УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ И ОЧИСТКИ ГАЗОВ Российский патент 1995 года по МПК B03C1/03 B01D35/06 

Изобретение относится к центробежным устройствам для осуществления разделения смеси газов, например воздуха, на составные части и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, а преимущественно так, где сжигается любой вид топлива и требуется очистка воздуха.

Известно устройство для центробежной очистки газа, содержащее корпус с входным осевым и выходным улиткообразным патрубками, установленный на валу по оси корпуса полый ротор со спиральной лентой, закрепленной на втулке между внутренней и внешней оболочками и образующей щели между витками спирали, а также дополнительными спиральными лентами, закрепленными с равными интервалами одним концом на втулке, другим концом на оболочке. Втулка и оболочка выполнены конусными, а длина спиральных витков в каждом сечении непрерывно уменьшается по ходу газа. Данное устройство выбрано за прототип как наиболее близкое по принципу работы и достигаемому эффекту.

Однако оно не обеспечивает необходимое качество разделения и очистки газов, отделения фракции с твердыми и жидкими частицами.

Цель изобретения увеличение эффективности процесса разделения и очистки газов.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство для разделения и очистки газов; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Устройство содержит постоянный магнит 1, жестко установленный на валу 2 так, что его полюса N и S расположены на разных концах вала 2. Магнит 1 представляет собой два усеченных конуса, между основаниями которых размещен магнитопровод 3, а полюса N и S образованы образующими конусов. На полюсах магнита размещены и жестко закреплены лопасти 4. Каждая лопасть 4 включает в себя две части: часть 5 лопасти низкого давления и часть 6 лопасти высокого давления. Части 5 лопастей по наружному диаметру ребер закрыты решетом 7 с отверстиями разных диаметров (мелкие и крупные). Части лопастей высокого давления 6 закрыты листовой крышкой 8. Между частями лопастей низкого давления 5 и поверхностями полюсов магнита N и S перпендикулярно образующей конусов установлен диффузор 9 в виде перфорированного листа. На валу 2 установлены подшипники 10 для вращения магнита 1 в улиткообразном кожухе статора 11. Кожух 11 установлен на раме и имеет ограждение 12. Все устройство устанавливается на основании 13.

Устройство работает следующим образом.

При вращении магнита 1 лопастями 4 создается поток воздуха через сетку ограждения 12, через вращающееся решето 7 с торцев вершин усечения, от обоих концов вала, через диффузор 9 и лопастью низкого давления воздух совместно с твердыми и жидкими частицами, частично, может быть выброшен в атмосферу. Как до диффузора 9, так и после, воздух сепарируется и центрифугируется от крупных частиц, но за диффузором 9, за счет возросших центробежных сил, скоростей движения воздуха, дополнительно отделяется и более мелкие частицы включений, также вместе с частью воздуха. Однако за счет разрежения у конической поверхности полюса магнита и других сил только легкие составляющие могут двигаться в область лопастей высокого давления, остальная фракция может быть выброшена в атмосферу. Однако в области лопастей 5 низкого давления, сразу за диффузором 9 имеют место значительные силы центробежного магнитного эффекта.

На опытных установках установлено, что при вращении магнита в среде газов (воздуха) так, что его магнитное поле подвергается действию центробежных сил на отрыв от полюса, магнитные силовые линии под воздействием молекул парамагнитных газов резко искривляются по всему контуру полюса к центру и, за счет и совместно с быстродвижущимися с ускорением молекулами газов, концентрируются в пучок, отходящий от некоторой центральной площади полюса (при условии, что поверхность полюса магнита перпендикулярна направлению действия центробежных сил).

Изменение направления движения парамагнитных газов у поверхности полюса магнита, обладающего центробежным магнитным полем, от направления действия центpобежных сил, лежит в принципе работы устройства для разделения и очистки газов. Сам факт назван центробежным магнитным эффектом, силы которого зависят от окружной скорости и, косвенно, напряженности магнитного поля, магнитной восприимчивости газов.

Значение этих сил растет прогрессивно с ростом ЦБС и концентрации магнитных силовых линий. Кроме сил разрежения, у поверхности конуса полюса из потока воздуха магнитным полем высасываются молекулы кислорода, притягиваются к полости полюса, уплотняются по магнитным силовым линиям, направленных к месту разрежения по магнитному полю. За счет уплотнения молекул кислорода молекулы других газов, вместе с мелкими частицами твердых и жидких включений, вытесняются от полюса N, центробежными силами отбрасываются к решету 7 и за его пределы. Таким образом, к лопастям 6 высокого давления выбрасывается пучок магнитных силовых линий преимущественно с молекулами кислорода и азота, фракции, лишенной твердых и жидких частиц. Азот будет присутствовать во фракции как разница от действия на его молекулы всех сил и карционального давления.

Использование пневмоцентрифуги для получения воздуха, обогащенного кислородом, сухого и без твердых частиц (пыли), выгодно отличает от указанного прототипа не только снижением материальных и трудовых затрат на его изготовление и эксплуатацию. Из-за простоты аппарата, качественных показателей получаемого воздуха, устройство может оказать положительное значение в оздоровлении экологической обстановки городов, районов, регионов и т.д. за счет интенсификации технологических процессов, снижения расходов энергоносителей, более полного сжигания всех видов топлива, в том числе в подвижном транспорте и рабочей технике, оздоровления мест жизни и деятельности человека путем обогащения сухого, чистого воздуха чистыми и здоровыми парами воды.

Использование: для разделения смеси газов, например воздуха, на составные части, преимущественно там, где сжигается любой вид топлива и требуется очистка воздуха. Сущность изобретения: устройство содержит постоянный магнит, жестко установленный на валу так, что его полюса N и S расположены на разных концах вала. Магнит представляет собой два усеченных конуса, между основаниями которых размещен магнитопровод, а полюса N и S образованы образующими конусов. На полюсах магнита жестко закреплены лопасти. Каждая лопасть состоит из частей низкого и высокого давления. Части низкого давления лопастей закрыты решеткой, части высокого давления лопастей листовой крышкой. Между частями лопастей низкого давления и поверхностями полюсов магнита N и S перпендикулярно образующей конусов установлены подшипники для вращения магнита. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ И ОЧИСТКИ ГАЗОВ, содержащее раму с установленным на ней кольцевым желобом с улиткообразным отводным патрубком, и ротор, насаженный на вал, отличающееся тем, что ротор выполнен в виде магнита, состоящего из обращенных большими основаниями друг к другу усеченных конусов, разделенных магнитопроводом, образующие поверхности которых являются полюсами, а воображаемые вершины конусов расположены на разных концах вала, при этом оно снабжено жестко прикрепленными на образующих конусов лопастями, каждая из которых состоит из двух соединенных между собой частей части лопасти низкого давления и части лопасти высокого давления, и установленной на наружных ребрах лопастей листовой крышкой с перфорацией различного размера в зоне лопастей низкого давления, при этом устройство снабжено перфорированным листом, установленным между лопастями низкого давления и конусом перпендикулярно поверхности последнего.