УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ Российский патент 1994 года по МПК B01D47/16 

Изобретение относится к области техники мокрой очистки газов и предназначено для использования в химической, металлургической промышленности и в энергетике.

Известно устройство для очистки газовых потоков от загрязнений, содержащее ввод загрязненного газа, выводы чистого газа с повышенной концентрацией загрязнений, неподвижный корпус, внутри которого размещен ротор, выполненный в виде тела вращения, связанный валом с источником механической энергии, и ввод технологической жидкости.

Это устройство не обеспечивает достаточно эффективной очистки газа.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для очистки газовых потоков от загрязнений, содержащее ввод загрязненного газа, выводы чистого газа и концентрированных загрязнений, неподвижный корпус, состоящий из верхней и нижней частей, ротор, размещенный внутри корпуса, выполненный в виде тела вращения и связанный валом с источником механической энергии, ввод технологической жидкости, при этом вал ротора проходит через неподвижный корпус сквозь уплотнение.

Невысокая эффективность очистки газов от загрязнений - недостаток прототипа.

Целью изобретения является устранение отмеченного недостатка в разработанной конструкции устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для очистки газовых потоков от загрязнений, содержащем ввод загрязненного газа, выводы чистого газа и концентрированных загрязнений, неподвижный корпус, состоящий из верхней и нижней частей, ротор, размещенный внутри корпуса и выполненный в виде тела вращения, ввод технологической жидкости, при этом ротор связан с источником механической энергии валом, проходящим сквозь неподвижный корпус через уплотнение, согласно изобретению вал ротора проходит сквозь неподвижный корпус через магнитожидкостное уплотнение, а корпус содержит по меньшей мере один кольцевой коллектор, связанный кольцевой щелью с внутренней полостью между корпусом и ротором, при этом верхняя часть корпуса выполнена из немагнитного материала и на ней размещены электромагниты.

Кроме того, на наружной поверхности ротора размещены нити, одним концом закрепленные на роторе.

На наружной поверхности ротора одним концом закреплены упорные стержни.

На наружной поверхности ротора одним концом закреплены пружины.

На свободных концах пружин закреплены постоянные магниты.

На наружной поверхности ротора выполнено спиральное оребрение.

В качестве технологической применена магнитная жидкость, а электромагниты на верхней части корпуса образуют кольцеобразный ряд.

На наружной поверхности корпуса установлен по меньшей мере еще один кольцеобразный ряд электромагнитов.

Обмотки электромагнитов разных рядов связаны с источником напряжения посредством одного общего переключателя.

Обмотки электромагнитов разных рядов связаны с источником напряжения посредством разных переключателей.

Источник напряжения выполнен регулируемым.

Выполнение магнитожидкостного уплотнения между валом ротора и корпусом, снабжение корпуса по меньшей мере одним кольцевым коллектором, установка на роторе нитей, упругих стержней, пружин, снабжение свободных концов пружин магнитами, выполнение на наружной поверхности ротора спирального оребрения, установка на верхней немагнитной части корпуса кольцеобразного ряда электромагнитов, установка на корпусе по меньшей мере еще одного кольцеобразного ряда электромагнитов, применение в качестве технологической магнитной жидкости, соединение обмоток электромагнитов разных рядов с источником напряжения посредством одного общего переключателя, соединение обмоток электромагнитов разных рядов с источником напряжения посредством разных переключателей, выполнение источника напряжения регулируемым - эти признаки определяют новизну технического решения.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для очистки газовых потоков от загрязнений (вид спереди в разрезе); на фиг. 2 - ротор устройства, снабженный нитями (схематично); на фиг. 3 - ротор, на котором закреплены упругие стержни; на фиг. 4 - ротор, выполненный со спиральным оребрением; на фиг. 5 - верхняя немагнитная часть корпуса с установленными на ней электромагнитами, образующими три кольцеобразных ряда, при этом обмотки всех рядов электромагнитов соединены с источником напряжения посредством одного общего переключателя; на фиг. 6 - то же, но обмотки электромагнитов разных рядов соединены с источником напряжения посредством разных переключателей; на фиг. 7 - регулируемый источник напряжения.

Устройство для очистки газовых потоков от загрязнений содержит неподвижный корпус, состоящий из верхней части 1, выполненной из немагнитного материала, и нижней части 2, ввод 3 для загрязненного пылью газа, вывод 4 для очищенного газа, связанный с компрессором 5, вывод 6 с компрессором 7 для отвода технологической жидкости с повышенной концентрацией загрязнений. Внутри корпуса размещен ротор 8, выполненный в виде тела вращения, вал 9 которого соединен с источником механической энергии, например с электродвигателем (не показан). Вал 9 может быть гибким, а ротор 8 может подвешиваться на воздушной подушке, для чего служит вентиль 10 для подачи воздуха. Вал 9 проходит сквозь неподвижный корпус через магнитожидкостное уплотнение 11, включающее постоянные магниты и магнитную жидкость (не показаны). На наружной поверхности ротора 8 установлены пружины 12, на свободных концах которых закреплены постоянные магниты 13, а на немагнитной верхней части 1 корпуса размещены электромагниты 14. Ввод 15 для технологической жидкости 16 снабжен вентилем 17. Стрелка 18 на фиг. 1 показывает направление подачи загрязненного газа, а стрелка 19 - направление вращения ротора 8. Электромагниты 14 могут располагаться в виде нескольких кольцеобразных рядов.

На фиг. 2 показан ротор 8 с валом 9, на котором одним концом закреплены нити 20, а на фиг. 3 - ротор, снабженный упругими стержнями 21.

Ротор 8, на поверхности которого установлено спиральное оребрение 22, изображен на фиг. 4.

Верхняя немагнитная часть 1 корпуса устройства с установленными на ней в три кольцеобразных ряда электромагнитами 14 представлена на фиг. 5. Обмотки 23 электромагнитов 14 всех рядов проводами 24 посредством одного общего переключателя 25 соединены с источником напряжения 26.

Обмотки 23 электромагнитов 14 разных рядов соединены проводами 24 с источником напряжения посредством разных переключателей 27, 28 и 29 (фиг. 6).

Источник напряжения 26 (фиг. 7) выполнен регулируемым и содержит реостат 30, включенный как делитель напряжения.

Устройство для очистки газовых потоков от загрязнений работает следующим образом.

Ротор 8 вращается, например, на воздушной подушке в направлении стрелки 19. Загрязненный пылью газ подается в направлении стрелки 18 во внутреннюю полость устройства, туда же подается технологическая жидкость 16 (фиг. 1), попадающая на ротор 8 и разбрызгиваемая при его вращении в виде мелких капель, образуя завесу технологической (промывочной) жидкости. Загрязненный газ при вращении ротора закручивается вместе с завесой технологической жидкости и контактирует с каплями жидкости, очищаясь от пыли. Капельки жидкости, загрязненные пылью, отбрасываются к стенкам корпуса и стекают в вывод (коллектор) 6, откуда компрессором 7 откачиваются для регенерации, а очищенный газ, поступая в вывод (коллектор) 4, отводится, например, в атмосферу. Если ротор 8 снабжен нитями 20 или упругими стержнями 21, то они при вращении ротора под действием центробежных сил (фиг. 2 и 3) приподнимаются и вращаются вместе с газом и завесой технологической жидкости, увеличивая степень контакта загрязненного газа с капельками промывочной жидкости, что повышает эффективность очистки газа от пыли. Тому же способствует и снабжение ротора пружинами 12 (фиг. 1). Наличие на свободных концах пружин 12 постоянных магнитов 13 и установка на верхней части 1 корпуса электромагнитов 14 позволяют получить дополнительное растяжение пружин при включении электромагнитов и сжатие их при отключении электромагнитов. Циклическое растяжение и сжатие пружин способствует увеличению контакта загрязненного пылью газа с каплями технологической жидкости и повышению эффективности очистки газа. При размещении на наружной поверхности ротора 8 спирального оребрения 22 (фиг. 4) повышаются интенсивность образования завесы из капель жидкости и закручивание загрязненного газа, что также позволяет повысить степень очистки газа от пыли.

При использовании в качестве технологической магнитной жидкости от источника магнитной жидкости (не показан) в дополнение к описанному появляется возможность управления завесой из капель жидкости при помощи электромагнитного поля, возникающего при включении электромагнитов 14 и исчезающего при их отключении. При включении обмоток 23 электромагнитов 14 (фиг. 5 и 6) возбуждается электромагнитное поле, протекающее во внутреннюю полость устройства через немагнитную часть 2 корпуса и намагничивающее частицы магнитной жидкости, которые взаимодействуют с магнитным полем и увеличивают хаотичность движения капель жидкости. При этом повышаются степень контакта загрязненного газа с частицами магнитной жидкости и эффективность очистки газа. Все электромагниты 14 могут одновременно включаться и отключаться, если их обмотки 23 соединяются с источником напряжения 26 посредством одного общего переключателя 25. Более широкий диапазон работы устройства обеспечивает соединение обмоток 23 электромагнитов 14 разных рядов с источником напряжения 26 посредством разных переключателей 27, 28 и 29. В этом случае разные ряды электромагнитов могут включаться и отключаться как все вместе, так и поочередно или в другом порядке, что позволяет регулировать степень очистки газа от пыли. Еще более увеличивается возможность выбора режима очистки газа от пыли, если обмотки электромагнитов соединены с регулируемым источником напряжения 26 (фиг. 7), где реостат 30, включенный как делитель напряжения, позволяет в широких пределах регулировать напряжение, подаваемое на обмотки электромагнитов. При этом регулируется электромагнитное поле в зависимости от скорости вращения ротора, размера капель технологической жидкости и степени запыленности газа. По сравнению с прототипом повышена эффективность очистки газа от пыли.

Использование: очистка газов от пыли в химической, металлургической промышленности и в энергетике. Сущность изобретения: устройство содержит корпус, состоящий из верхней 1 и нижней 2 частей, ввод 3 для загрязненного газа, вывод 4 для очищенного газа с компрессором 5, вывод 6 с компрессором 7 для отвода технологической жидкости с повышенной концентрацией загрязнений, ротор 8 в виде тела вращения, вал 9 которого соединен с источником механической энергии и проходит сквозь магнитожидкостное уплотнение 11. На наружной поверхности ротора установлены пружины 12, на концах которых закреплены постоянные магниты 13. На верхней части 1 корпуса установлены электромагниты 14. Ввод 15 для технологической жидкости 16 снабжен вентилем 17. Электромагниты 14 могут располагаться в виде нескольких кольцеобразных рядов. 10 з. п.ф-лы, 7 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ, содержащее ввод загрязненного газа, выводы чистого газа и концентрированных загрязнений, ввод технологической жидкости, неподвижный корпус, состоящий из верхней и нижней частей, ротор, размещенный в корпусе, выполненный в виде тела вращения и связанный с источником механической энергии валом, проходящим сквозь неподвижный корпус через уплотнение, отличающееся тем, что он снабжен электромагнитами, размещенными на верхней части корпуса, уплотнение вала выполнено магнитожидкостным, при этом корпус содержит по меньшей мере один кольцевой коллектор, сообщенный с полостью между корпусом и ротором через кольцевую щель, а верхняя часть корпуса выполнена из немагнитного материала. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено нитями, закрепленными одним концом на наружной поверхности ротора. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено упорными стержнями, закрепленными одним концом на наружной поверхности ротора. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено пружинами, закрепленными одним концом на наружной поверхности ротора. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно снабжено постоянными магнитами, закрепленными на свободных концах пружин. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на наружной поверхности ротора выполнено спиральное оребрение. 7. Устройство по пп. 1 - 6, отличающееся тем, что ввод технологической жидкости снабжен источником подачи магнитной жидкости, а электромагниты размещены на верхней части корпуса в виде кольцеобразного ряда. 8. Устройство по пп. 1 - 6, отличающееся тем, что электромагниты размещены на верхней части корпуса в виде по меньшей мере двух кольцевых кольцеобразных рядов. 9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что обмотки электромагнитов разных рядов связаны с источником напряжения посредством одного общего переключателя. 10. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что обмотки электромагнитов разных рядов связаны с источником напряжения посредством разных переключателей. 11. Устройство по пп. 1,8 - 10, отличающееся тем, что источник напряжения выполнен регулируемым.