за счет того, что без сокращения площади свободной для прохождения воздушного потока на единицу площади поперечного сечения фильтрующего материала, без уменьшения размера пор фильтрующего материала, увеличивается вероятность столкновения конструктивных элементов фильтрующего материала с каплями жидкости, содержащимися в продвигаемом через фильтрующий материал газовом потоке.The technical result in the proposed invention is achieved due to the fact that without reducing the area free for the passage of air flow per unit area of the cross-section of the filter material, without reducing the pore size of the filter material, the probability of collision of the structural elements of the filter material with liquid drops contained in the filter material advanced through the filter increases. material gas stream.

Эффективность сбора капель воды можно определить, используя известное соотношение, в литературе определяемое как критерий Стокса. См., например, Ветошкин А.Г. Основы инженерной защиты окружающей среды. - М.: Инфра-Инженерия, 2019. - 452 сThe collection efficiency of water droplets can be determined using a known relationship, defined in the literature as the Stokes criterion. See, for example, Vetoshkin A.G. Fundamentals of engineering environmental protection. - M.: Infra-Engineering, 2019. - 452 p.

Figure 00000001
Figure 00000001

где λ - инерционный пробег капли в воздухе;where λ is the inertial path of a drop in air;

R - радиус конструктивного элемента пористого материала;R is the radius of the structural element of the porous material;

ρ - плотность воды;ρ is the density of water;

ω0 - скорость движения очищаемого воздушного потока относительно конструктивных элементов пористого материала;ω 0 - the speed of movement of the cleaned air flow relative to the structural elements of the porous material;

d - диаметр капли;d is the droplet diameter;

μ - динамическая вязкость воздуха.μ - dynamic viscosity of air.

Теория инерционного осаждения [Ветошкин А.Г. Основы инженерной защиты окружающей среды. - М.: Инфра-Инженерия, 2019. - 452 с.] определяет, что при малых значениях чисел Stk (у частиц малого размера и малой массы) частицы точно следуют по линям тока движения воздуха, не соприкасаясь с фронтальной (передней) частью обтекаемого тела. Лишь незначительная часть мелкодисперсных капель вследствие турбулентных завихрений может попасть на тыльную часть обтекаемой поверхности. Таким образом, для повышения вероятности столкновения капель тумана с поверхностью конструктивных элементов сетки, а, следовательно, для повышения эффективности сепарации капель необходимо повышать число Стокса. В предлагаемом техническом решении повышение числа Стокса обеспечивается за счет того, что повышается скорость движения конструктивных элементов пористого материала относительно очищаемого воздушного потока, так как в процессе очистки в дополнении к скорости перемещения воздушного потока добавляется еще и скорость перемещения пористой с открытыми порами конструкции.The theory of inertial settling [Vetoshkin A.G. Fundamentals of engineering environmental protection. - M.: Infra-Engineering, 2019. - 452 p.] determines that for small values of the numbers S tk (for particles of small size and low mass), the particles exactly follow the lines of the current of air movement without touching the frontal (front) part streamlined body. Only an insignificant part of finely dispersed drops due to turbulent eddies can fall on the rear part of the streamlined surface. Thus, to increase the probability of collision of fog droplets with the surface of the structural elements of the grid, and, consequently, to increase the efficiency of droplet separation, it is necessary to increase the Stokes number. In the proposed technical solution, an increase in the Stokes number is ensured by increasing the speed of movement of the structural elements of the porous material relative to the air flow being cleaned, since in the cleaning process, in addition to the speed of movement of the air flow, the speed of movement of the porous structure with open pores is also added.

Предлагаемый способ может быть реализован следующим образом.The proposed method can be implemented as follows.

При защите объекта от тумана, в потоке натекающего на защищаемый объект тумана, который необходимо очистить от содержащихся в нем капель воды, устанавливают устройство, содержащее пористую с открытыми порами конструкцию, которая смонтирована с возможностью ее перемещения в плоскости, например, путем монтажа ее в пазах каркаса устройства. Пористая с открытыми порами конструкция может быть изготовлена с использованием широко представленных на рынке фильтрующих материалов, включая металлы (из пучка беспорядочно уложенных тонких стальных проволок), полимеры (например, пенополиуретан http://www.rnasvent.ru/tovari/filtromatt/polipropilenrectikulirovanni/ppi-polinazell-10.html.), керамические материалы, стекловолокно, угольное волокно и прочих закрепленных в каркасе материалов. Пористость фильтрующего материала определяется на этапе проектирования устройства, в зависимости от его назначения и требований к степени фильтрации. Пористость материала определяется из условий обеспечения свободного прохождения тумана через устройство за счет динамического напора естественного ветрового потока.When protecting an object from fog, in the flow of fog flowing onto the protected object, which must be cleaned of water droplets contained in it, a device is installed containing a porous open-pore structure, which is mounted with the possibility of moving it in a plane, for example, by mounting it in grooves device frame. The porous, open-cell structure can be made using a wide range of filter media available on the market, including metals (from a bundle of randomly laid thin steel wires), polymers (for example, polyurethane foam http://www.rnasvent.ru/tovari/filtromatt/polipropilenrectikulirovanni/ ppi-polinazell-10.html.), ceramic materials, fiberglass, carbon fiber and other materials fixed in the frame. The porosity of the filter material is determined at the design stage of the device, depending on its purpose and requirements for the degree of filtration. The porosity of the material is determined from the conditions for ensuring the free passage of fog through the device due to the dynamic head of the natural wind flow.

Устройство устанавливают таким образом, чтобы плоскость, в которой с возможностью перемещения смонтирована пористая с открытыми порами конструкция, пересекала струю подлежащего очистке потока набегающего тумана. Для очистки потока тумана от капель воды включают механизм, который обеспечивает перемещение пористой с открытыми порами конструкции в плоскости ее монтажа. В качестве такого механизма перемещения пористой с открытыми порами конструкции может быть использован любой механизм, например, вибратор. Набегающий поток тумана W (см. рис. 1), содержащий взвешенные в воздухе капли воды, под действием избыточного давления, образованного скоростным напором струи подлежащего очистке потока набегающего тумана, проходит через поры фильтрующего материала пористой с открытыми порами конструкции, которую перемещают в плоскости, пересекающей движущийся очищаемый воздушный поток. Для усиления динамического напора ветрового потока при необходимости преодоления повышенного аэродинамического сопротивления пористой с открытыми порами конструкции, каркас устройства может быть выполнен в виде динамических отражателей, направляющих естественный ветровой поток из окружающего пространства на пористую с открытыми порами конструкцию. Размер динамических отражателей выбирается на стадии проектирования и может составлять не более 30% линейного размера устройства. Отражатели устанавливаются под острым углом β к направлению ветрового потока. Усиление динамического напора ветрового потока может быть обеспечено также и путем использования вентилятора.The device is installed in such a way that the plane, in which the open-pore porous structure is movably mounted, crosses the jet of the incoming fog stream to be cleaned. To clean the flow of fog from water drops, a mechanism is included that ensures the movement of a porous structure with open pores in the plane of its installation. Any mechanism, such as a vibrator, can be used as such a mechanism for moving the porous open-pore structure. The oncoming fog stream W (see Fig. 1), containing water droplets suspended in the air, under the action of excess pressure formed by the velocity pressure of the jet of the oncoming fog stream to be cleaned, passes through the pores of the filter material of a porous open-pore structure, which is moved in a plane, crossing the moving air stream to be cleaned. To enhance the dynamic pressure of the wind flow, if it is necessary to overcome the increased aerodynamic resistance of the porous open-pore structure, the frame of the device can be made in the form of dynamic reflectors that direct the natural wind flow from the surrounding space to the porous open-pore structure. The size of dynamic reflectors is selected at the design stage and can be no more than 30% of the linear size of the device. Reflectors are installed at an acute angle β to the direction of the wind flow. An increase in the dynamic pressure of the wind flow can also be achieved by using a fan.

Содержащиеся в очищаемом воздушном потоке капли воды, проходя сквозь пористую с открытыми порами конструкцию, контактируют с пересекающими его линии тока волокнами фильтрующего материала и осаждаются на их поверхности. По мере укрупнения капель они под действием гравитационных сил и инерционных сил от перемещений фильтрующего материала выводятся из устройства. Очищенный от капель поток вытесняет туман из контролируемой территории и обеспечивает выполнение задачи рассеивания тумана в окрестности защищаемого объекта.Water drops contained in the air stream to be cleaned, passing through the porous structure with open pores, come into contact with the fibers of the filter material crossing its flow lines and are deposited on their surface. As the drops become larger, they are removed from the device under the action of gravitational forces and inertial forces from the movements of the filter material. The stream cleared of drops displaces the fog from the controlled area and ensures the fulfillment of the task of dispersing the fog in the vicinity of the protected object.

При использовании предлагаемого способа в устройствах фильтрации капельных дисперсий из газовых потоков и для очистки газовых потоков от капель жидкости в различных технологических процессах, реализация работы предлагаемого способа аналогична. В данных устройствах очистки для формирования избыточного давления достаточно предусмотреть специальное техническое средство для продвижения газового потока (например, вентилятор) и соединить его с газопроводом очищаемого газа.When using the proposed method in devices for filtering droplet dispersions from gas streams and for cleaning gas streams from liquid droplets in various technological processes, the implementation of the proposed method is similar. In these purification devices, for the formation of excess pressure, it is sufficient to provide a special technical means for advancing the gas flow (for example, a fan) and connect it to the gas pipeline of the gas to be purified.

Эффективность очистки предлагаемым способом обеспечивается за счет того, что повышается относительная скорость между каплями тумана и элементами движущейся пористой с открытыми порами конструкции, что увеличивает вероятность столкновения капель тумана с конструктивными элементами порThe cleaning efficiency of the proposed method is ensured due to the fact that the relative speed between the fog drops and the elements of the moving porous structure with open pores increases, which increases the likelihood of collision of the fog drops with the structural elements of the pores.

На рис. 1 представлена примерная схема устройства, позволяющего реализовать предлагаемый метод для выполнения задачи по очистке воздушного потока от капель и защите контролируемой территории от натекающего на нее тумана. Устройство включает в себя пористую с открытыми порами конструкцию, выполненную в виде стоящих друг напротив друга стоек 1, между которыми установлены перегородки 2 с закрепленными в зазоре между ними δ лентами фильтрующего материала 3. Перегородки 2 установлены друг над другом под углом α к горизонту.On fig. Figure 1 shows an exemplary diagram of a device that allows implementing the proposed method to perform the task of cleaning the air flow from drops and protecting the controlled area from fog flowing onto it. The device includes a porous structure with open pores, made in the form of racks 1 standing opposite each other, between which partitions 2 are installed with bands of filter material 3 fixed in the gap between them δ. Partitions 2 are installed one above the other at an angle α to the horizon.

При необходимости, в случае недостаточной жесткости ленты фильтрующего материала могут быть обрамлены сеткой (на рис. 1 не показано). Ленты фильтрующего материала могут быть выполнены из любых представленных на рынке фильтрующих материалов, включая металлы (из пучка беспорядочно уложенных тонких стальных проволок), полимеры (например, пенополиуретан http://www.masvent.ru/tovari/filtromatt/polipropilenrectikulirovanni/ppi-polinazell-10.html.), керамические материалы, стекловолокно, угольное волокно и пр. Пористость фильтрующего материала определяется на этапе проектирования устройства, в зависимости от его назначения и требований к степени фильтрации. Пористость материала определяется из условий обеспечения свободного прохождения тумана через устройство за счет динамического напора естественного ветрового потока.If necessary, in case of insufficient rigidity, the filter material belts can be framed with a mesh (not shown in Fig. 1). Filter material belts can be made from any filter media available on the market, including metals (from a bundle of randomly laid thin steel wires), polymers (for example, polyurethane foam http://www.masvent.ru/tovari/filtromatt/polipropilenrectikulirovanni/ppi-polinazell -10.html.), ceramic materials, glass fiber, carbon fiber, etc. The porosity of the filter material is determined at the design stage of the device, depending on its purpose and requirements for the degree of filtration. The porosity of the material is determined from the conditions for ensuring the free passage of fog through the device due to the dynamic head of the natural wind flow.

Перегородки 2, могут быть выполнены из любого материала. Основное требование к перегородкам-непроницаемость для сепарируемой жидкости. Шаг перегородок выбирается путем экспериментального подбора в зависимости от пористости фильтрующего материала, его толщины и допустимого его переувлажнения. При толщине упомянутого выше фильтрующего материала 25 мм делать шаг перегородок более 500 мм нецелесообразно. Поры нижних слоев при скорости потока более 3 м/сек, при шаге перегородок 500 мм, забиваются водой, капли выносятся потоком наружу, что свидетельствует о снижении эффективности работы устройства. Угол наклона перегородок α для обеспечения устойчивого стекания накопленной влаги составляет не менее 3°. Для повышения надежности вывода сепарированной жидкости из устройства перегородки 2 могут быть установлены под острым углом γ по направлению к одной из стоек. Угол наклона γ также должен составлять не менее 3°. При этом, по краю перегородки выполнена канавка 4 для отвода сепарируемой жидкости.Partitions 2 can be made of any material. The main requirement for partitions is impermeability to the separated liquid. The step of the partitions is selected by experimental selection depending on the porosity of the filter material, its thickness and its permissible waterlogging. With a thickness of the above-mentioned filter material of 25 mm, it is impractical to make a baffle spacing of more than 500 mm. The pores of the lower layers at a flow rate of more than 3 m/s, with a baffle spacing of 500 mm, are clogged with water, drops are carried out by the flow, which indicates a decrease in the efficiency of the device. The angle of inclination of the partitions α to ensure stable runoff of accumulated moisture is at least 3°. To increase the reliability of the separated liquid output from the device, partitions 2 can be installed at an acute angle γ towards one of the racks. The angle of inclination γ must also be at least 3°. At the same time, a groove 4 is made along the edge of the partition to drain the separated liquid.

Пористая с открытыми порами конструкция смонтирована в каркасе 5 с возможностью ее вертикального перемещения, например, в пазах 6 и закреплена на вибростоле 7. Вибростол 7 может быть выполнен аналогично известных схем вибростолов, см., например, https://market.strojdom55.ru/oborudovanie/vibrostol-1400h700, включающих в себя закрепленные на установленном на упругих опорах 8 столе 7 вибраторов 9.The open-pore porous structure is mounted in the frame 5 with the possibility of its vertical movement, for example, in the grooves 6 and fixed on the vibrating table 7. The vibrating table 7 can be made similarly to the known schemes of the vibrating tables, see, for example, https://market.strojdom55.ru /oborudovanie/vibrostol-1400h700, including 7 vibrators 9 fixed on a table mounted on elastic supports 8.

При необходимости усиления динамического напора ветрового потока каркас 5 может быть выполнен в виде динамических отражателей, направляющие естественный ветровой поток из окружающего пористую с открытыми порами конструкцию пространства для прохождения его через ее поперечное сечение. Размер динамических отражателей выбирается на стадии проектирования и может составлять не более 30% линейного размера устройства. Отражатели устанавливаются под острым углом β к направлению ветрового потока.If it is necessary to increase the dynamic pressure of the wind flow, the frame 5 can be made in the form of dynamic reflectors that direct the natural wind flow from the space surrounding the porous structure with open pores to pass through its cross section. The size of dynamic reflectors is selected at the design stage and can be no more than 30% of the linear size of the device. Reflectors are installed at an acute angle β to the direction of the wind flow.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.

Предлагаемое устройство устанавливается между набегающим потоком тумана и защищаемым объектом. Включаются вибраторы 9 вибростола 7. Закрепленная на вибростоле 7 пористая с открытыми порами конструкция совершает вертикальные колебательные движения и перемещает ленты фильтрующего материала 3 в плоскости, пересекающей надвигающийся на защищаемый объект поток тумана W. Набегающий поток тумана W, содержащий взвешенные в воздухе капли воды, под действием избыточного давления, образованного скоростным напором, проходит через поры фильтрующего материала 3, волокна которого совершают возвратно-поступательное движение в плоскости, пересекающей движущийся очищаемый воздушный поток. Содержащиеся в очищаемом воздушном потоке капли воды контактируют с пересекающими его линии тока волокнами фильтрующего материала и осаждаются на их поверхности. По мере укрупнения капель они под действием гравитационных сил и инерционных сил от вибрационных перемещений фильтрующего материала, стекают вниз к перегородке 2 и далее по канавке 4 выводятся из устройства. Очищенный от капель поток вытесняет туман из контролируемой территории и обеспечивает выполнение задачи рассеивания тумана в окрестности защищаемого объекта.The proposed device is installed between the oncoming fog stream and the protected object. The vibrators 9 of the vibrating table 7 are switched on. The open-pore porous structure fixed on the vibrating table 7 performs vertical oscillatory movements and moves the filter material belts 3 in a plane crossing the fog flow W advancing on the protected object. by the action of excess pressure formed by the velocity pressure, it passes through the pores of the filter material 3, the fibers of which reciprocate in a plane crossing the moving air flow being cleaned. The water droplets contained in the air stream to be cleaned come into contact with the fibers of the filtering material crossing its flow lines and are deposited on their surface. As the drops grow larger, they, under the action of gravitational forces and inertial forces from the vibrational movements of the filter material, flow down to the partition 2 and are further removed from the device along the groove 4. The stream cleared of drops displaces the fog from the controlled area and ensures the fulfillment of the task of dispersing the fog in the vicinity of the protected object.

Предложенное техническое решение благодаря новым, ранее неизвестным признакам, обеспечивает увеличение вероятности столкновения капель тумана с конструктивными элементами фильтрующего материала, что увеличивает вероятность их сепарации от проходящего воздушного потока без увеличения аэродинамического сопротивления, что повышает эффективность устройства и позволяет достичь цели предполагаемого изобретения.The proposed technical solution, thanks to new, previously unknown features, provides an increase in the likelihood of mist droplets colliding with the structural elements of the filter material, which increases the likelihood of their separation from the passing air flow without increasing aerodynamic resistance, which increases the efficiency of the device and allows achieving the goal of the proposed invention.

Claims (1)

Способ очистки газового потока от содержащихся в нем капель тумана, заключающийся в продвижении его избыточным давлением через пористую с открытыми порами конструкцию, отличающийся тем, что в процессе продвижения газового потока осуществляют перемещение пористой с открытыми порами конструкции в плоскости, пересекающей линии тока продвигаемого газового потока.A method for cleaning a gas flow from the mist drops contained in it, which consists in advancing it with excess pressure through a porous structure with open pores, characterized in that in the process of advancing the gas flow, the porous structure with open pores is moved in a plane crossing the streamlines of the promoted gas flow.
RU2021102442A 2021-02-03 2021-02-03 Method for cleaning the gas stream from mist droplets RU2767611C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021102442A RU2767611C1 (en) 2021-02-03 2021-02-03 Method for cleaning the gas stream from mist droplets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021102442A RU2767611C1 (en) 2021-02-03 2021-02-03 Method for cleaning the gas stream from mist droplets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2767611C1 true RU2767611C1 (en) 2022-03-18

Family

ID=80737284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021102442A RU2767611C1 (en) 2021-02-03 2021-02-03 Method for cleaning the gas stream from mist droplets

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2767611C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1909946A1 (en) * 1969-02-27 1970-09-10 Wanders Dipl Phys Kurt Process for the targeted improvement of visibility in air that is exposed to the air of a selectable duration
US3534907A (en) * 1967-12-07 1970-10-20 State Of New Jersey Department Fog abatement device and method
BE834060A (en) * 1975-09-30 1976-01-16 MOBILE FILTER SCREEN EXTRACTING THE VESICLES OF WATER FROM THE FOG AND ITS USE TO MAKE A FREE PASSAGE
RU2610315C1 (en) * 2015-10-21 2017-02-09 Алексей Алексеевич Палей Device for fog dissipation
WO2018190455A1 (en) * 2017-04-12 2018-10-18 Hyun Sil Jang Fog removal apparatus and multipurpose fog removal system including the same
RU2675313C1 (en) * 2018-05-17 2018-12-18 Алексей Алексеевич Палей Device for fog dissipation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3534907A (en) * 1967-12-07 1970-10-20 State Of New Jersey Department Fog abatement device and method
DE1909946A1 (en) * 1969-02-27 1970-09-10 Wanders Dipl Phys Kurt Process for the targeted improvement of visibility in air that is exposed to the air of a selectable duration
BE834060A (en) * 1975-09-30 1976-01-16 MOBILE FILTER SCREEN EXTRACTING THE VESICLES OF WATER FROM THE FOG AND ITS USE TO MAKE A FREE PASSAGE
RU2610315C1 (en) * 2015-10-21 2017-02-09 Алексей Алексеевич Палей Device for fog dissipation
WO2018190455A1 (en) * 2017-04-12 2018-10-18 Hyun Sil Jang Fog removal apparatus and multipurpose fog removal system including the same
RU2675313C1 (en) * 2018-05-17 2018-12-18 Алексей Алексеевич Палей Device for fog dissipation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107930299B (en) Micro dust removing device
US8657897B2 (en) Wet gas separator
JP2012163096A (en) Moisture diversion apparatus for air inlet system and method
CN101362037B (en) Pulse blade demister
CN107810039A (en) Sieve curtain array and sedimentation device and waste gas processing method
CN106268178A (en) A kind of dust removal mist integrated apparatus for wet desulfurization system and method
RU2767611C1 (en) Method for cleaning the gas stream from mist droplets
CN1780682A (en) Method and apparatus for mixing fluids for particle agglomeration
CN108607300A (en) The special cool-down dehumidification case of tobacco
RU2705072C2 (en) Method and system for collection, deposition and separation of chemical compounds in fluid medium flows
US4153432A (en) Apparatus and method for collection of contaminants
RU2610315C1 (en) Device for fog dissipation
RU2356632C1 (en) Filter for gas flow treating
US11680391B2 (en) Surfaces with high surface areas for enhanced condensation and airborne liquid droplet collection
RU2281147C1 (en) Dust chamber
EP1515789A2 (en) Air filtration system
KR20180028191A (en) Oil vapor filter by using three-dimensional celluar structure and air cleaning device provided with the same
RU2746587C1 (en) Fog dispersal device
RU2494326C1 (en) Cooling tower
CN208448826U (en) High flow rate deflector type liquid drop separator
RU92358U1 (en) Inertial Vacuum Dust Collector
RU179836U1 (en) WET GAS CLEANING DEVICE
RU2781216C1 (en) Apparatus for fog dispersal
RU2710425C1 (en) Device for air cleaning from fine solid particles
RU2710336C1 (en) Method of air cleaning from fine solid particles