СЕПАРАТОР ЧАСТИЦ МАСЛЯНИСТЫХ ЖИДКОСТЕЙ СУБМИКРОННЫХ РАЗМЕРОВ Российский патент 1999 года по МПК B01D45/04 B01D47/10 

Изобретение относится к устройствам для очистки воздуха от аэрозоля, образующегося из жидкого продукта: масляные и конденсационные примеси с размерами частиц, как правило, не более 1 мкм. Очистка этих сред от взвесей наиболее эффективна при фильтрации в волокнистых и тонковолокнистых фильтрах, однако метод фильтрации через пористые среды, во-первых, в случае агрессивных и воспламеняющихся веществ, эксплуатация таких фильтров сложна и затруднительна, во-вторых, требует периодической замены элементов.

Опытные исследования и практическое применение показали, что в подобных системах весьма эффективным является способ осаждения взвесей путем турбулентной коагуляции частиц.

Известны конструкции устройств для очистки воздуха от капельных аэрозолей, с весьма невысокой эффективностью улавливания мелкодисперсных частиц и высоким аэродинамическим сопротивлением (SU 261369, 1968) с достаточно высокой эффективностью очистки, но конструктивно сложные и громоздкие (SU 980780, 1982).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки воздуха от тумана пластификаторов, выполненное в виде трубы Вентури, содержащей осадительные элементы в виде металлических трубок, установленных в горловине трубы вертикально (SU 1212516, 1985).

Однако известная конструкция имеет существенный недостаток - значительная высота устройства.

Целью изобретения является уменьшение габаритных размеров очистного устройства, повышение эффективности очистки, возврат уловленного продукта в производство, а также обеспечение простоты конструкции аппарата.

Указанная цель достигается тем, что устройство для улавливания аэрозоля выполнено в виде соединительного пакета из изогнутых трубок с внутренним диаметром 8 мм, закрепленных концами в плоских коллекторах.

В таком устройстве, как показали опытные исследования и их практическое применение, эффект осаждения частиц аэрозоля будет таким же, как и в прямоточной трубке при одном и том же аэродинамическом сопротивлении. Однако в изогнутых трубах, за счет вторичной циркуляции, степень турбулизации потока и, следовательно, усиление коагуляции частиц, наступает значительно быстрее по ходу течения аэрозоля, поскольку дополнительные сопротивления в местах изгиба увеличивает общее сопротивление всей трубки, что позволяет получить тот же эффект осаждения аэрозоля, что и в прямоточной трубке, но при значительно меньшей ее габаритной длине.

Кроме того, подбирая радиусы изгибов трубы и их число, можно добиться относительно высокого (2500 Па) (по экономическому целесообразию) сопротивления аппарата, при котором эффект улавливания аэрозоля может достичь 98%.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство для очистки воздуха от аэрозоля имеет следующие отличия: устройство состоит из пакета однотипных трубок, параллельно включенных в распределительный и сборный плоские коллекторы. Таким образом, заявленное устройство для очистки воздуха от аэрозоля соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявленного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена схема компоновки осадительного пакета очистного устройства.

Устройство включает плоский горизонтальный приемный коллектор 1, изогнутые трубки осадительного пакета 2 и плоский наклонно установленный коллектор отвода уловленного аэрозоля 3.

Устройство работает следующим образом: загрязненный воздух поступает в коллектор 1, распределяется по отдельным трубкам 2, в которых частицы аэрозоля коагулируются и стекают в сборный пакет коллектора 3, из которого они через штуцер с сифонным затвором собираются в сливное приспособление. Очищенный воздух (или газ) выбрасывается в атмосферу.

Исследования в лаборатории кафедры подтвердили высокую эффективность предлагаемой конструкции устройства. Коэффициент полезного действия устройства достигал до 95-97% при аэродинамическом сопротивлении до 2000-2500 Па и диаметре осадительных элементов 8 мм, длиной от 1,0 м до 2,0 м.

Изобретение относится к устройствам для очистки воздуха от аэрозоля, образующегося из жидкого продукта: масляные и конденсационные примеси с размерами частиц, как правило, не более 1 мкм. Опытные исследования и их практическое применение показали, что в подобных системах весьма эффективным является способ осаждения взвесей путем турбулентной коагуляции частиц. Целью изобретения является уменьшение габаритных размеров очистного устройства, повышение эффективности очистки, возврат уловленного продукта в производство, а также обеспечение простоты конструкции аппарата. Устройство включает плоский горизонтальный приемный коллектор, изогнутые трубки осадительного пакета и плоский наклонно установленный коллектор отвода уловленного аэрозоля. Новым в предлагаемом устройстве очистки является то, что сепаратор частиц выполнен в виде осадительного пакета из изогнутых трубок с внутренним диаметром 8 мм, закрепленных концами в плоских коллекторах. В таком устройстве, как показали опытные исследования и их практическое применение, эффект осаждения частиц аэрозоля будет таким же, как и в прямоточной трубке при одном и том же аэродинамическом сопротивлении. Однако, в изогнутых трубках за счет вторичной циркуляции степень турбулизации потока и, следовательно, усиление коагуляции частиц наступает значительно быстрее по ходу течения аэрозоля, поскольку дополнительные сопротивления в местах изгиба увеличивают общее сопротивление всей трубки, что позволяет получить тот же эффект осаждения аэрозоля, что и в прямоточной трубке, но значительно меньшей габаритной длине. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1. Сепаратор частиц маслянистых жидкостей субмикронных размеров, состоящий из осадительного пакета, отличающийся тем, что элементы осадительного пакета выполнены в виде изогнутых трубок, закрепленных концами в плоских коллекторах. 2. Сепаратор маслянистых частиц субмикронных размеров, отличающийся тем, что осадительный пакет установлен исходя из условий естественного удаления осадившегося аэрозоля через штуцер с сифонным затвором.