Дегазатор для воздушных сред, содержащих крупные твердые фракции
Владельцы патента RU 2584996:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к устройствам для непрерывной обработки и разделения по удельным весам веществ, находящихся в промышленных, бытовых и других отходящих газах, и может найти применение в химической, энергетической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при обработке воздушных сред очистных сооружений. Дегазатор для воздушных сред, содержащих крупную твердую фракцию, состоит из цилиндроконического корпуса с тангенциальным питающим, сливным и песковым патрубками. На входе сливного патрубка установлен разрядный блок электроозонирующего устройства. Площади поперечного сечения цилиндроконического корпуса, питающего, сливного патрубков и разрядных блоков выполнены в соотношении 1/(0,5÷0,7), создающем сопротивление воздушному потоку, позволяющее при соответствующем давлении подачи воздуха обеспечить возможность создания устойчивой турбулентности. Техническим результатом является повышение качества, а также интенсификация процесса обработки за счет применения высокопроизводительной непрерывной технологии, позволяющей пропускать поток воздуха в аппарате со скоростью от 1,5 до 3,5 м/с в зависимости от конструктивно-технологических особенностей. 1 ил.
Изобретение относится к устройствам для непрерывной обработки и разделения по удельным весам веществ, находящихся в промышленных, бытовых и других отходящих газах, и может найти применение в химической, энергетической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при обработке воздушных сред очистных сооружений.
Известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным, сливным и песковым патрубками, у которого в конической части, одно над другим, по высоте, установлены эжектирующие сопла по касательной к поверхности конуса и под углом к его образующей (авт. св. СССР №1132985, МКИ В04С 5/16, Б.И. №1, 1985).
Недостатком данного гидроциклона является то, что в нем не предусмотрено никакого воздействия на бактерии, содержащиеся в обрабатываемой среде и отсутствия возможности устранения запахов.
Известен гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным, сливными песковым патрубками, по его центральной оси во внутреннем потоке установлена бактерицидная лампа в герметичном защитном чехле, для дезинфицирующего воздействия на обрабатываемою среду (патент РФ №22155917, В04С 11/00, Бюл. №31, 10.11.2003).
Недостатком данного гидроциклона является то, что в случае применения данного устройства в целях обработки воздушных сред наблюдается недостаточность бактерицидного эффекта из-за короткого промежутка времени обработки, кроме того, отсутствие возможности устранения запахов.
Техническим результатом является повышение качества, а также интенсификация процесса обработки больших объемов воздуха за малый промежуток времени.
Технический результат достигается тем, что в дегазаторе для воздушных сред, содержащих крупные твердые фракции, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным питающим, сливным и песковым патрубками, согласно изобретению, на входе сливного патрубка, установлен разрядный блок электроозонирующего устройства, при этом площадь поперечного сечения цилиндроконического корпуса, сливного патрубка и разрядного блока выполнены в соотношении 1-(0.5÷0.7), создающим сопротивление воздушному потоку, позволяющее при соответствующем давлении подачи воздуха обеспечить возможность создания устойчивой турбулентности.
Новизна заявляемого устройства заключается в том, что за счет наличия разрядных блоков озонирующих устройств и конструктивных особенностей обеспечивается скорость воздушного потока от 1,5 до 3,5 м/с, создающая устойчивую турбулентность движения воздуха, что влияет на качество обработки, а также из-за того, что при указанных скоростях течения воздушной среды в аппарате образуется устойчивый турбулентный режим в квадратичной зоне сопротивления и, естественно, произойдет "сработка" озона даже при повышенной концентрации (до 2 мг/м3) в полном объеме и он будет безопасен на выходе из аппарата для окружающих, а эффект обеззараживания максимальным.
Сопоставительный анализ заявляемого устройства с прототипом показывает, что установка на входе сливного патрубка разрядного блока электроозонирующего устройства будет обеспечивать бактерицидную обработку и дегазацию воздушных сред, в то время как одновременно осуществляется отделение любых включений, удельный вес которых больше воздуха. При этом использование О3 для устранения запахов, например:
1. Ацетон
С3Н6О+8O3 → 3СO2+3Н2O+8O2
2. Бензол
С3Н6+11O3 → 6СO2+3Н2O+11O3
3. Аммиак
2NH3+3О3→N2+3Н2O+3O2 даст возможность эффективно устранять химические элементы со специфическим неприятным запахом. Кроме того, все эти процессы будут осуществляться непрерывно, а циркулирующий с высокими скоростями воздух будет одновременно обрабатываться озоном и охлаждать разрядные устройства. Использование именно такого принципа действия устройства обеспечивает возможность повышения удельной нагрузки по озону на единицу объема обрабатываемой воздушной массы из-за того, что в аппарате время пребывания обрабатываемой массы значительно, так как поток движется непрерывно, циркулируя в начале в одном направлении, а затем в противоположном, то есть турбулентном. При скорости потока воздуха в пределах от 1,5 до 3,5 м/с, озон будет успевать воздействовать на обрабатываемый воздух в необходимом объеме для получения максимального обеззараживающего эффекта и по возможности снижает концентрацию до 0,1 мг/м и будет безопасен на выходе из аппарата.
Таким образом, в соответствии с вышеизложенным, предложенное техническое решение, соответствуют критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, где изображен общий вид дегазатора для воздушных сред, содержащих крупные твердые фракции.
Дегазатор для воздушных сред, содержащих крупные твердые фракции, включает корпус цилиндроконический 1, который тангенциально соединен с питающим патрубком 2, на центральной оси аппарата расположены с одной стороны сливной патрубок 3, а с противоположной - песковый патрубок 4. В корпусе, в сливном патрубке 3 установлен разрядный блок озонатора 5(см. фиг. 1). Площади поперечного сечения цилиндроконического корпуса, питающего, сливного патрубков и разрядного блока выполнены в следующем порядке: площадь поперечного сечения цилиндрического корпуса относительно поперечного сечения входа сливного патрубка находится в соотношении 1:(0,5-0,7), в данном случае за единицу берется площадь поперечного сечения цилиндрического корпуса, а поперечное сечение входа сливного патрубка к поперечному сечению разрядного блока взяты в соотношении 1:(0,5-0,7), в этом случае за единицу берется поперечное сечение входа сливного патрубка, при таком соотношении площадей поперечных сечений создается сопротивление воздушному потоку и потери давления на местное сопротивление порядка 20-40 Па, при скорости воздушного потока 1,5-3,5 м/с, позволяющее при соответствующем давлении подачи воздуха обеспечить возможность создания устойчивой турбулентности, т.к. при различных давлениях на входе и сопротивлении воздушному потоку будет изменять его скорость внутри устройства от 1,5 до 3,5 м/с.
Дегазатор для воздушных сред, содержащих крупную твердую фракцию, работает следующим образом: обрабатываемая воздушная среда подается под напором, полученным за счет механического привода (вентилятора), либо за счет вакуума в корпус цилиндроконического циклона 1, через тангенциально расположенный питающий патрубок 2. Вследствие такого подвода воздуха он приобретает в корпусе устройства 1 турбулентное движение. Центробежные силы, возникающие при этом, выделят из воздуха все включения, удельный вес которых больше веса воздуха, и отожмут эту часть потока к стенке корпуса устройства 1 и под действием того же напора, эта часть будет выведена наружу, через песковый патрубок 4. Основная же часть потока воздушной среды, уже без крупных твердых фракций включений, поворачивает на 180°, образует внутренний, также вращающийся поток, но направляющийся к сливному патрубку 3, где поступает на разрядный блок озонатора 5. Вследствие того, что в корпусе 1 поток движется, вращаясь вначале во внешнем потоке, а затем, очистившись от различных включений, более осветленный, поворачивает на 180° и опять вращается при скоростях потока от 1.5 до 3,5 м/с, обеспечивая при этом устойчивую турбулентность потока в квадратичной зоне сопротивления где происходит интенсивное обеззараживание и дегазация воздушной среды, чему способствует активное насыщение воздуха озоном, полученным в результате ионизации кислорода воздуха, прошедшего через разрядный блок электроозонирующего устройства 5, расположенного на входе сливного бака 3. Интенсивное вращательное движение воздушного потока с достаточно большой скоростью потока от 1.5 до 3,5 м/с, входящего в разрядное устройство электроозонатора способствует равномерной обработки воздушной среды и охлаждению разрядных блоков электроозонирующих устройств.
Повышение эффективности обеззараживания и дегазации воздушных сред заключается в комплексности ее обработки, то есть очистка от различных включений менее 0,1 мм и активное насыщение воздуха озоном, что способствует более качественной обработке воздушных сред, а именно обеззараживания и дегазации.
Дегазатор для воздушных сред, содержащих крупную твердую фракцию, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным питающим, сливным и песковым патрубками, отличающийся тем, что на входе сливного патрубка установлен разрядный блок электроозонирующего устройства, при этом площади поперечного сечения цилиндроконического корпуса, питающего, сливного патрубков и разрядных блоков выполнены в соотношении 1/(0,5÷0,7), создающем сопротивление воздушному потоку, позволяющее при соответствующем давлении подачи воздуха обеспечить возможность создания устойчивой турбулентности.
