Воздухоочистное устройство

 

767475

9tt з1. зиад

О-"Й-" -И-"- Н И E

Союз Сьветскик

Социалистическими

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, сеид-ву— (22) Заявлено 22/676 (21) 2375076/23-26 с присоединением заявки Мо—

{51)М. Кл.

F 25 3 3/08

Г 25 Л 5/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет а

Опубликовано 300980. Бюллетень М 36

Дата опубликованияописания 300980 (53) УДК 621 59 (088. 8) (72) Автор изобретения

В. П. Мажара

Запорожский машиностроительный институт им. В. Я. Чубаря (71) Заявитель (з4) ВОЗДУХООЧИСТНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к технике, очистки промышленного воздуха от примесей и может быть использовано.в разных отраслях промышленности (как в составе воздухоочистного комплекса, так и в качестве дополнительной воздухоочистной ступени после циклона или электрофильтра.:

Известно воздухоочистное устройство, содержащее теплообменник 10 с вертикальными профилированными пластинами, образующими каналы для очищаемого; воздуха и хладагента (1).

Оно отличается большой компактностью, низкой теплоемкостью, высоким коэф- f5 фициентом теплопередачи и незначительным аэродинамическим сопротивлением.

Однако оно не позволяет осуществлять удаление иэ каналов теплооб- 20 менника твердой фазы газовых примесей; не позволяет изолировать вымороженные газообразные примеси от окружающего воздуха, поскольку .очистке потока воздуха, поступающего. на 25 разделение, сопутствует загрязнение потока воздуха, используемого для обогрева одного из двух периодически переключаемых теплообменников; не позволяет осуществлять беспрерывную. 30 (2 очистку воздуха, не прибегая к испольэ ов ан ию системы двух переключаемых теплообменников, следствием чего является увеличение габаритов установки, Целью изобретения является устранение укаэанных недостатков прототипа а также обеспечение комплексной очистки промышленного воздуха как от легкоконденсируемых газовых примесей (например, МО, 602, Но5 ), так и от частиц любого малого размера и любой физико-химической природы с предотвращением высаживания примесей на стенках воздухопроводных каналов.

Указанная цель достигается тем, что воздухоочистное устройство снабжено инжекторами водяного пара и жидкого азота, установленными в каналах очищаемого воздуха, и термостатической отводящей камерой с ленточным транспортером, размещенной под плас-. тинами .

Кроме того, пластины теплообменника снабжены магнитострикционными вибраторами, нижними крышками, установленными с возможностью углового поворота.

767475

Также инжекторы и крышки снабжены покрытием иэ антиадгезионного материала.

На фиг. 1 изображено устройство общий вид; на фиг. 2 — разрез A-.A на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2.

Воздухоочистное устройство содержит теплообменник 1 из профилирован ных пластин, образующих вертикальные каналы 2 для пропускания очищаемого воздуха и чередующиеся с ними каналы

3 для пропускания хладагента (детанцерного воздуха) . Каналы 2 сообщаются с коллектора и 4 и 5. Коллектор 4 имеет входную трубу 6, а коллектор 5 выходную трубу 7. Каналы 3 сообщают- 15 ся посредством патрубков 8 с нагнетающей трубой 9 и посредством патрубков

10 — с отсасывающей .трубой 11.

В воздухоочистных каналах 2, на их зерхних донышках, установлены ин- рр

Зкекторы 12 водяного пара и инжекторы

13 жидкого азота. Каналы 2 снабжены крышками 14, жестко прикрепленными к валам 15, поворачивающимся с помощью

"истемы рычагов . 16. В каналаХ

3 для хладагрегата установлены магнитострикционные вибраторы 17, жестко прикрепленные обоими концами.к стенкам, 18 каналов.

К теплообменнику 1 снизу примыка-. ет термостатическая отводящая камера 3О

19, содержащая внутри ленточный транспортер 20.

Инжекторы 12.и инжекторы 13 выполнены из антиадгеэионного материала, например фторопласта — 4, а крышки у

14 снабжены покрытием в виде пленки иэ такого же материала.Воздухоочистное устройство работает следующим образом.

Подлежащий очистке промышленный воздух, предварительно прошедший 40 грубую пылеочистку и начальное охлаждение, направляют через входную трубу 6 и затем через коллектор 4 теплообменника 1 — в воздухоочиотные каналы 2, где его подвергают охлаж- 45 дению, достаточному для вымораживания легкоконденсируемых газовых примесей (например, Н0, So, H>5) . С этой целью по трубе У и патрубкам 8 в каналы 3 нагнетают противотоком щ (по отношению к потоку воздуха) детандерный воздух, который отсасывают через йатрубки 10 и трубу 11, возвращая его в компрессорно-детандернуИ установку., С целью создания в воздухоочистных каналах 2 оптимальных температурных и влажностных условий для десублимационного укрупнения твердых частиц, взвешенных в очищаемом воздушном потоке, в названные каналы через 40 инжекторы 12 подают водяной пар, а через инжекторы 13 - жидкий аэот

Воздух, подвергнутый очистке в кауалах 2, выходит в коллектор 5 и через выходную трубу 7 его направляют д для использования в качестве хладагента в теплообменнике предварительного охлаждения поступающего на очистку воздуха, а затем направляют в атмосферу или (при необходимости) в установку улавливания трудноконденсируемых примесей.

Вымороженные и осажденные примеси удаляют иэ воздухоочистных каналов

2 путем периодического открытия крышек 14, жестко прикрепленных к валам

15, могущим поворачиваться в прямом и обратном направлениях на заданный угол с помощью системы рычагов 16.

При этом каждая крышка перекрывает определенную группу из нескольких воздухоочистных каналов 2.

Магнитострикциенные вибраторы 17 создают ультразвуковой частоты вибрации стенок каналов теплообменника 1, предотвращая этим высаживание на внутренних поверхностях воздухоочистных каналов твердой фазы примесей и одновременно способствуя разрушению пограничного слоя воздуха у стенок этих каналов, усиливая турбулиэацию потока воздуха и, следовательно, улучшая коэффициент теплопередачи.

При периодическом открытии крышек

14 вымороженные примеси поступают в термостатическую отводящую камеру

19, выпадая из каналов 2 на ленту транспортера 20, которая доставляет их в твердом состоянии в аппарат разделения на компоненты.

Иэ воздухоочистных каналов устройства вымороженные газовые примеси удаляют в твердой фазе. При этом < отпадает необходимость в использовании двух переключаемых теплообменников (используется один) и устраняется такое положение, когда от одного воздушного потока (очищаембго) примеси отделяют, но затем их примешива-ют к другому воздушному потоку (обогревающему).

Предлагаемое устройство позволяет

Осуществлять комплексную очистку промышленного воздуха как от легкоконденсируемых газовых примесей, так и от твердых частиц любого малого размера и любой физико-химической природы (в том числе представляющих проьышленную ценность или являющихся токсичными), благодаря использованию явленйя десублимации водяного пара, происходящему на твердых частицах любой фиэико-химической природы (в том числе на кристаллах вымороженных газов) при температурах ниже (т.е. -40 С) и позволяющему эффективно укрупнять частицы °

Устройство снабжено магнитострикционными вибраторами, работающими в непрерывном режиме, для предотвращения высаживания на станках воздухоочистных каналов вымораживаемых примеСей и для обеспечения бесперебойной работы устройства. Эффективность применения

-767475 магнитострикционных вибраторов для укаэанной цели может быть обоснована положительными результатами их применения, в частности в производстве солей методом охлаждения раствора для предотвращения высаживания частиц со- 5 ли на стенках кристаллиэатора, а также их эффективным применением для . ю предотвращения накипеобразования в теплокотлоаппаратах.

Как отмечается в литературе, ультра- 0 звуковой метод отличается простотой и малым расходом энергия.

Наличие в составе предложенного воздухоочистного устройства термостатической отводящей камеры с ленточным транспортером внутри обеспечивает прием из открывающихся снизу воздухоочист- ных каналов вымороженных примесей и их доставку в твердом состояйии в аппарат разделения на компоненты, что позволяет решить задачу утилизации послед- 20 них.

Поскольку предлагаемое устройство предназначено для очистки больших количеств загрязненного воздуха, что соответственно требует и большого рас-25 хода хладагента, то в качестве последнего использован детандерный воздух ; от высокопроизводительной трубо= детандерной установки. При этом для хладагента обеспечивают замкну-ЗО тый цикл, что уменьшает энергозатраты и делает ненужной повторную очистку воэдуха поступающего из хладоносййх. каналов воэдухоочистного уст= ройства в компрессорно-детандерную 35 установку. Кроме того, используют также холод очищенного воздуха, направляя его в теплообменник предварительного охлаждения поступающего на очистку промышленного воздуха.

Эффективность применения в предла гаемом устройстве фторопласта-4 для предотвращения намораживания примесей на инжекторах водяного пара и жидкого азота, а также на крышках воэдухоочистных каналов может быть обоснована наличием антиадгезионных свойств у названного материала и при низких температурах.

Формула изобретения

1. Воэдухоочистное устройство, содержащее теплообменник с вертикальными профилированными пластинами, образующими каналы для очищаемо-. го воздуха и хладагента, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с (елью комплексной очистки воздуха от газовых примесей и дисперсных частиц оно снабжено инжекторами водяного пара и жидкого азота, установленными в каналах очищаемого воздуха, и термостатической отводящей камерой с ленто .ным транспортером, размещенной под пластинами.

2. Воздухоочистное устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью предотвращения осаждения примесей на .пластинах, они снабжены магнитострикционными вибраторами и, нижними крйшками, установленными с возможностью углового поворота.

3. Воздухоочистное устройство по пн 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что инжекторы и крышки снабжены . ,покрытием из антиадгезионного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i.Ãëèýìàíåíêî Д.Л..Получение кислоро" да. М., 1972. с. 398-399.