Устройство для очистки газовых потоков Советский патент 1982 года по МПК B01D51/08 

( УСТРОЙСТВО для ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ

Изобретение относится к очистке газов от пыли и-аэрозолей, выделяющ ся в химической, строительной, цеме ной, целлюлозно-бумажной и других видах промышленности. Известен способ очистки газовых потоков и устройство для его осуществления, в котором использован принцип фокусирования акустического потока при помощи плосковыгнутой цилиндрической линзы, которая враща ется вокруг своей оси с окружной скоростью значительно превышающей скорость запыленного газового потока. При этом вместе с линзой вращается сфокусированный шнур концентрированной акустической энергии, образуя тонкий концентрированный акустический диск. Через этот диск пропускается пылегазовый поток и по вергается воздействию концентрированной акустической энергии, вследствие чего происходит коагуляция тв дых частиц. Площадь этого диска явпяется активной поверхностью, где осуществляется акустическая коагуляция пыли и аэрозолей. При этом следует отметить, что чем больше эта поверхность, тем интенсивнее идет процесс коагуляции ij. Недостатком такого устройства является то, что в нем применяется цилиндрическая линза, которая производит фокусирование концентрированного акустического шнура таким образом, что он составляет угол ЭО с главной оптической осью линзы. Поэтому при враи4ении такой линзы возможно возникновение концентрированной акустической энергии только в форме тонкого диска, что недостаточно для быстрой .и эффективной коагуляции пыли из пылегазовых потоков с низкой и очень низкой концентрацией. Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства при акустической коагуляции низкоконцентрированных пылегазовых потоков

за счет получения концентрированной акустической энергии в форме двух конических поверхностей.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для очистки газовых потоков, состоящем из корпуса, трубопровода для подвода запыленных газовых потоков, источника акустических колебаний, клинообразного переходника и установленной в нем с возможностью вращения линзы, последняя выполнена в виде конического плосковыгнутого тела, образованного путем сечения конуса двумя плоскостями, параллельными высоте и основанию, , На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - оптический прицип его работы, на фиг.З схема получения линзы методом отсечения от конуса, плоскостью, параллельной высоте конуса, на фиг.4 - схема получения линзы методом отсечения от конуса жесткостью, параллельной основанию конуса.

Устройство состоит из корпуса 1, трубопровода для подвода аэрозоля 2 и диффузора 3 соединяющего трубу с корпусом. В верхней части корпуса установлена труба 4 для отвода очищеного воздуха, а внизу - бункер 5 для сбора коагулированной аэрозоли. В левой части устройства расположен трубопровод 6 для подвода акустических колебаний от генератора (не показан). В раструб трубопровода на скользящей посадке 7 вставлена цилиндрическая часть клинообразного переходника 8, который опирается на игольчатые подшипники 9 и 10, расположенные на отдельной опоре 11 и в корпусе устройства. На цилиндрической части переходника жестко насажен шкив 12, соединенный через передачу 13 с электродвигателем 1. В правой части переходника в специальной обойме крепится плосковыгнутая коническая линза 15, в которую поступают акустические волны (Лк), Они, преломляясь в ней, собираются в геометрическое место фокусов АБ 16, где происходит коагуляция частиц 17.

В качестве такой линзы можно использовать линзу, полученную при помощи конического сечения (фиг.З,) Плоскость П,, проведенная параллельно высоте Н конуса, отсекает от него клинообразную фигуру, толщина которой плавно уменьшается снизу

вверх, а в верхней части сходит на нет. Для практических целей нулевая толщина линзы не нужна и поэтому верхняя часть клина срезается

плоскостью П,проведенной параллельно основанию. Таким образом, получаетсл линза, у которой шнур фокусируется в геометрическое место точек, расположенных на одной прямой,

которая наклонена к главной оптической оси под углом cL . Это происходит вследствие того, что преломляющая способность линзы неодинакова по ее длине и зависит от толщины в данном сечении. 8 тонких сечениях линзы преломляющая способность ее сравнительно невелика и поэтому фокусные расстояния тем больше, и наоборот, в толстых сеченияхлинзы преломляю1цая способность ее велика и,следовательно, фокусное расстояние мало. Поэтому начальные и конечные точки шнура находятся по обе стороны главной оптинес5 кой оси.

Работа устройства осуществляется спедущим образом.

Включается электродвигатель k и ультразвуковой генератор. При

0 этом переходник 8 вместе с линзой 15 при помощи передачи 13 и шкива 12 начинает с заданной угловой частотой вйащаться вокруг собственной оси, которая совпадает с главной оптической осью системы. Акустические колебания (Ак) по трубопроводу 6 и вращающемуся переходнику 8 подводятся к плосковыгнутой конической линзе 15 и преломляются в ней (фиг.2).

(j После преломления вся энергия акустических колебаний концентрируется в шнуре АБ, который является геометрическим местом точек (фокусов) после преломления акустических колеба. НИИ в линзе 15. Таким образом, шнур состоящий из концентрированной энергии акустических волн, не стоит на месте,а вращается, образуя две конические поверхности концентрированной энергии. Такими площадями будут являться площади, отмеченные двумя коническими поверхностями. После включения акустического генератора и электродвигателя И при помощи которого приводится во вращение линза, включается шибер для подачи в устройство потока аэрозоли (АЭ). Дважды встречаясь с быстровращающимся шнуром, создающим две конические

поверхности, обладакнцими высокой концентрацией акустической энергии, твердые частицы аэрозоли быстро коагулируют и в виде крупных частиц 17 выпадают в бункер. Очищенный воздух (ОВ) выбрасывается в атмосферу.

Вследствие использования устройства, снабженного данной конической линзой, значительно повысится эффективность процесса акустической коагуляции аэрозолей, за счет применения линзы такой формы, которая дает возможность при ее вращении создавать фигуры большей площади, чем диск.

Формула изобретения

Устройство для очистки газовых потоков, состоящее из корпуса, трубопровода для подвода запыленных га-, зовых потоков, источника акустических колебаний, клинообразного переходника и установленной в нем с возможностыо вращения линзы, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки низкоконцентрированных пылегазовых потоков, линза выполнена в виде конического плоско-выгнутого тела, образованного путем сечения конуса двумя плоскостями, параллельными его высоте и основанию.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

и.з.

а. 4