Результат интеллектуальной деятельности: ЭЛЕМЕНТ НАСАДКИ ДЛЯ ПЫЛЕГАЗООЧИСТНЫХ АППАРАТОВ

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является аппарат для мокрой очистки запыленного воздуха по патенту РФ №2465039, кл. B01D 47/06, содержащий корпус с патрубками для запыленного и очищенного газа, оросительное устройство, опорные решетки, между которыми расположена насадка, и устройство для отвода шлама (прототип).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет недостаточно развитой поверхности насадки.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания за счет более развитой поверхности насадки.

Это достигается тем, что в элементе насадки для пылегазоочистных аппаратов, содержащем корпус и элементы, увеличивающие площадь контакта потока с насадкой, корпус элемента насадки выполнен в виде, по крайней мере, трех коаксиально расположенных полусферических поверхностей, соединенных между собой с зазором посредством крепежного элемента через осесимметрично расположенные, простановочные элементы в виде колец, а элементы, увеличивающие площадь контакта потока с насадкой, выполнены в виде гофрированных элементов, поверхности которых, по поверхности их образующей, эквидистантны с полусферическими поверхностями корпуса элемента насадки, при этом гофрированные элементы расположены с зазорами относительно полусферических поверхностей корпуса элемента насадки.

На фиг. 1 изображена схема элемента насадки для пылегазоочистных аппаратов в виде полусферических поверхностей, на фиг. 2, фиг. 3 фиг. 4 фиг. 5 изображены варианты схемы элементов насадки для пылегазоочистных аппаратов.

Чтобы повысить степень очистки газового потока от пыли или целевого компонента за счет увеличения площади контакта запыленного потока с насадкой (фиг. 1), элемент насадки для пылегазоочистных аппаратов выполнен в виде корпуса, содержащего, по крайней мере, три коаксиально расположенные полусферические поверхности 1, 2, 3, соединенные между собой с зазором посредством крепежного элемента, например в виде болта 4 с гайкой 5, через осесимметрично расположенные простановочные элементы 6 и 7, например в виде колец. Простановочные элементы 6 и 7 могут быть выполнены в виде цилиндрических винтовых пружин (на чертеже не показано). Полусферические поверхности 1, 2, 3 корпуса элемента насадки могут быть выполнены перфорированными.

Полости между полусферическими поверхностями 1, 2, 3 корпуса элемента насадки заполнены элементами, увеличивающими площадь контакта загрязненного потока (запыленного или загазованного потока, или потока с целевым компонентом) с насадкой, выполненными в виде гофрированных элементов 8 и 9, поверхности которых, по поверхности их образующей, эквидистантны с полусферическими поверхностями 1, 2, 3 корпуса элемента насадки. Гофрированные элементы 8 и 9 расположены с зазорами относительно полусферических поверхностей 1, 2, 3 корпуса элемента насадки.

Полусферические поверхности 1, 2, 3 корпуса элемента насадки могут быть выполнены из пористых полимерных материалов, стекла, пористой резины, композиционных материалов, древесины, нержавеющей стали, титановых сплавов, благородных металлов.

Возможен вариант (фиг. 2), когда коаксиально расположенные полусферические поверхности, соединенные между собой с зазором посредством крепежного элемента, образуют замкнутые полости посредством перфорированных радиально расположенных колец 10 и 11, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси крепежного элемента 4, и жестко соединенных с полусферическими поверхностями 1, 2, 3 корпуса элемента насадки.

Возможен вариант, когда полости между полусферическими поверхностями 1, 2, 3 корпуса элемента насадки заполнены элементами 12, увеличивающими площадь контакта загрязненного потока (запыленного или загазованного потока, или потока с целевым компонентом) с насадкой, выполненными шарообразной формы с размерами, большими размеров перфорации полусферических поверхностей.

Возможен вариант (фиг. 3), когда элемент насадки выполнен в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности таким образом, что диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним и нижним основаниями цилиндрического кольца, а вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу.

Возможно выполнение насадки с перфорацией как на боковой поверхности, так и на полусферических поверхностях.

Возможен вариант, когда элемент насадки выполнен в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности таким образом, что диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним и нижним основаниями цилиндрического кольца, вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу, а между ними расположена перфорированная поверхность n-го порядка, например сферическая, эллиптическая, гиперболическая.

Возможен вариант, когда элемент насадки выполнен (фиг. 4) в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности таким образом, что диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним и нижним основаниями цилиндрического кольца, вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу, а внутри полусферических поверхностей, концентрично и с зазором расположены, по крайней мере, две полусферических поверхности.

Насадка может быть выполнена из пористых полимерных материалов, стекла, пористой резины, композиционных материалов, древесины, нержавеющей стали, титановых сплавов, благородных металлов.

Возможен вариант, когда элемент насадки для скруббера выполнен полой шарообразной формы (фиг. 5), на внешней поверхности которой имеются дополнительные элементы в виде сферических, конических поверхностей, или любой поверхности тел вращения, например параболоид, эллипсоид, а внутренняя шарообразная поверхность насадки соединена с внешней посредством, по крайней мере, трех каналов.

Элемент насадки для пылегазоочистных аппаратов работает следующим образом.

Загрязненный поток поступает в корпус аппарата (на чертеже не показан), через ввод запыленного газового потока, и встречает на своем пути завесу из элементов насадки, которая смачивается водой или другим абсорбентом из оросительного устройства. При этом происходят процессы: мокрого пылеулавливания, абсорбции, адсорбции, улавливания целевого компонента.

Например, расход орошающей жидкости в противоточных насадочных скрубберах принимается в пределах от 1,3 до 2,6 л/м³. В насадочных скрубберах с поперечным орошением для лучшего смачивания поверхности насадки слой насадки наклонен на 7…10° в направлении газового потока. Расход орошающей жидкости в них принимается в пределах от 0,15 до 0,5 л/м³. Процесс пылеулавливания протекает в оптимальном гидродинамическом режиме, так как гидравлическое сопротивление насадки на 20% меньше, чем гидравлическое сопротивление выходного патрубка очищенного газа.

Например, насадочный скруббер с элементами насадки может быть применен для очистки от тонкой фракции пыли и увлажнения воздуха в вентиляционных установках и установках кондиционирования воздуха, а также при улавливании туманов, хорошо растворимой пыли, а также при совместном протекании этих процессов.