Устройство для разделения двух и более компонентных текучих сред

 

Использование: аэрои гидродинамическое разделение двухи многокомпонентных текучих сред. Сущность изобретения: устройство содержит конус, набранный из соосно расположенных на некотором расстоянии одно от другого колец, имеющих постепенно уменьшающийся диаметр и заостренные кромки на внутренней стороне, взаимодействующие с движущимся потоком текучей среды, при этом кольца размещены таким образом, что они не перекрывают друг друга. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 0 45/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ: ;;,,;,":,:"," ." юг

К ПАТЕНТУ

1 (21) 5013294/26 (22) 11.12.91 (46) 23.03,93. Бюл. N 11 (76) Ю.А.Бахарев (56) Плановский А.M. и др. Процессы и аппараты химической технологии, М., Госхимиздат, 1962, кл.9, с.326. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ

ДВУХ И БОЛЕЕ КОМПОНЕНТНЫХ ТЕКУЧИХ СРЕД

Изобретение относится к устройствам для разделения двух и более компонентных текучих сред, точнее к таким устройствам, в которых вывод концентрированной фазы достигается путем ее осаждения под действием аэро- и гидродинамических сил, Известно устройство для разделения двух и более компонентных текучих сред, содержащее несколько последовательно соосно расположенных на некотором расстоянии одно от другого и уменьшающихся по диаметру колец, взаимодействующих с движущимся внутри них потоком текучей среды и ориентированных по ходу его движения, и емкость для приема концентрированной фазы, установленную со стороны последнего меньшего по диаметру кольца.

Несмотря на простоту, компактность и отсутствие движущихся частей устройство обеспечивает невысокую степень очистки, обладает сравнительно большим сопротивлением и подвержено интенсивному абразивному износу, Цель изобретения — повышение степени разделения сред, снижение аэрогидравлического сопротивления и увеличение износостойкости.

„„5U ÄÄ 1804340 А3 (57) Использование: аэро- и гидродинамическое разделение двух- и многокомпонентньчх текучих сред. Сущность изобретения: устройство содержит конус, набранный из соосно расположенных на некотором расстоянии одно от другого колец, имеющих постепенно уменьшающийся диаметр и заостренные кромки на внутренней стороне, взаимодействующие с движущимся потоком текучей среды, при этом кольца размещены таким образом, что они не перекрывают друг друга, 1 з.п, ф-лы, 1 ил, Предлагаемое устройство для разделения двух и более компонентных текучих сред содержит несколько последовательно соосно расположенных на некотором расстоянии одно от другого и уменьшающихся по диаметру колец, взаимодействующих с движущимся внутри них потоком текучей среды и ориентированных по ходу его движения, и емкость для прйема концентрированной фазы, установленную со стороны последнего меньшего. по диаметру кольца, Каждое кольцо. обычно имеет заостренную внутреннюю .кромку, а расстояние между смежными кольцами выбрано таким, что кольца не перекрывают одно другое.

Предпочтительно расстоя н ия между смежными кольцами равны между собой, при этом внутренняя сторона каждого кольца выполнена криволинейной.

Целесообразно сделать так, чтобы конус, образованный набором колец, имел отношение входного диаметра к его длине не менее 1:5, На чертеже показано предложенное устройство, продольный разрез.

Устройство имеет множество колец 1 постепенно уменьшающегося диаметра, 1804340 расположенных соосно. Кольца 1 жестко прикреплены к продольным направляющим

2 на некотором расстоянии! одно от другого для получения кольцевых каналов 3 между ними и образуют воображаемый конус 4, 5 внутри которого движется многокомпонентная текучая среда, Собранный из колец 1 и направляющих

2 конус 4 монтируется внутри цилиндрического кожуха 5 с присоединительными ."0 фланцами 6 и 7. К конусу 4 со.стороны его меньшего по диаметру кольца 1 присоединен патрубок 8 для отвода текучей среды, выходящий в емкость 9 для приема концентрированной фазы, например пыли, содержащейся в газовом потоке.

Каждое кольцо 1 ориентировано по ходу движения потока текучей среды в конусе 4, для чего внутренней стороне колец 1 прйдана профилированная форма, например кри- 20 волинейная, Каждое кольцо 1 выполнено с заостренной внутренней кромкой 10, а расстояние! между кольцами 1 выбрано таким, что они не перекрывают друг друга. Обычно это рас- 2 -1 стояние соизмеримо с шириной кольца 1.

Предпочтительно, когда кольца 1 размещены на равном расстоянии1одноотдругогс, а образованный ими и направляющими

2 конус 4 имеет отношение входного диа- 30 метра к его длине не менее 1:5.

На кромках 10 организуется срыв потока, в результате чего в кольцевых каналах 3 между смежными кольцами 1 возникает сплошной поток тороидальной формы .вих- 35 рей, которые располагаются по образующей вдаль воображаемого конуса. Слой тороидальных вихрей. создает упругую среду для вытеснения концентрированной фазы в центральную область осевого потока 40 текучей среды и предохраняет тем самым кольца 1 от абразивного износа.

В то же время отсутствие взаимного перекрытия колец 1 создает условия для устойчивого существования потока 45 тороидзльных вихрей.

Концентрированная фаза, выделенная из патока текучей среды, постепенно располагается по его оси и удаляется через патру- ., бок 8 в емкость 9, Очищенная текучая среда 50 по мере прохождения через конус 4 удаляется через кольцевые каналы 3 и кожух 5.

Пример 1. Используют устройство с диаметром входного кольца 200 мм и диаметром выходного кольца 20 мм при длине 55 конуса 2000 мм. Кольца выполнены идентичного профиля с шагом 10 мм и толщиной колец 5 мм. Скорость подачи пылегазового потока 30 м/с. концентрация пыли до

10000 мг/мз, фракционный состав пыли, : до 50 мкм 50, менее 1 мкм 5, от 50 до 1 мкм остальное.

Средняя статистическая степень очистки 95 — 97 при рзботе одной ступени устройства, Пример 2; Используют устройство с диаметром входного кольца 100 мм и диаметром выходного кольца 10 мм при длине конуса 1000 мм. Скорость подачи пылегазового потока 30 м/с, концентрация пыли до

10000 мг/мэ, фракционный состав пыли тот же, что и в примере 1.

Средняя статистическая степень очистки при работе одной ступени 90 — 92, при работе двух последовательно расположенных ступеней 94 — 96, Существующие сегодня устройства для очистки пылегззового потока при том.же фракционном составе твердой фазы обеспечйвают степень очистки не более 70-757; при крупности фракции в основном до 50 мкн.

С помощью предлагаемого устройства можно широко регулировать производительность очистки путем компоновки устройств в пакеты, например, от 2 до t00 шт и более, и повышать степень очистки за счет последовательной установки устройств B несколько ступеней.

Равные расстояния между соседними кольцами позволяют получить равномерные скорости выходящих между этими кольцами потоков текучей среды.

Формула изобретения 1. Устройство для разделения двух и более компонентных текучих сред, содержащее несколько последовательно и соосно расположенных на йекотором расстоянии одно от другого и уменьшающихся по диаметру колец и емкость для приема концентрированной фазы, установленную со стороны последнего меньшего по диаметру кольца, о т л и ч а ю щ е е с я тем; что задняя кромка предыдущего кольца расположена на расстоянии от передней кромки последующего кольца. причем расстояния между соседними кольцами равны и каждое кольцо выполнено с заостренной задней кромкой.

2. Устройство поп.1, от л ич а ю щеес я тем, что внутренняя кромка каждого кольца выполнена криволинейной.

1804340

Составитель 10; Бахарев

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Е. Ilaw

Редактор Н. Козлова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Эаказ 1064 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5