УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ И ОБРАБОТКИ ГАЗОВОГО ПОТОКА ПУТЕМ ЕГО ПРОПУСКАНИЯ ЧЕРЕЗ АВТОМАТИЧЕСКИ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ОБЪЕМ ЖИДКОСТИ Российский патент 2021 года по МПК B01J19/24 

Настоящее изобретение относится к созданию и обработке газового потока путем его пропускания через объем жидкости с применением автоматического регулирования объема жидкости. Изобретение применимо в различных областях, таких, как, например, но не ограничиваясь ими, рекуперация тепла в газовом потоке, в частности в потоке горячего воздуха или промышленного дыма, создание газового потока, нагреваемого или охлаждаемого при прохождении через такой объем жидкости, создание газового потока с контролируемой температурой и/или с контролируемой абсолютной влажностью, увлажнение или осушение газового потока, очистка от примесей или фильтрация газового потока, обработка газового потока путем химической реакции с жидкостью, отопление или кондиционирование воздуха промышленных, не промышленных или бытовых помещений или зданий, гигрометрический контроль промышленных, не промышленных или бытовых помещений или зданий.

Уровень техники

Использование жидкости, например, такой, как вода, для обработки и, в частности, для нагревания или охлаждения газового потока путем теплообмена между жидкостью и газовым потоком при непосредственном контакте газового потока и жидкости, представляет собой старую технологию, преимущество которой заключается в том, что она является экологически чистой, так как позволяет избежать использования жидких теплоносителей типа хладагентов. Целью нагревания или охлаждения газового потока, и в частности потока воздуха, может быть, например, получение газового потока, имеющего контролируемую температуру и/или получение газового потока, имеющего контролируемую абсолютную влажность.

Первое известное решение для применения этой технологии состоит в пропускании газового потока через завесу из мелких капель жидкости или через содержащую жидкость газопроницаемую обменную поверхность, например, такую, ​​как текстильный материал, пропитанный водой, или в циркуляции газового потока в контакте с увлажненными пластинами. Основной недостаток решений такого типа заключается в очень низкой

энергоэффективности теплообмена между жидкостью и газовым потоком, а также в низкой скорости получаемого воздушного потока.

Второе известное решение состоит в пропускании газового потока, в частности потока воздуха, непосредственно через объем жидкости, содержащейся в обменной камере, путем введения потока воздуха в объем жидкости ниже поверхности указанного объема жидкости. Решение такого типа описано, например, в международной заявке на патент WO 2006/138287 и в патенте США US 4.697.735 (фиг. 3). Решение такого типа также описано в международных патентных заявках WO 2015/086979 и WO2016/071648. Это второе техническое решение имеет то преимущество, что позволяет достичь более высокой энергетической эффективности теплообмена между жидкостью и газовым потоком, чем первое техническое решение.

В этом втором техническом решении обмен между газовым потоком и объемом жидкости зависит от высоты жидкости, через которую проходит газовый поток. Чем выше высота жидкости, тем более значительным будет обмен. Например, если жидкость используется для нагревания или охлаждения газового потока, чем выше высота жидкости в обменной камере, тем больше теплообмен, происходящий за единицу времени между газовым потоком и жидкостью. Если жидкость используется для улавливания химического соединения в газовом потоке, то, чем выше высота жидкости в обменной камере, тем большее количество данного химического соединения будет улавливаться жидкостью за единицу времени.

В некоторых случаях применения давление в газовом потоке на входе в обменную камеру и/или давление в газовом потоке на выходе из обменной камеры может изменяться неконтролируемым образом, что автоматически вызывает изменение высоты жидкости в обменной камере, компенсирующее это изменение давления. Такое изменение высоты жидкости вызывает изменение режима работы устройства из-за нарушения обмена между газовым потоком и объемом жидкости в обменной камере.

В некоторых случаях применения, даже если давление в газовом потоке на входе в обменную камеру и давление газового потока на выходе из обменной камеры является постоянным во времени, может оказаться полезным иметь возможность изменять режим работы устройства и, таким образом, иметь возможность изменять уровень обмена между газовым потоком и объемом жидкости, например, чтобы сделать обмен оптимальным.

В более общем случае существует необходимость автоматического регулирования режима работы устройства по созданию и обработке газового потока путем его пропускания через объем жидкости, содержащейся в обменной камере.

Техническая проблема, решаемая изобретением

Техническая проблема, решаемая настоящим изобретением, состоит в предложении нового технического решения, позволяющего осуществлять создание газового потока, обработанного путем пропускания через жидкость, содержащуюся в обменной камере, и автоматически регулировать режим работы устройства.

Раскрытие сущности изобретения

Таким образом, объектом изобретения является устройство для создания и обработки газового потока, содержащее обменную камеру, имеющую, по меньшей мере одно первое отверстие для выпуска газового потока; причем устройство также содержит средство подачи в камеру жидкости, при этом камера может содержать определенный объем такой жидкости, причем указанное первое выпускное отверстие обменной камеры расположено над поверхностью объема жидкости, содержащегося в обменной камере; при этом устройство также содержит выпускное средство для удаления жидкости, содержащейся в обменной камере, и аэравлическое средство, выполненное с возможностью в ходе работы создавать посредством всасывания или нагнетания газовый поток, поступающий снаружи обменной камеры таким образом, что этот входящий газовый поток вводится в объем жидкости, содержащейся в обменной камере, ниже поверхности объема жидкости, а выходящий газовый поток, обработанный непосредственным контактом с указанным объемом жидкости, поднимается внутри обменной камеры и выпускается за пределы указанной обменной камеры через выпускное отверстие обменной камеры.

Устройство в соответствии с изобретением отличается тем, что дополнительно содержит первое средство измерения первого рабочего параметра (X_вых), измеряемого в выходящем газовом потоке, или первое средство измерения первого рабочего параметра (X_вых), измеряющее концентрацию (CL_вых) химического соединения в жидкости, содержащейся в обменной камере или поступающей из обменной камеры, или измеряющее pH (pH_вых) жидкости, содержащейся в обменной камере или поступающей из обменной камеры, а также электронное управляющее средство, выполненное с возможностью автоматически управлять средством подачи в обменную камеру и выпускным средством обменной камеры, таким образом, чтобы обеспечивать автоматическое регулирование высоты жидкости (или другими словами, уровня жидкости) в обменной камере в зависимости от по меньшей мере первого рабочего параметра (X_вых).

В частности, устройство в соответствии с изобретением может опционально иметь перечисленные ниже дополнительные и опциональные технические признаки, содержащиеся отдельно или в сочетании друг с другом и приведенные в любом из пп. 2 -15.

Изобретение также относится к применению по меньшей мере одного устройства, упомянутого выше, для создания по меньшей мере одного газового потока, обрабатываемого путем пропускания через объем жидкости, содержащейся в обменной камере устройства.

В частности, изобретение относится к применению, по меньшей мере, одного вышеупомянутого устройства для фильтрации и/или очистки от примесей, и/или охлаждения, и/или нагрева входящего газового потока.

В частности, объектом изобретения является применение по меньшей мере одного вышеупомянутого устройства для обработки входящего газового потока, образующегося в результате сгорания, или входящего газового потока, содержащего промышленные дымы, в частности промышленный дым высокой температуры, или газового потока, содержащего по меньшей мере одно из химических соединений из следующего списка: Nox (оксид азота), ЛОС (летучее органическое соединение), SOx (оксид серы), ПАУ (полициклический ароматический углеводород), CO, CO₂, NH₃, хлорамин.

Краткое описание чертежей

Признаки и преимущества изобретения станут более понятными при ознакомлении с приведенным ниже подробным описанием нескольких конкретных вариантов осуществления изобретения, причем конкретные варианты осуществления описаны с помощью неограничивающих и неисчерпывающих примеров осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

- на фиг. 1 схематично показано первое устройство согласно изобретению;

- на фиг. 2 схематично показано второе устройство согласно изобретению.

Осуществление изобретения

Ниже приводится подробное описание нескольких примеров устройств для создания и обработки газового потока в соответствии с изобретением. Такие устройства применимы во всех случаях, когда требуется обработка газового потока путем его пропускания через объем жидкости. Таким образом, эти устройства применимы в различных областях, таких, как, например, но не ограничиваясь ими, рекуперация тепла в газовом потоке, в частности в потоке горячего воздуха или промышленного дыма, создание газового потока, нагреваемого или охлаждаемого при прохождении через такой объем жидкости, создание газового потока с контролируемой температурой и/или с контролируемой абсолютной влажностью, увлажнение или осушение газового потока, очистка от примесей или фильтрация газового потока, обработка газового потока путем одной или нескольких химических реакций с жидкостью, через которую пропускается газовый поток, отопление или кондиционирование воздуха промышленных, не промышленных или бытовых помещений или зданий, гигрометрический контроль промышленных, не промышленных или бытовых помещений или зданий. Полученный газовый поток также может быть использован для охлаждения, нагревания, увлажнения или осушения объектов или поверхностей любого типа.

Согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 1, устройство 1А для создания и обработки газового потока содержит обменную камеру 2 и устройство хранения жидкости в виде резервуара 3, содержащего жидкость L, например, воду.

Изобретение не ограничено использованием воды в качестве жидкости L, но распространяется на жидкость любого другого типа. В качестве неограничивающих и неисчерпывающих примеров, в некоторых областях применения полезно использовать жидкость L, температура замерзания которой при атмосферном давлении составляет меньше 0°С, такую ​​как, например, вода, содержащая добавки, такие, как соль, углеводы, гликоль, спирт. Также может быть интересно использование масла в качестве жидкости L.

В частности, в варианте по фиг. 1 резервуар 3 герметично закрыт от проникновения воздуха, так, что жидкость L, содержащаяся в резервуаре 3, изолирована от внешнего давления снаружи обменной камеры 2, например, изолирована от атмосферного давления в случае использования устройства 1А на открытом воздухе.

В другом варианте резервуар 3 может быть открыт, так что объем жидкости снаружи обменной камеры 2 находится, например, при атмосферном давлении.

Нижняя поверхность нижней части 20 каждой обменной камеры 2 открыта и образует, таким образом, отверстие 2а для подачи жидкости. Нижняя часть 20 каждой обменной камеры 2 расположена в резервуаре 3 таким образом, что, при заполнении резервуара 3 жидкостью до достаточного уровня, нижняя часть 20 каждой обменной камеры 2 погружается в жидкость, содержащуюся в резервуаре 3, а погруженная часть каждой обменной камеры 2 содержит объем V жидкости.

Обменная камера 2 содержит в своей верхней части по меньшей мере одно выпускное отверстие 2b газового потока, расположенное выше объема V жидкости, содержащейся в обменной камере 2.

Для подачи в резервуар 3 новой жидкости устройство 1А дополнительно содержит средство 4 подачи новой жидкости, содержащее канал 40 подачи жидкости, выходящий в резервуар 3 над уровнем жидкости и снабженный впускным клапаном 41, позволяющим управлять подачей в резервуар 3 новой жидкости. В данном варианте резервуар 3 и средство 4 подачи в резервуар 3 жидкости образуют средство подачи жидкости в обменную камеру 2.

Устройство 1А дополнительно содержит выпускное средство 5, содержащее выпускной канал 50, который в нижней части сообщается с внутренней частью резервуара 3 ниже поверхности жидкости, содержащейся в резервуаре 3, и который оснащен выпускным клапаном 51 для управления удалением жидкости из резервуара 3. В данном варианте резервуар 3 и указанное выпускное средство 5 образуют средство для удаления жидкости, содержащейся в обменной камере 2.

В другом непоказанном варианте осуществления, как описано, например, в международной заявке на патент WO2015/086979, нижняя часть обменной камеры может не быть погружена в резервуар 3, но может быть частично закрыта в нижней части и снабжаться жидкостью непосредственно от трубопровода без применения резервуара 3.

Устройство 1А также содержит аэравлическое средство 6, предназначенное для создания во время работы газового потока F, входящего в обменную камеру 2 снаружи, таким образом, что входящий газовый поток F вводится в объем жидкости V, содержащейся в обменной камере 2, ниже поверхности S этой жидкости, а выходящий газовый поток F ', обработанный при помощи прямого контакта с указанным объемом жидкости, поднимается внутри обменной камеры 2 и удаляется за пределы указанной обменной камеры 2, проходя через выпускное отверстие 2b обменной камеры 2.

В примере, показанном на фиг. 1, аэравлическое средство 6 может во время работы создавать посредством всасывания входящий газовый поток F, поступающий снаружи в обменную камеру 2. В другом варианте аэравлическое средство 6 может во время работы создавать такой входящий газовый поток F при помощи нагнетания.

В примере, показанном на фиг. 1, такое аэравлическое средство 6 содержит вентилятор 60, входное отверстие 60а которого соединено с выпускным отверстием 2b обменной камеры 2.

Вентилятор 60 может представлять собой, например, центробежный вентилятор или газовый компрессор любого известного типа, такой как, например, осевой вентилятор, насос и т.д.

Аэравлическое средство 6 также содержит нагнетательное средство 61 для введения входящего газового потока F в объем жидкости V, содержащейся в обменной камере 2, ниже поверхности S этого объема жидкости.

В примере, показанном на фиг. 1, такое нагнетательное средство 61 содержат вертикальный нагнетательный канал 610, расположенный внутри обменной камеры 2 и содержащий в верхней части впускное отверстие 610a для подачи газового потока, а в нижней части выпускное отверстие 610b для удаления газового потока. Впускное отверстие 610a сообщается с каналом 611 впуска газового потока, расположенным снаружи обменной камеры 2. Этот впускной канал содержит впускное отверстие 611a для впуска газового потока.

В зависимости от вида применения, такое впускное отверстие 611a может, например, выходить на открытый воздух или может быть присоединено к любому устройству или к любой установке, осуществляющим улавливание газового потока F.

При включении вентилятора 60 внутри обменной камеры 2 создается пониженное давление. Когда вентилятор 60 работает, давление в резервуаре 3 снаружи обменной камеры 2 и выше уровня жидкости L равно давлению P_вх во входящем газовом потоке F на входе в нагнетательный канал 610 из-за герметичного закрытия резервуара 3. Это давление P_вх больше, чем давление P_вых над объемом жидкости в обменной камере 2.

Проявлением такой разности давлений ΔP (ΔP = P_вх - P_вых) в обменной камере 2 (фиг. 4) является повышение уровня (фиг. 1/высота h) жидкости в обменной камере 2 и падение уровня жидкости (фиг. 1/высота Н) в резервуаре 3 снаружи обменной камеры 2.

Объем жидкости V и уровень жидкости h в обменной камере 2 зависят от этой разницы давлений ΔP.

Когда вентилятор 60 работает, он всасывает входящий газовый поток F, поступающий в нагнетательный канал 610 обменной камеры 2 через впускное отверстие 610a этого канала 610. Этот входящий газовый поток F (не обработанный) вводится в непогруженную часть нагнетательного канала 610, проходит через выпускное отверстие 610b погруженной нижней части нагнетательного канала 610 и вводится в объем жидкости V, содержащийся в нижней погруженной части обменной камеры 2 ниже поверхности S указанного объема жидкости. Выходящий газовый поток F ', обработанный прямым контактом с указанным объемом жидкости, содержащейся в обменной камере 2, поднимается внутри обменной камеры 2, выходит из нагнетательного канала 610 и удаляется из обменной камеры наружу, проходя через выпускное отверстие 2b камеры. Такой выходящий газовый поток F' всасывается вентилятором 60 и удаляется в виде газового потока F" (фиг. 1).

В зависимости от вида применения, выход 60b воздуха от вентилятора 60 может, например, осуществляться наружу или может быть присоединен к трубопроводу (не показан), так, чтобы воздушный поток F" направлялся на другое устройство или объект и не выпускался наружу.

Если температура объема жидкости V в камере 2 отличается от температуры газового потока F до его введения в объем жидкости V, происходит теплообмен между газом и жидкостью в виде явного и скрытого тепла.

Если температура жидкости T_жидк в объеме жидкости ниже начальной температуры T_{вх.начал.} газового потока F перед вхождением в объем жидкости, газовый поток F' охлаждается. В частности, температура выходящего газового потока F' уменьшилась и может, например, быть по существу равной температуре жидкости T_жидк объема жидкости. Также из этого следует, что газовый поток F', выходящий из устройства 1А, был осушен относительно входящего газового потока F, так как абсолютная влажность (масса воды в объеме воздуха) в выходящем газовом потоке F' ниже, чем абсолютная влажность входящего газового потока F.

И наоборот, если температура T_жидк объема жидкости выше начальной температуры T_{вх.начал.}, выходящий газовый поток F' нагревается и может, например, иметь температуру, по существу равную температуре T_жидк объема жидкости. Также из этого следует, что газовый поток F', выходящий из устройства 1A, был увлажнен относительно входящего газового потока F, так как абсолютная влажность (массы воды на объем воздуха) в выходящем газовом потоке F' выше, чем абсолютная влажность входящего газового потока F.

В некоторых случаях устройство 1А может быть использовано для фильтрации или удаления примесей из входящего газового потока F, путем его пропускания через объем жидкости V. Устройство 1А также можно использовать для конденсации или испарения одного или нескольких химических соединений, переносимых входящим газовым потоком F, при его пропускании через объем жидкости V. В зависимости от случая, температура объема жидкости может быть выше или ниже, чем температура входящего потока газа F, или может быть практически равна температуре входящего газового потока F. Если температура объема жидкости по существу равна температуре входящего газового потока F, на выходе из устройства 1А создается выходящий газовый поток F', который не был нагрет или охлажден, но который по существу имеет ту же температуру, что и входящий газовый поток F.

В варианте, показанном на фиг. 1, вентилятор 60 обеспечивает создание газовых потоков F и F' путем всасывания. В другом варианте вентилятор 60 может быть соединен со впускным отверстием 610a нагнетательного канала 610, при этом газовые потоки F и F' создаются путем нагнетания, а не всасывания.

Изображенное на фиг. 1 устройство 1А содержит первое средство 7 измерения первого рабочего параметра X_вых, измеряемого в выходящем газовом потоке F', который в данном случае расположен в обменной камере 2 выше объема жидкости L.

Устройство 1А дополнительно содержит второе средство 8 измерения второго рабочего параметра X_вх, измеряемого во входящем газовом потоке газа F', который в данном случае расположен во впускном канале 611 рядом со впускным отверстием 610а нагнетательного канала 610.

Устройство 1А также содержит электронное управляющее средство 9, выполненное с возможностью осуществления автоматического управления средством 4 подачи и выпускным средством 5 во время работы устройств, при этом выполняется автоматическое регулирование высоты жидкости h (или, другими словами, уровня жидкости) в обменной камере 2, как правило, в зависимости от по меньшей мере первого рабочего параметра X_вых, например, по меньшей мере, в соответствии с заданным значением Xу.

В частности, электронное управляющее средство 9 выполнено с возможностью автоматического управления средством 4 подачи и выпускным средством 5, автоматически регулируя высоту h жидкости в обменной камере 2 в зависимости от второго рабочего параметра X_вх, предпочтительным образом в соответствии с разницей X_вых - X_вх (в абсолютном или в алгебраическом значении).

Например, когда X_вых больше, чем Xу, или когда разница X_вых-X_вх (в абсолютном значении) больше, чем Xу, электронное управляющее средство 9 автоматически управляет средством 4 подачи, чтобы повысить уровень жидкости h в обменной камере 2.

И наоборот, когда X_вых меньше, чем Xу, или когда разность X_вых - X_вх (в абсолютном значении) меньше, чем Xу, электронное управляющее средство 9 автоматически управляет выпускным средством 5, чтобы снизить уровень жидкости h в обменной камере 2.

Во многих случаях давление P_вх в газовом потоке F на входе в обменную камеру 2 и/или давление P_вых в газовом потоке F' на выходе из обменной камеры 2 может изменяться неравномерно, что, в отсутствие управляющего средства 9, автоматически вызывает изменение высоты h жидкости в обменной камере 2, компенсирующее такое изменение давления. Это изменение высоты жидкости вызывает изменение режима работы устройства, причем обмен между газовым потоком и объемом жидкости в обменной камере неконтролируемо нарушается. Кроме того, в некоторых случаях применения, даже если давление P_вх в газовом потоке на входе в обменную камеру 2 и давление P_вых в газовом потоке на выходе из обменной камеры 2 являются постоянными во времени, может оказаться полезным иметь возможность изменять режим работы устройства и, таким образом, иметь возможность изменять уровень обмена между газовым потоком и объемом жидкости, например, чтобы сделать такой обмен оптимальным.

Таким образом, в первом варианте осуществления первый рабочий параметр X_вых может быть давлением P_вых (X_вых = P_вых) в обработанном газовом потоке F', а второй рабочий параметр X_вх может быть давлением P_вх (X_вх = P_вх) во входящем газовом потоке F, причем первое 7 и второе 8 средства измерения представляют собой, например, трубки Пито.

Автоматическое регулирование высоты h жидкости в обменной камере 2 в зависимости от давления P_вых и, в частности, от разности давлений P_вых - P_вх, позволяет постоянно обеспечивать надлежащий рабочий режим установки и, как следствие, надлежащее качество обмена между входящим воздушным потоком F и жидкостью в камере 2, вне зависимости от давлений P_вх и P_вых.

Во втором варианте первый рабочий параметр X_вых может быть температурой T_вых (X_вых = T_вых), измеренной в обработанном газовом потоке F', а второй рабочий параметр X_вх может быть температурой T_вх (X_вх = T_вх), измеренной во входящем газовом потоке F, первое 7 и второе 8 средства измерения являются в этом случае датчиками температуры.

В третьем варианте первый рабочий параметр X_вых может быть концентрацией G_вых (X_вых = G_вых) компонента (химического или дисперсного), измеряемой в обработанном потоке газа F', а второй рабочий параметр X_вх может быть концентрацией G_вх ( X_вх = G_вх) этого компонента, измеренной во входящем газовом потоке F, при этом первое 7 и второе 8 средства измерения являются в этом случае датчиками обнаружения этого компонента.

В качестве неограничивающего и неисчерпывающего примера, в случае обработки газовых потоков, состоящих из газообразных продуктов сгорания, в частности промышленного дыма, химическим компонентом могут являться оксиды азота (NOx), при этом объем жидкости в обменной камере используется для улавливания этих оксидов азота. В других случаях применения химическими компонентами, улавливаемыми в жидкости, могут являться элементы, указанные в следующем списке (не являющимся ограничительным или исчерпывающим): ЛОС (летучие органические химические соединения), SOx, ПАУ (полициклический ароматический углеводород), CO, CO₂, NH₃, хлорамин.

На фиг. 2 показано другое устройство 1В согласно изобретению, отличающееся от устройства 1А по фиг. 1 тем, что в нем использованы:

- первое средство 7' измерения первого рабочего параметра (X_вых), измеряемого в жидкости, содержащейся в обменной камере 2

- второе средство 8' измерения второго рабочего параметра (X_вх), измеряемого в жидкости, содержащейся в резервуаре 3 снаружи обменной камеры 2.

В другом варианте первый рабочий параметр (X_вых) может измеряться в жидкости, поступающей из обменной камеры 2.

В другом варианте второй рабочий параметр (X_вх) может измеряться в новой жидкости до ее подачи в резервуар 3 и, следовательно, до ее подачи в обменную камеру 2, например, путем измерения в канале 40 подачи выше или ниже по потоку от клапана 41.

В рамках изобретения этим первым рабочим параметром (X_вых) может быть концентрация (Cl_вых) компонента в жидкости, содержащейся в обменной камере 2, а вторым параметром может быть концентрация (CL_вх) этого компонента в жидкости снаружи обменной камеры 2.

В рамках изобретения этим первым рабочим параметром (X_вых) может быть pH (pH_вых) жидкости, содержащейся в обменной камере 2, а вторым параметром может быть pH (pH_вх) жидкости снаружи обменной камеры 2, первое 7' и второе 8' средства измерения являются в этом случае датчиками для измерения pH.

В улучшенном варианте изобретения, в дополнение к регулированию высоты h жидкости в обменной камере 2, электронное средство 9 управления также может быть, например, запрограммировано для автоматического управления клапанами 41 и 51, чтобы обеспечить непрерывное или прерывистое обновление жидкости в обменной камере 2, предпочтительным образом во время работы устройства, в зависимости от параметра, измеряемого в жидкости, содержащейся в обменной камере 2, или поступающей из обменной камеры 2 и/или в зависимости от параметра, измеряемого в новой жидкости до ее подачи в обменную камеру 2, например, такого, как pH жидкости и/или концентрация компонента в жидкости, и/или температура жидкости, и/или в зависимости от параметра, измеряемого во входящем газовом потоке (F), и/или от параметра, измеряемого в выходящем газовом потоке (F'), в частности такого, как температура газового потока или концентрация компонента в газовом потоке.

Изобретение относится к области создания и обработки газового потока путем его пропускания через объем жидкости с применением автоматического регулирования объема жидкости. Устройство для создания и обработки газового потока (F), содержащее обменную камеру (2), имеющую по меньшей мере первое выпускное отверстие (2b) газового потока, содержащее также средство (3; 4) подачи в камеру жидкости (L), выпускное средство (3; 5) для выпуска жидкости (L), содержащейся в обменной камере (2), и аэравлическое средство (6), способное в процессе работы создавать посредством всасывания или нагнетания газовый поток (F), поступающий снаружи обменной камеры (2) таким образом, что этот входящий газовый поток (F) вводится в объем жидкости (V), содержащейся в обменной камере (2), а выходящий газовый поток (F’), обработанный непосредственным контактом с указанным объемом жидкости, поднимается внутри обменной камеры и выпускается за пределы указанной обменной камеры (2) через выпускное отверстие (2b). Устройство содержит первое средство (7) измерения первого рабочего параметра (X_вых), измеряемого в выходящем газовом потоке (F’), или первое средство измерения первого рабочего параметра (X_вых), измеряющее концентрацию (CL_вых) компонента в жидкости, содержащейся в обменной камере (2) или поступающей из обменной камеры (2), или измеряющее pH (pH_вых) жидкости, содержащейся в обменной камере (2) или поступающей из обменной камеры (2). Устройство содержит электронное управляющее средство (9), способное выполнять автоматическое управление средством (3; 4) подачи в обменную камеру и выпускным средством (3; 5) обменной камеры, таким образом, чтобы обеспечивать автоматическое регулирование высоты (h) жидкости в обменной камере в зависимости от по меньшей мере первого рабочего параметра (X_вых). Технический результат - повышение эффективности создания и обработки газового потока за счет автоматического регулирования режима работы устройства. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для создания и обработки газового потока (F), содержащее обменную камеру (2), имеющую по меньшей мере одно первое выпускное отверстие (2b) для выпуска газового потока; средства (3; 4) подачи в указанную камеру жидкости (L) так, чтобы обменная камера (2) содержала объем (V) указанной жидкости, причем указанное первое выпускное отверстие (2b) обменной камеры расположено над поверхностью (S) объема жидкости (V), содержащегося в обменной камере; при этом устройство также содержит выпускное средство (3; 5) для выпуска жидкости (L), содержащейся в обменной камере (2), и аэравлическое средство (6), выполненное с возможностью в ходе работы создавать посредством всасывания или нагнетания входящий газовый поток (F), поступающий снаружи обменной камеры (2) таким образом, что этот входящий газовый поток (F) вводится в объем жидкости (V), содержащейся в обменной камере (2), ниже поверхности (S) указанного объема жидкости, а выходящий газовый поток (F’), обработанный непосредственным контактом с указанным объемом жидкости, поднимается внутри обменной камеры и выпускается из указанной обменной камеры (2) через выпускное отверстие (2b), отличающееся тем, что оно дополнительно содержит первое средство (7) измерения первого рабочего параметра (X_вых), измеряемого в выходящем газовом потоке (F’), или первое средство (7’) измерения первого рабочего параметра (X_вых), измеряющее концентрацию (CL_вых) химического соединения в жидкости, содержащейся в обменной камере (2) или исходящей из обменной камеры (2), или измеряющее pH (pH_вых) жидкости, содержащейся в обменной камере (2) или исходящей из обменной камеры (2), а также электронное управляющее средство (9) для автоматического управления средством (3; 4) подачи в обменную камеру и выпускным средством (3; 5) обменной камеры с обеспечением автоматического регулирования высоты h жидкости в обменной камере в зависимости от по меньшей мере первого рабочего параметра (X_вых).

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первым рабочим параметром (X_вых) является давление (P_вых), измеренное в обменной камере (2) выше объема жидкости.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первым рабочим параметром (X_вых) является температура (T_вых) выходящего газового потока (F’).

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первым рабочим параметром (X_вых) является концентрация (C_вых) компонента в выходящем газовом потоке (F').

5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащее второе средство (8; 8’) измерения второго рабочего параметра (X_вх) вне выходящего газового потока (F'), причем электронное управляющее средство (9) выполнено с возможностью автоматического управления средством (3; 4) подачи в обменную камеру (2) и выпускным средством (3; 5) обменной камеры (2) так, чтобы осуществлять автоматическое регулирование высоты жидкости (h) в обменной камере (2), также в зависимости от указанного второго рабочего параметра (X_вх).

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что второе средство (8) измерения выполнено с возможностью измерения указанного второго рабочего параметра (X_вх) во входящем газовом потоке (F).

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что вторым рабочим параметром (X_вх) является давление (P_вх), измеренное во входящем газовом потоке (F).

8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что вторым рабочим параметром (X_вх) является температура (T_вх) входящего газового потока (F).

9. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что вторым рабочим параметром (X_вх) является концентрация (С_вх) компонента во входящем газовом потоке (F).

10. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что вторым рабочим параметром (X_вх) является концентрация (СL_вх) химического соединения в жидкости, находящейся вне обменной камеры (2).

11. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что вторым рабочим параметром (X_вх) является pH (pH_вх) жидкости, находящейся вне обменной камеры (2), в частности новой жидкости до ее подачи в обменную камеру (2).

12. Устройство по любому из пп. 5-11, отличающееся тем, что электронное управляющее средство (9) выполнено с возможностью автоматического управления средством (3; 4) подачи в обменную камеру (2) и выпускным средством (3; 5) обменной камеры (2) в зависимости от разницы между первым рабочим параметром (X_вых) и вторым рабочим параметром (X_вх).

13. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором средство (3; 4) подачи жидкости в обменную камеру (2) содержит устройство (3) хранения жидкости (L), а нижняя часть обменной камеры (2) имеет по меньшей мере одно отверстие (2а) для впуска жидкости и погружена в устройство (3) хранения жидкости.

14. Устройство по п. 13, в котором устройство (3) хранения жидкости герметически закрыто таким образом, чтобы давление (P_вх) в устройстве (3) хранения жидкости над жидкостью было равно давлению во входящем газовом потоке (F).

15. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что электронное средство (9) управления выполнено с возможностью автоматического управления средством (3; 4) подачи в обменную камеру (2) и выпускным средством (3; 5) обменной камеры (2), обеспечивая непрерывное или прерывистое обновление жидкости в обменной камере (2), в зависимости от параметра, измеряемого в жидкости, содержащейся в обменной камере (2) или исходящей из обменной камеры (2), и/или в зависимости от параметра, измеряемого в новой жидкости до ее подачи в обменную камеру (2), например, такого, как pH жидкости, и/или концентрация химического соединения в жидкости, и/или температура жидкости, и/или в зависимости от параметра, измеряемого во входящем газовом потоке (F), и/или от параметра, измеряемого в выходящем газовом потоке (F'), в частности такого, как температура газового потока или концентрация компонента в газовом потоке.

16. Применение по меньшей мере одного устройства по любому из предыдущих пунктов для получения по меньшей мере одного газового потока (F'), обработанного путем пропускания входящего газового потока (F) через объем жидкости, содержащейся в обменной камере (2) устройства.

17. Применение по п. 16 для фильтрации, и/или очистки, и/или охлаждения, и/или нагревания входящего газового потока (F).

18. Применение по любому из пп. 16 или 17 для обработки потока входящего газового потока (F), образующегося в результате сгорания, или входящего газового потока (F), содержащего промышленные дымы, в частности промышленные дымы высокой температуры, или газового потока, содержащего по меньшей мере одно из следующих химических соединений: NOx (оксид азота), ЛОС (летучее органическое соединение), SOx (оксид серы), ПАУ (полициклический ароматический углеводород), CO, CO₂, NH₃, хлорамин.