Устройство для очистки воздуха
Полезная модель относится к гидрообеспыливанию воздуха и может быть использована в любой отрасли промышленности, где применимы мокрые способы очистки вентиляционного воздуха от пыли. Цель полезной модели - упрощение конструкции устройства и повышение фракционной эффективности очистки вентиляционного воздуха от пыли. Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для очистки воздуха содержит корпус с входным патрубком ввода воздуха и выходным диффузорным патрубком вывода воздуха, генератор пены, внешнюю и внутреннюю контактные полости с сепарационными устройствами, полый параболоидный обтекатель, сообщенный с выходным патрубком, при этом во внешней контактной полости в стенке корпуса выполнено отверстие, соединенное с дренажной трубкой, снабженной обратным клапаном и дренажным вентилем, нижняя кромка которого расположена на уровне слоя жидкости.
Полезная модель относится к гидрообеспыливанию воздуха и может быть использована в любой отрасли промышленности, где применимы мокрые способы очистки вентиляционного воздуха от пыли.
Известно изобретение (см. SU 1178473, В01D 47/00, опубликовано 15.09.1985 г.), устройство для мокрой очистки газа, включающее корпус с патрубками ввода и вывода газа и жидкости, сепарационное устройство, контактную тарелку, конусно-цилиндрическую вставку, кольцевую перегородку.
Наиболее близким техническим решением является изобретение (см. SU1692619, B01D 47/04, опубликованое 23.11.1991 г.), устройство для очистки воздуха, содержащее корпус с входным патрубком ввода воздуха и выходным диффузорным патрубком вывода воздуха, дренажными трубками вывода жидкости, генератором пены, внешней и внутренней контактными полостями с сепарационными устройствами, полый параболоидный обтекатель, сообщенный с выходным патрубком, поплавок с шиберной перегородкой.
Однако, данное устройство обладает сложной конструкцией и недостаточно высокой фракционной эффективностью очистки вентиляционного воздуха от пыли.
Задача полезной модели - упрощение конструкции устройства и повышение фракционной эффективности очистки вентиляционного воздуха от пыли.
Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для очистки воздуха содержит корпус с входным патрубком ввода воздуха и выходным диффузорным патрубком вывода воздуха, генератор пены, внешнюю и внутреннюю контактные полости с сепарационными устройствами, полый параболоидный обтекатель, сообщенный с выходным патрубком, при этом во внешней контактной полости в стенке корпуса выполнено отверстие, соединенное с дренажной трубкой, снабженной обратным клапаном и дренажным вентилем, нижняя кромка которого расположена на уровне слоя жидкости.
Технический результат. Устройство снабжено отверстием, соединенным с дренажной трубкой, снабженной обратным клапаном и дренажным вентилем, нижняя кромка которого расположена на уровне слоя жидкости, что обеспечивает стабильность уровня жидкости и пенного слоя во внешней контактной полости, а, следовательно, увеличивает фракционную эффективность очистки вентиляционного воздуха от пыли.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 - вид сбоку в разрезе, фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Устройство для очистки воздуха от пыли представляет собой вертикальный цилиндрический корпус 1, в котором коаксиально на одном уровне установлены входной 2 и выходной 3 патрубки. Входной патрубок 2 выполнен конфузорным и имеет в верхней части конусное сужение 4 с конусностью 40-60°, края которого врезаны в корпус 1, а в нижней части выполнены надрезы, кромки которых отогнуты и образуют закручиватель 5. Корпус устройства имеет фланцы для включения его в сеть воздуховодов.
Входной патрубок 3 выполнен диффузорным и имеет в нижней части плавное расширение 6, которое своими краями тоже врезано в корпус 1. В верхней части выходной патрубок 3 заглушен параболоидным обтекателем 7.
Между стенками корпуса 1 и входного патрубка 2 образована внешняя контактная полость 8, которая соединяется с выходным патрубком 3 полыми лопастями 9. Полые лопасти 9 выполнены спиральными, сегментными в сечении, сужающимися по ходу воздушного потока. Большим сечением каждая лопасть 9 врезана в конусное сужение 4, а меньшим тангенциально в параболоидный обтекатель 7. Кроме того, у каждой лопасти 9 сторона 10, образованная хордой сегмента, обращена к оси корпуса 1 и все они образуют на входе во входной патрубок 2 статический закручиватель, однонаправленный со статическим, закручивателем 5.
Полость 8 в нижней части имеет отверстие 11 в стенке корпуса, при этом нижняя кромка отверстия 11 расположена на уровне слоя жидкости. Отверстие 11 соединено с дренажной трубкой 12, на которой установлены дренажный вентиль 13 и обратный клапан 14.
В верхней части корпуса 1, перед параболоидным обтекателем 7 спутно пылевоздушному потоку установлен генератор 15 пенного аэрозоля. Внутренняя контактная полость 16 образована патрубком 2 и выходным патрубком 3.
Устройство работает следующим образом.
Запыленный воздух поступает в верхнюю часть устройства, где вступает во взаимодействие с активной частью факела пенного аэрозоля, образуемого генератором 15. Затем он проходит между лопастями 9, закручивается и вихревым потоком проходит через входной патрубок 2, омывая снаружи выходной патрубок 3 через полость 16. При этом происходит интенсивное смачивание и захват частиц пыли диспергированной жидкостью при разрушении пузырьков пенного аэрозоля за счет интенсивного аэродинамического воздействия (вихревые эффекты) и столкновения с конструктивными элементами устройства, вследствие чего в нижней части полости 8 скапливается раствор пенообразователя, избыток которого через отверстие 11 в корпусе 1 поступает в дренажную трубку 12 и с помощью дренажного вентиля 13 выводится из устройства. Для предотвращения попадания воздуха в устройство предусмотрен обратный клапан 14.
Уже в факеле часть пылинок за счет преобладающего воздействия адгезионных и смачивающих сил выделяется из воздушного потока и стекает по стенкам в виде шлама в нижнюю часть устройства. Воздушный поток с оставшимися в нем пылевыми частицами из входного патрубка 2 через статический закручиватель 5 поступает в полость 8 и, проходя над поверхностью пенного раствора, скопившегося в нижней части корпуса, создает слой пены.
Частицы пыли, оставшиеся в воздушном потоке, обладающие большой кинетической энергией, удаляются из воздушного потока за счет взаимодействия непосредственно со слоем раствора, а обладающие малой кинетической энергией и подверженные наибольшему влиянию этого потока, выделяются из последнего при взаимодействии со слоем пены.
Воздушный поток из полости 8 поднимается вверх, увлекая за собой часть пузырьков из слоя пены, которые захватывают и удаляют из воздушного потока часть пылевых частиц.
Проходя внутри лопастей 9, конструкция которых способствует прежде всего интенсификации процесса взаимодействия оставшихся пылевых частиц с диспергированной жидкостью, а также разрушению пузырьков пены, воздух освобождается от образовавшегося после разрушения пузырьков раствора и шлама за счет уклона нижнего сечения лопастей 9. Очищенный воздух через выходной патрубок 3 выводится из устройства.
Постепенно уровень раствора в нижней части корпуса 1 повышается до тех пор, пока не достигнет нижней кромки отверстия 11, через которое избыток раствора удаляется в дренажную трубку 12. Расход удаляемого раствора регулируется при помощи дренажного вентиля 13. Для предотвращения попадания воздуха в устройство предусмотрен обратный клапан 14. В конечном счете, при стабильной работе устройства обеспечится такое гидравлическое равновесие, когда расход поступающего в полость 8 раствора будет равен расходу удаляемого.
Проведены исследования фракционной эффективности очистки запыленного воздуха при скорости воздушного потока на входе в устройство Vпт=10,5 м/с, начальной запыленности потока С н=400 мг/м3, в результате которых установлено, что фракционная эффективность очистки воздуха от тонкодисперсной пыли составила 75,8%.
Таким образом, устройство обладает упрощенной конструкцией и его использование обеспечивает высокую фракционную эффективность очистки вентиляционного воздуха от пыли, позволяет экономить производственные площади благодаря тому, что непосредственно встраивается в вентиляционную систему и практически является элементом воздуховода.
Устройство для очистки воздуха, содержащее корпус с входным патрубком ввода воздуха и выходным диффузорным патрубком вывода воздуха, генератор пены, внешнюю и внутреннюю контактные полости с сепарационными устройствами, полый параболоидный обтекатель, сообщенный с выходным патрубком, отличающееся тем, что во внешней контактной полости в стенке корпуса выполнено отверстие, соединенное с дренажной трубкой, снабженной обратным клапаном и дренажным вентилем, нижняя кромка которого расположена на уровне слоя жидкости.
