КОНТАКТНЫЙ АППАРАТ Российский патент 1997 года по МПК B01D47/10 

Изобретение относится к аппаратурно-технологическому оформлению процессов тепломассопереноса и мокрого пылеулавливания, протекающих в системе газ жидкость.

Известен контактный аппарат, включающий трубчатый элемент с патрубком подвода жидкости, один из торцов которого жестко закреплен (Ужов В.Н. и Вальдберг A.Ю. Очистка газов мокрыми фильтрами. М. Химия, 1972, с. 89).

Недостатком известного аппарата является малая интенсивность взаимодействия газа с жидкостью, поэтому качество очистки газа, например от пыли, остается недостаточным.

Наиболее близким известным техническим решением по своей сущности и достигаемому эффекту является контактный аппарат, включающий трубчатый элемент из упруго-эластичного материала, один конец которого жестко закреплен на опорном кольце, а второй установлен с возможностью поворота, и имеет приспособление для передачи крутящего момента и зажимное приспособление, установленное на наружной поверхности трубчатого элемента и выполненное в виде кольцевой пружины, патрубок подвода жидкости (см. авт. св. N 1289534, кл. B 01 D 47/10, 1987 г.) (прототип).

В известном аппарате несколько повышается интенсивность взаимодействия фаз за счет ее закрутки и возможности образовать суженный участок (горловину) трубчатого элемента в требуемом месте по высоте. Однако из-за того, что трубчатый элемент не имеет приспособления для его удлинения и тем самым регулировки угла раскрытия диффузора, не обеспечивается возможность более точной настройки в процессе эксплуатации. При этом изменение сечения горловины за счет закрутки не обеспечивает требуемую точность сечения этой горловины. Поэтому интенсивность взаимодействия фаз остается все же недостаточной. Кроме того, для изменения диаметра горловины трубчатого элемента необходимо каждый раз менять пружину, предварительно подобрав пружину требуемого диаметра, что связано с существенными трудозатратами и неудобством в обслуживании.

Технический результат изобретения интенсификация процесса взаимодействия фаз и упрощение обслуживания.

Технический результат достигается тем, что в контактном аппарате, включающем трубчатый элемент из упруго-эластичного материала, один конец которого жестко закреплен на опорном кольце, а второй установлен с возможностью поворота и имеет приспособление для передачи крутящего момента и зажимное приспособление, установленное на наружной поверхности трубчатого элемента и выполненное в виде кольцевой пружины, патрубок подвода жидкости, согласно изобретению имеются цилиндрическая стенка и распорный элемент, установленный с возможностью поворота на уровне кольцевой пружины, при этом второй конец трубчатого элемента размещен в соосно установленной цилиндрической стенке, снабженной фигурными прорезями, выполненными из горизонтального и наклонного участков каждая. Приспособление для передачи крутящего момента выполнено в виде пропущенных через прорези и радиально укрепленных к трубчатому элементу пальцев, снабженных фиксаторами, причем цилиндрическая стенка размещена соосно снаружи второго конца трубчатого элемента и жестко соединена с опорным кольцом посредством стержней, укрепленных по окружности с наружной части трубчатого элемента, патрубок подвода жидкости снабжен распылителем, а пружина выполнена витой цилиндрической. Целесообразно снабдить аппарат ползуном в виде кольца с втулками, соосно размещенными с возможностью осевого перемещения на стержнях, хомутами, укрепленными к ползуну и выполненными с радиальными прорезями, при этом выполнить распорный элемент из двух соединенных между собой колец, имеющих наклонные прорези, а пружину снабдить радиальными тягами с поперечными пальцами, пропущенными через радиальные прорези хомутов и наклонные прорези колец.

Размещение второго конца трубчатого элемента в соосно установленной цилиндрической стенке, снабжение стенки фигурной прорезью, выполнение прорези из горизонтального и наклонного участков, через которую пропущены радиально укрепленные к трубчатому элементу пальцы, снабжение пальцев фиксатором, жесткое соединение цилиндрической стенки с опорным кольцом посредством стержней, крепление стержней по окружности с наружной части трубчатого элемента позволяет осуществлять закрутку трубчатого элемента и регулировку угла раскрытия конфузора и диффузора за счет его удлинения на требуемую величину, и тем самым интенсифицировать фазообмен.

Снабжение пружины радиальными тягами с поперечными пальцами, пропущенными через радиальные прорези хомутов, крепление хомутов к ползуну, пропускание пальцев через наклонные прорези распорного элемента, установленного с возможностью поворота, выполнение ползуна в виде кольца с втулками, соосно размещенными с возможностью осевого перемещения на стержнях, выполнение распорного элемента из двух колец, соединенных между собой, позволяет упростить регулировку диаметра горловины трубчатого элемента и облегчить изменение положения горловины по высоте трубчатого элемента.

На фиг. 1 изображена cxема аппарата, общий вид; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. З сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 узел В на фиг. 1.

Контактный аппарат включает трубчатый элемент 1 из упруго-эластичного материала, например, резины, распылитель 2 жидкости, приспособление для передачи крутящего момента (закрутки трубчатого элемента) и зажимное приспособление. Один конец элемента 1 жестко закреплен на опорном кольце 3, а второй конец установлен с возможностью поворота и вертикального перемещения. Зажимное приспособление установлено на наружной поверхности трубчатого элемента 1 и выполнено в виде кольцевой витой цилиндрической пружины 4. Второй конец трубчатого элемента 1 размещен в соосно установленной цилиндрической стенке 5, снабженной фигурными прорезями 6. Прорезь 6 выполнена из горизонтального и наклонного участков 7 и 8. Через прорези 6 пропущены радиально укрепленные к трубчатому элементу 1 пальцы 9, снабженные фиксаторами в виде гаек 10. Пальцы 9 и гайки 10 образуют приспособление для передачи крутящего момента. Цилиндрическая стенка 5 жестко соединена с опорным кольцом 3 посредством стержней 11, укрепленных по окружности с наружной части трубчатого элемента 1.

Целесообразно, чтобы пружина 4 была снабжена радиальными тягами 12 с поперечными пальцами 13, пропущенными через радиальные прорези 14 хомутов 15, укрепленных к ползуну 16. Пальцы 13 пропущены также через наклонные прорези 17 распорного элемента 18, установленного с возможностью поворота на уровне кольцевой пружины 4. Ползун 16 выполнен в виде кольца 19 с втулками 20. Втулки 20 соосно размещены на стержнях 11 с возможностью осевого перемещения.

Распорный элемент 18 выполнен из двух колец 21 и 22, соединенных между собой вставками 23 и снабжен рычагами 24 для его поворота. Распылитель 2 жидкости насажен на патрубок 25 подвода жидкости.

Контактный аппарат работает следующим образом.

При подаче исходного газа производят настройку трубчатого элемента. Для этого частично отвинчивают гайки 10 и с помощью пальцев 9 поворачивают нижнюю часть элемента 1 относительно неподвижной стенки 5. При этом пальцы 9 скользят по горизонтальному участку 7, что приводит к образованию горловины и складок в трубчатом элементе, служащих в качестве закручивателя потока, а элемент 1 приобретает профиль трубы Вентури. При необходимости удлинения трубчатого элемента 1 продолжают дальнейший поворот его нижней части по наклонному участку 8, что приводит к удлинению элемента 1 и, следовательно, образованию оптимального угла раскрытия диффузора и конфузора.

После этого производят дальнейшую корректировку сечения горловины трубчатого элемента с помощью пружины 4 за счет изменения диаметра ее кольца. Для этого рычагами 24 поворачивают распорный элемент 18 в ту или другую сторону. При этом пальцы 13 скользят по наклонным прорезям 17, что приводит к растяжению пружины 4 под действием распорных сил, возникающих при скольжении пальцев 13 по прорезям 17 или ее сжатию под действием упругих сил пружины. Пальцы 13 одновременно скользят по радиальным прорезям 14 хомутов 15. Прорези 14 служат для перемещения пальцев 13 с тягами 12 только в радиальном направлении (обеспечивают положение тяг 12 под прямым углом к пружине 4). Перемещая ползун 16 по высоте элемента 1 изменяют положение горловины трубчатого элемента по высоте. При подаче исходного газа в трубчатый элемент 1 газ подвергается орошению распылителем 2. Складки элемента 1 придают вращательное движение пристенному газовому потоку, способствующему лучшей сепарации твердых частиц из газа, а также отрыву пленки жидкости, текущей по внутренней поверхности элемента 1.

Технико-экономическая эффективность аппарата заключается в повышении качества очистки газа до 6-8% за счет возможности удлинения трубчатого элемента и тем самым создания оптимальных углов раскрытия конфузора и диффузора, а также за счет более точной настройки диаметра горловины трубчатого элемента. При этом существенно упрощается обслуживание аппарата, так как исключается необходимость замены пружины при изменениях диаметра горловины благодаря использованию приспособления для регулировки диаметра кольца пружины.

Использование: процессы тепломассопереноса, пылеулавливания при интенсификации процесса взаимодействия фаз. Сущность изобретения: аппарат содержит трубчатый элемент 1 из упруго-эластичного материала, распылитель 2 жидкости. Один конец элемента 1 закреплен на опорном кольце 3, а второй - установлен с возможностью поворота и вертикального перемещения. На наружной поверхности элемента 1 размещена пружина 4. На втором конце элемента 1 размещена стенка 5 с фигурной прорезью 6 в виде горизонтального и наклонного участков 7 и 8. Через прорезь 6 пропущены укрепленные к элементу пальцы 9 с фиксаторами в виде гаек. Стенка 5 соединена с кольцом 3 стержнями 11. Целесообразно, чтобы пружина 4 была снабжена радиальными тягами с пальцами, пропущенными через радиальные прорези хомутов, укрепленных к ползуну. Пальцы пропущены через наклонные прорези распорного элемента. Для закрутки элемента 1 пальцы 9 перемещают по горизонтальному участку 7, а для регулировки длины элемента 1 по наклонному участку 8. 1 з.п.ф-лы. 4 ил.

1. Контактный аппарат, содержащий трубчатый элемент из упругоэластичного материала, один конец которого жестко закреплен на опорном кольце, второй установлен с возможностью поворота и снабжен приспособлением для передачи крутящего момента, патрубок подвода жидкости и зажимное приспособление, установленное на наружной поверхности трубчатого элемента и выполненное в виде кольцевой пружины, отличающийся тем, что он снабжен цилиндрической стенкой с фигурными прорезями, выполненными из горизонтального и наклонного участков каждая, и распорным элементом, установленным с возможностью поворота на уровне кольцевой пружины, при этом приспособление для передачи крутящего момента выполнено в виде радиально укрепленных к трубчатому элементу пальцев, пропущенных через прорези стенки и снабженных фиксаторами, патрубок подвода жидкости снабжен распылителем, пружина зажимного приспособления выполнена витой цилиндрической, а цилиндрическая стенка размещена соосно снаружи второго конца трубчатого элемента и жестко соединена с опорным кольцом посредством стержней, укрепленных по окружности снаружи трубчатого элемента. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен ползуном в виде кольца с втулками, соосно размещенными с возможностью осевого перемещения на стержнях, хомутами, укрепленными к ползуну и выполненными с радиальными прорезями, при этом распорный элемент выполнен из двух соединенных между собой колец, имеющих наклонные прорези, а пружина снабжена радиальными тягами с поперечными пальцами, пропущенными через радиальные прорези хомутов и наклонные прорези колец.