Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ ВОЗДУШНЫХ СРЕД, СОДЕРЖАЩИХ МЕЛКУЮ ТВЕРДУЮ ФРАКЦИЮ

Изобретение относится к устройствам для непрерывной обработки и разделения по удельным весам веществ, находящихся в промышленных, бытовых и других отходящих газах, и может найти применение в химической, энергетической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при обработке воздушных сред очистных сооружений.

Известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным, сливным и песковым патрубками, у которого в конической части, одно над другим, по высоте, установлены эжектирующие сопла по касательной к поверхности конуса и под углом к его образующей (авт. св. СССР №1132985, МКИ В04С 5/16, БИ №1, 1985).

Недостатком данного гидроциклона является то, что в нем не предусмотрено никакого воздействия на бактерии, содержащиеся в обрабатываемой среде, и отсутствия возможности устранения запахов.

Известен гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным, сливными песковым патрубками, по его центральной оси во внутреннем потоке установлена бактерицидная лампа в герметичном защитном чехле для дезинфицирующего воздействия на обрабатываемою среду (патент РФ №2215591 7 В04С 11/00 Бюл. №31, 10.11.2003).

Недостатком данного гидроциклона является то, что в случае применения данного устройства в целях обработки воздушных сред наблюдается недостаточность бактерицидного эффекта из-за короткого промежутка времени обработки, кроме того, отсутствие возможности устранения запахов.

Техническим результатом является повышение качества, а также интенсификация процесса обработки больших объемов воздуха за малый промежуток времени.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для дегазации воздушных сред, включающем цилиндроконический корпус, с тангенциальным питающим, сливным и песковым патрубками, согласно изобретению в питающем патрубке, в сливном патрубке, а также по центральной оси корпуса, установлены разрядные блоки электроозонирующих устройств, при этом площади поперечного сечения цилиндроконического корпуса, питающего, сливного патрубков и разрядных блоков выполнены в соотношении 1-(0,5÷0,7), создающем сопротивление воздушному потоку, позволяющее при соответствующем давлении подачи воздуха обеспечить возможность создания устойчивой турбулентности.

Новизна заявляемого устройства заключается в том, что за счет наличия разрядных блоков озонирующих устройств и конструктивных особенностей обеспечивается скорость воздушного потока от 1,5 до 3,5 м/с, создающая устойчивую турбулентность движения воздуха, что влияет на качество обработки, а также из-за того, что при указанных скоростях течения воздушной среды в аппарате образуется устойчивый турбулентный режим в квадратичной зоне сопротивления и естественно произойдет "сработка" озона даже при повышенной концентрации (до 2 мг/м³) в полном объеме и он будет безопасен на выходе из аппарата для окружающих, а эффект обеззараживания максимальным.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства с прототипом показывает, что установка разрядных блоков электроозонирующих устройств будет обеспечивать бактерицидную обработку и дегазацию воздушных сред, в то время как одновременно осуществляется отделение любых включений, удельный вес которых больше воздуха. При этом использование О₃ для устранения запахов, например:

1. Ацетон

С₃Н₆О+8O₃→3СO2+3Н₂O+8O₂

2. Бензол

С₆Н₆+10O₃→6СО₂+3Н₂O+11O₃

3. Аммиак

2NH₃+3О₃→N₂+3H₂O+3O₂ даст возможность эффективно устранять химические элементы со специфическим неприятным запахом. Кроме того, все эти процессы будут осуществляться непрерывно, а циркулирующий с высокими скоростями воздух будет одновременно обрабатываться озоном и охлаждать разрядные устройства. Использование именно такого принципа действия устройства обеспечивает возможность повышения удельной нагрузки по озону на единицу объема обрабатываемой воздушной массы из-за того, что в аппарате время пребывания обрабатываемой массы значительно, так как поток движется непрерывно, циркулируя вначале в одном направлении, а затем в противоположном, то есть турбулентном. При скорости потока воздуха в пределах от 1,5 до 3,5 м/с озон будет успевать воздействовать на обрабатываемый воздух в необходимом объеме для получения максимального обеззараживающего эффекта и по возможности снижает концентрацию до 0,1 мг/м и будет безопасен на выходе из аппарата. Таким образом, в соответствии с вышеизложенным, предложенное техническое решение соответствуют критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежами, на фиг. 1 изображен общий вид устройства для дегазации для воздушных сред, содержащих мелкую твердую фракцию.

Устройство для дегазации для воздушных сред, содержащих мелкую твердую фракцию, включает корпус цилиндроконический 1, который тангенциально соединен с питающим патрубком 2, на центральной оси аппарата расположены с одной стороны сливной патрубок 3, а с противоположной - песковый патрубок 4. В корпусе в сливном патрубке 3 установлен разрядный блок озонатора 5 (см. фиг. 1). Площади поперечного сечения цилиндроконического корпуса, питающего, сливного патрубков и разрядного блока выполнены в следующем порядке: площадь поперечного сечения цилиндрического корпуса относительно поперечного сечения входа сливного патрубка находится в соотношении 1:(0,5-0,7), в данном случае за единицу берется площадь поперечного сечения цилиндрического корпуса, а поперечное сечение входа сливного патрубка к поперечному сечению разрядного блока взяты в соотношении 1:(0,5-0,7), в этом случае за единицу берется поперечное сечение входа сливного патрубка, при таком соотношении площадей поперечных сечений создается сопротивление воздушному потоку и потери давления на местное сопротивление порядка 20-40 Па, при скорости воздушного потока 1,5-3,5 м/с, позволяющее при соответствующем давлении подачи воздуха обеспечить возможность создания устойчивой турбулентности, т.к. при различных давлениях на входе и сопротивлении воздушному потоку будет изменять его скорость внутри устройства от 1,5 до 3,5 м/с.

Устройство для дегазации для воздушных сред, содержащих мелкую твердую фракцию, работает следующим образом: обрабатываемая воздушная среда подается под напором, полученным за счет механического привода (вентилятора), либо за счет вакуума в корпус цилиндроконического циклона 1, через тангенциально расположенный питающий патрубок 2. Вследствие такого подвода воздуха он приобретает в корпусе устройства 1 турбулентное движение. Центробежные силы, возникающие при этом, выделят из воздуха все включения, удельный вес которых больше веса воздуха, и отожмут эту часть потока к стенке корпуса устройства 1 и под действием того же напора эта часть будет выведена наружу через песковый патрубок 4. Основная же часть потока воздушной среды, уже без крупных твердых фракций включений, поворачивает на 180°, образует внутренний, также вращающийся, поток, но направляющийся к сливному патрубку 3, где поступает на разрядный блок озонатора 5. Вследствие того, что в корпусе 1 поток движется, вращаясь вначале во внешнем потоке, а затем, очистившись от различных включений, более осветленный, поворачивает на 180° и опять вращается при скоростях потока от 1.5 до 3,5 м/с, обеспечивается устойчивая турбулентность потока в квадратичной зоне сопротивления, где происходит интенсивное обеззараживание и дегазация воздушной среды, чему способствует активное насыщение воздуха озоном, полученным в результате ионизации кислорода воздуха, прошедшего через разрядный блок электроозонирующего устройства 5, расположенного на входе сливного бака 3. Интенсивное вращательное движение воздушного потока с достаточно большой скоростью потока от 1.5 до 3,5 м/с, входящего в разрядное устройство электроозонатора, способствует равномерной обработке воздушной среды и охлаждению разрядных блоков электроозонирующих устройств.

Повышение эффективности обеззараживания и дегазации воздушных сред заключается в комплексности ее обработки, то есть очистка от различных включений менее 0,1 мм и активное насыщение воздуха озоном, что способствует более качественной обработке воздушных сред, а именно обеззараживанию и дегазации.