Разнотемпературная конденсационная камера

Авторы патента:

B01D2247/103 - Разделение (разделение твердых частиц мокрыми способами B03B,B03D; с помощью пневматических отсадочных машин или концентрационных столов B03B, другими сухими способами B07; магнитное или электростатическое отделение твердых материалов от твердых материалов или от текучей среды, разделение с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением B03C; центрифуги, циклоны B04; прессы как таковые для выжимания жидкостей из веществ B30B 9/02; обработка воды C02F, например умягчение ионообменом C02F 1/42; расположение или установка фильтров в устройствах для кондиционирования, увлажнения воздуха, вентиляции F24F 13/28)

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности. Разнотемпературная конденсационная камера содержит корпус 1, нижнее и верхнее днища с патрубками подвода 7, 13 и отвода 8, 14 очищаемого газа, размещенные на корпусе 1. При этом в корпусе 1 установлены холодная и горячая стенки с устройствами обеспечения разности температур их наружных поверхностей, образующие газовый тракт для очищаемого газа. Холодная и горячая стенки выполнены в виде витков 5, 10 двухзаходной цилиндрической спирали, при этом на витках одного захода установлены устройства для его охлаждения, а на витках другого захода установлены устройства для его нагрева. Спиральная организация очищаемых потоков способствует увеличению зоны их контакта с разнотемпературной камерой и созданию вихревых потоков из-за центробежных сил и трения о стенки разнотемпературного канала, создающих дополнительные условия для соприкосновения и увеличения конденсирующихся частиц, что обеспечивает более полное отделение конденсата и механических примесей от потока газа, подвергаемого очистке. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности, в пищевой промышленности.

Известна разнотемпературная конденсационная камера с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, содержащая нижнее днище, верхнее днище, холодную и горячую боковые стенки тракта с устройствами обеспечения разности температур их наружных поверхностей, при этом верхнее и нижнее днища соединены между собой по периферийной части при помощи боковых стенок с образованием замкнутой полости, в стенках которой выполнены разъемы для обеспечения возможности подвода внутрь полости трубопроводов рабочего тела и средств измерений, боковые стенки тракта выполнены состоящими из нескольких подвижно соединенных между собой частей, имеющих возможность углового и радиального перемещений как внутрь, так и наружу газового тракта, при этом тракт образован верхним, нижним днищами и боковыми стенками тракта (патент РФ №2478417, Заявка: 2010129716/05, 15.07.2010 МПК: B01D 47/05-прототип).

Указанная разнотемпературная конденсационная камера работает следующим образом.

Очищаемый воздух 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.

Проходя через образованную зону конденсации в разнотемпературном канале, содержащиеся в очищаемом потоке воздуха аэрозольные частицы представляют собой готовые центры конденсации, что отражается на эффективности всей установки. В этой зоне газообразные и жидкостные примеси, присутствующие в воздушном потоке, конденсируются и оседают на поверхности присутствующих центров, тем самым утяжеляя их до размера капель, которые затем осаждаются на дно канала.

Основными недостатками известной камеры являются: значительные габаритные размеры камеры, относительно небольшая рабочая длина контакта очищаемого потока со стенками камеры, обуславливающая громоздкость всей конструкции при необходимости более длительного контакта потока со стенками камеры, а также недостаточно эффективное отделение капель конденсата из потока очищаемого газа, что снижает эффективность процесса очистки и приводит к значительным потерям энергии.

Задачей предложенного технического решения является устранение указанных недостатков и создание компактной разнотемпературной конденсационной камеры, имеющей большую зону контакта очищаемого газового потока со стенками камеры, применение которой позволит обеспечить более полное отделение конденсата и механических примесей от потока газа, подвергаемого очистке.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенной разнотемпературной конденсационной камере, содержащей корпус, нижнее и верхнее днища с патрубками подвода и отвода очищаемого газа, размещенные на корпусе, при этом в корпусе установлены холодная и горячая стенки с устройствами обеспечения разности температур их наружных поверхностей, образующие газовый тракт для очищаемого газа, согласно изобретению холодная и горячая стенки выполнены в виде витков двухзаходной цилиндрической спирали, при этом на витках одного захода установлены устройства для его охлаждения, а на витках другого захода установлены устройства для его нагрева.

В варианте исполнения, для улучшения условий конденсации и упрощения конструкции, холодная спиральная пластина одного захода выполнена в виде полого тела со штуцерами подвода и отвода рабочего тела.

В варианте исполнения, для упрощения конструкции, горячая пластина другого захода выполнена в виде спиральной пластины с размещенным на ее поверхности электронагревательным элементом.

Сущность предложенного технического решения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана предложенная разнотемпературная конденсационная камера, на фиг. 2 - предложенная разнотемпературная конденсационная камера в аксонометрии. На чертежах штриховой линией показан газовый тракт. На фиг. 2 корпус не показан.

Предложенная разнотемпературная конденсационная камера содержит корпус 1 с газовым трактом 2, выполненным в виде двухзаходной цилиндрической спирали 3. Витая профилированная полость 4, образованная витками 5 первого захода, причем витки 5 оснащены электронагревательным элементом 6, соединена с подводящим 7 и отводящим 8 патрубками полости 4, а витая профилированная полость 9, образованная витками 10 второго захода, причем витки выполнены из полой спирали, имеющей штуцера подвода 11 и отвода 12 рабочего тела, соединена с подводящим 13 и отводящим 14 патрубками полости 9. С обоих торцов корпус закрыт крышками 15 и 16, в которых установлены подводящие 7, 13 и отводящие 8, 14 патрубки рабочего газа, а также штуцеры подвода 11 и отвода 12 рабочего тела для охлаждения витков 10 спирали 3. На крышке 16 имеется штуцер 17 для отвода конденсата.

Предложенная разнотемпературная конденсационная камера работает следующим образом.

Очищаемый газ подается в подводящие патрубки 7 и 13 и далее поступает в витые профилированные полости 4 и 9, образованные витками 5 первого захода цилиндрической спирали 3 и витками второго захода 10 цилиндрической спирали 3 соответственно. Витки 5 нагреваются электронагревательным элементом 6. Витки 10 охлаждаются рабочим телом, проходящим по полости внутри витка через подводящий 11 и отводящий 12 патрубки. Очищаемый газ проходит по разнотемпературным полостям 4 и 9, образованным нагретыми витками 5 первого захода цилиндрической спирали 3 и холодными витками 10 второго захода. В упомянутых разнотемпературных полостях происходит конденсация водяных паров на ядрах конденсации, например, механических примесях, газовых ионах и на поверхности самопроизвольно образующихся зародышей, и их рост до размеров капель. Конденсат стекает вниз под действием силы тяжести и отводится из корпуса через штуцер 17. Далее очищенный газ поступает в отводящие патрубки 8 и 14 и выводится из корпуса 1 наружу для дальнейшего использования.

Разнотемпературная организация процесса конденсации в каналах способствует смещению зоны конденсации от холодной стенки в ядро спирального потока и одновременно позволяет расширить ее по поперечному сечению тракта. При таком температурном режиме основная масса конденсата выделяется не на холодной спирали в виде пленки, а в ядре потока, потому что там создаются первые условия конденсации. Это приводит к более эффективной работе камеры.

Проходя через образованную зону конденсации в разнотемпературном канале, содержащиеся в очищаемом потоке воздуха аэрозольные частицы представляют собой готовые центры конденсации, что отражается на эффективности всей установки. В этой зоне газообразные и жидкостные примеси, присутствующие в воздушном потоке, конденсируются и оседают на поверхности присутствующих центров, тем самым утяжеляя их до размера капель, которые затем осаждаются и отводятся через штуцер 17.

Образовавшиеся капли под действием центробежных сил, возникающих при движении очищаемого потока газа в спиралевидном канале, прижимаются к стенкам корпуса и стекают вниз, к штуцеру 17, для их последующего удаления.

Спиральная организация очищаемых потоков способствует увеличению зоны их контакта с разнотемпературной камерой и созданию вихревых потоков из-за центробежных сил и трения о стенки разнотемпературного канала, создающих дополнительные условия для соприкосновения и увеличения конденсирующихся частиц.

Использование предложенного технического решения позволит создать компактную разнотемпературную камеру, имеющую большую зону контакта очищаемого газового потока с рабочей зоной и обеспечить более полное отделение конденсата и механических примесей от потока газа, подвергаемого очистке.

1. Разнотемпературная конденсационная камера, содержащая корпус, нижнее и верхнее днища с патрубками подвода и отвода очищаемого газа, размещенные на корпусе, при этом в корпусе установлены холодная и горячая стенки с устройствами обеспечения разности температур их наружных поверхностей, образующие газовый тракт для очищаемого газа, отличающаяся тем, что холодная и горячая стенки выполнены в виде витков двухзаходной цилиндрической спирали, при этом на витках одного захода установлены устройства для его охлаждения, а на витках другого захода установлены устройства для его нагрева.

2. Разнотемпературная конденсационная камера по п. 1, отличающаяся тем, что холодная спираль первого захода выполнена в виде полого тела со штуцерами подвода и отвода рабочего тела.

3. Разнотемпературная конденсационная камера по п. 1, отличающаяся тем, что горячая спираль второго захода выполнена в виде спиральной пластины с размещенным на ее поверхности электронагревательным элементом.



 

Похожие патенты:
Изобретение может быть использовано в области опреснения морской воды. Способ осуществляют в опреснительной установке с полупроводниковым термоэлектрическим охлаждающим устройством, при этом способ включает доведение морской воды до кипения с последующей конденсацией водяного пара на поверхности охлаждающего устройства и отводом пресной воды.

Изобретение относится к системам и способам для извлечения легких углеводородов из газообразных отходов рафинирования с использованием турбодетандера в оконечной части системы.

Изобретение относится к сфере космических технологий и космической техники и может быть использовано для изготовления устройств для сбора гелия-3 на Луне, а также для наземной экспериментальной отработки указанных технологий и устройств.

Изобретение относится к способу и установке для производства α-олефинового низкомолекулярного полимера путем подвергания α-олефина низкомолекулярной полимеризации в присутствии катализатора в жидкофазной части в реакторе.

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности.

Группа изобретений относится к переработке жидких щелочных нефтесодержащих отходов. Способ очистки технологической воды включает отстаивание, удаление неводных фракций и последующий отбор водной фазы с ее дистилляцией.

Изобретение относится к устройствам получения пресной воды из атмосферного воздуха с использованием возобновляемых источников энергии. Установка содержит корпус с окнами ввода и вывода воздуха, с размещенными внутри корпуса тепловым контуром с курсирующим хладагентом, конденсатором и испарителем, на котором конденсируется влага, водосборником.

Изобретение относится к способу удаления ароматических соединений из технологического потока, включающему направление технологического потока, содержащего парафины, олефины и ароматические соединения, в первый контактный охладитель, использующий первый охлаждающий агент, для образования первого потока; направление первого потока в компрессор для образования второго потока; и направление второго потока во второй контактный охладитель, использующий второй охлаждающий агент, для образования третьего потока, содержащего олефины и парафины, причем содержание ароматических соединений во втором охлаждающем агенте меньше, чем содержание ароматических соединений в первом охлаждающем агенте.

Изобретение относится к дистилляционным установкам, служащим для подготовки воды или для отделения спирта от других жидкостей и применяющимся во многих других установках, способам осуществления дистилляции, а также к системам управления.

Устройство предназначено для получения пресной воды из атмосферного воздуха. Устройство для производства воды из воздуха содержит источник сжатого воздуха, подключенный через регулирующий вентиль к входу вихревой трубы Ранка-Хирша.

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности.

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности.

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности.

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности.

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности.

Предложена конденсаторно-испарительная труба, во внутренней части которой протекает пар, подлежащий конденсации, и через которую протекает жидкость, подлежащая выпариванию, причем и внутренняя, и наружная поверхности этой трубы покрыты капиллярными структурами, выполненными с возможностью образования жидких менисков, имеющих угол контакта меньше 90°, причем граница раздела жидкость-пар изогнута, что позволяет обеспечить капиллярную конденсацию внутри трубы и испарение на наружной поверхности на верхнем конце (25) менисков жидкости, где слой жидкости является самым тонким, а испарение наиболее эффективным.

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания. Установка для очистки воздуха содержит увлажнитель всасываемого воздуха, компрессор, увлажнитель сжатого воздуха, подогреватель, разнотемпературную конденсационную камеру с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, соединенные последовательно между собой.

Изобретение относится к процессам пылеулавливания. Разнотемпературная конденсационная камера с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, причем тракт конденсационной камеры выполнен с отношением длины к высоте более 20.

Изобретение относится к процессам пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности.

Изобретение относится к процессам пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности.

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности.

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности. Разнотемпературная конденсационная камера содержит корпус 1, нижнее и верхнее днища с патрубками подвода 7, 13 и отвода 8, 14 очищаемого газа, размещенные на корпусе 1. При этом в корпусе 1 установлены холодная и горячая стенки с устройствами обеспечения разности температур их наружных поверхностей, образующие газовый тракт для очищаемого газа. Холодная и горячая стенки выполнены в виде витков 5, 10 двухзаходной цилиндрической спирали, при этом на витках одного захода установлены устройства для его охлаждения, а на витках другого захода установлены устройства для его нагрева. Спиральная организация очищаемых потоков способствует увеличению зоны их контакта с разнотемпературной камерой и созданию вихревых потоков из-за центробежных сил и трения о стенки разнотемпературного канала, создающих дополнительные условия для соприкосновения и увеличения конденсирующихся частиц, что обеспечивает более полное отделение конденсата и механических примесей от потока газа, подвергаемого очистке. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх