Воздухоочистное устройство Советский патент 1980 года по МПК F25J3/08 F25J5/00 

(54) ВОЗДУХООЧИСТНОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к технике . очистки промышленного воздуха от примесей и может быть использовано, в разных отраслях промышленности (как в составе воздухоочистн рго комп- 5 лекса, так и в качестве дополнительной воздухоочистной ступени после циклона или электрофильтра.

Известно воздухоочистное устройство, содержащее теплообменник Ю с вертикальными профилированными пластинами, образунхцими каналы для очищаемого воздуха и хладагента 1. Оно отличается большой компактностью, низкой теплоемкостью, высоким козф- 15 фициентом теплопередачи и незначительным аэродинамическим сопротивлением.

Однако оно не позволяет осуществлять удаление из каналов теплооб- 20 менника твердой фазы газовых примесей;, не позволяет изолировать вымороженные газообразные примеси от окружающего воздуха, поскольку .очистке потока воздуха, поступающего на 25 разделение, сопутствует загрязнение потока воздуха, используемого для обогрева одного из двух периодически переключаемых теплообменников не позволяет осуществлять беспрерывную. ЗО

очистку воздуха, не прибегая к использованию системы двухпереключаемых теплообменников, следствием чего является увеличение габаритов установки.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков прототипа, 9 Также обеспечение комплексной очистки промышленного воздуха как от легкоконденсируемых газовых примесей (например, N02,502 ), так и от частиц любого малого размера и любой физико-химической природы с предотвращением высаживания примесей на стенках воздухопроводных каналов.

указанная цель достигается тем, что воздухоочистное устройство снабжено инжекторами водяного пара и жидкого азота, установленными в каналах очищаемого воздуха, и термостатической отводящей камерой с ленточным транспортером, размещенной под плас-. тинами:,

Кроме того, пластины теплообменника снабжены магнитострикционными вибраторами, нижними крышками, установленными с возможностью углового поворота. Так,зке инжекторы и крьашки снабжены покрытием из антиадгезионного матери ала. На фиг. 1 изображено уЬтройство общий вид; на фиг. 2 - разрез А-гА на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг. 2. Воздухоочистное устройство содержит теплообменник 1 из профилирован них пластин, образующих вертикальные каналы 2 для пропускания очищаемого 1воздуха и чередующиеся с ними каналы 3 для пропускания хладагента (детанцерного воздуха) . Каналы 2 сообщаютс с коллектора1 1и 4 и 5. Коллектор 4 км ет входную трубу 6, а коллектор 5 выходную трубу 7. Каналы 3 сообщаются посредством патрубков 8 с нагнета ющей трубой 9 и посре:дством патрубко 10 - с отсасывающей .трубой 11. В воздухоочистных каналах 2, на их верхних донышках, установлены инЖёкторы 12 водяного пара и инжекторы 13жидкого азота. Каналы 2 снабжены крышками 14, жестко пpикpeплeнны IИ к валам 15, поворачивающимся спомбщью сйсте№л рычагов 16, В каналах 3 для хладагрегата установлены магнитострикционные вибраторы 17, жестко прикрепленные обоими конца ми.к стенкам. 18 каналов. К теплообменнику 1 снизу примыкает термостатическая отводящая камера 19, содержащая внутри ленточный тран портер 20, Инжекторы 12 и инжекторы 13 выпол нены из антиадгезионного материала, напримерфторопласта - 4, а крьиики 14снабжены покрытием в виде пленки из такого же материала. Воздухоочистное устройство работает следующим образом. Подлежащий очистке промышленный воздух, предварительно прошедший грубую пылеочистку и начальное охлаждение, направляют через входную трубу 6 и затем через коллектор 4 теплообменника 1 - в воздухоочистные каналы 2, где его подвергают охлаждению, достаточному для вымораживания легкоконденсируемых газовых прим сей (например, NOg , SO , HgS) . С этой целью по трубе 9 и патрубкам 8 в каналы 3 нагнетают противотоком (по отношению к потоку воздуха) дета дерный воздух, который отсасывают через патрубки 10 и трубу 11, возвращая его в компрессорно-детандернуй установку.. ,С целью создания в воздухоочистны каналах 2 оптимальных температурных и блажностных условий для десублимацнонного укрупнения твердых частиц, взвешенных в очищаемом воздушном потоке, в названные каналы через инжекторы 12 подают водяной пар, а через инжекторы 13 - жидкий азотч Воздух, подвергнутый очистке в кв Налах 2, выходит в коллектор 5 и через выходную трубу 7 его направляю для использования в качестве хладагента в теплообменнике предварительного охлаждения поступающего на очистку воздуха, а затем направляют в атмосферу или (при необходимости) в установку улавливания трудноконденсируемых примесей. Вымороженные и осажденные примеси удаляют из воздухоочистных каналов 2 путем периодического открытия крышек 14, жестко прикрепленных к валам 15, могущим поворачиваться в прямом и обратном направлениях, на заданный угол с помощью системы рычагов 16. При этом каждая крышка перекрывает определенную группу из нескольких воздухоочистных каналов 2, Магнитострикцивнные вибраторы l7 создают ультразвуковой частоты вибрации стенок каналов теплообменника 1, предотвращая этим высаживание на внутренних поверхностях воздухоочистных каналов твердой фазы примесей и одновременно способствуя разрушению пограничного слоя воздуха у стенок этих каналов, усиливая турбулизацию потока воздуха и, следовательног улучшая коэффициент теплопередачи. При периодическом открытии крышек 14 вымороженные примеси поступают в термостатическую отводящую камеру 19, выпадая из каналов 2 на ленту транспортера 20, которая.доставляет их в твёрдом состоянии в аппарат разделения на компоненты. Из воздухоочистных каналов устройства вымороженные газовые примеси удаляют в твердой фазе. При этом отпадает необходимость в использовании двух переключаемых теплообменников (используется один) и устраняется такое положение, когда от одного воздушного потока (очищаемого) примеси отделяют, но затем их примешива- ют к другому воздушному потоку (обогревающему) . Предлагаемое устройство позволяет бсуществлять комплексную очистку промышленного воздуха как от легкоконденсируемых газовых приМесей, так и от твердых частиц любого малого размера и любой физико-химической природы (в том числе представляющих промышленную ценность или являющихся токсичными) , благодаря использованию явления десублимации водяного пара, прои.сходящему на твердых частицах любой физико-химической природы (в том числе на кристаллах вымороженных газов) при температурах ниже (т.е. ) и позволяющему эффективно укрупнять частицы. . Устройство снабжено магнитострикционными вибраторами; работающими в непрерывном режиме, для предотвращения высаживания на станках воздухоочистных каналов вымораживаемых примеСей и для обеспечения бесперебойной работы устройства. Эффективность применения

магнитострикционных вибраторов для указанной цели может быть обоснована положительными результатами их применения, в частности в производстве солей методом охлаждения раствора для предотвращения высаживания частиц соли на стенкс1Х кристаллизатора, а также их эффективным применением для . предотвращения накипеобразования в теплокотлоаппаратах.

Как отмечается в литературе,ультра звуковой метод отличается простотой и малым расходом энергия.

Наличие в составе предложенного воздухоочистного устройства термостатической отводящей камеры с ленточным транспортером внутри обеспечивает прием из открывающихся снизу воздухоочист ных каналов вымороженных примесей и их доставку в твердом состоянии в аппарат разделения на компоненты, что позволяет решить задачу утилизации послвДних.

Поскольку предлагаемое устройство предназна чено для очистки больших количеств загрязненного воздуха, что соответственно требует и большого расхода хладагента, то в ka4ecTBe последнегр использован детандериый воздух от высокопроизводительной трубодетандерной установки. При этом для хладагента обеспечивают замкнутый цикл, что уменьшает энергозатраты и делает ненужной повторную очистку поступающего из хладоносн1к, каналов воздухоочис ногЬ уст-; ройства в крмпрессорно-детандерную : установку. Кроме того, используют также холод очищенного воздуха, направляя его в теплообменник предварительного охлаждения поступсиощего на очистку промышленного воздуха.

Эффективность применения в предлагаемом устройстве фторопласта-4 для предотвращения намораживания примесе на инжекторах водяного пара и жидког азота, а также на крышках воздухоочист-ных каналов может быть обоснована наличием антиадгезионных свойств у названного материала и при низких температурах.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

fue.2

Л-А