RU2365401C1 - Moisture separator - Google Patents
Moisture separator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2365401C1 RU2365401C1 RU2007147094/15A RU2007147094A RU2365401C1 RU 2365401 C1 RU2365401 C1 RU 2365401C1 RU 2007147094/15 A RU2007147094/15 A RU 2007147094/15A RU 2007147094 A RU2007147094 A RU 2007147094A RU 2365401 C1 RU2365401 C1 RU 2365401C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- perforated
- area
- partition
- housing
- condensate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drying Of Gases (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам кондиционирования и очистки парогазовых потоков и может быть использовано в металлургии, энергетике, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где требуется тщательная очистка газов от твердых и жидких аэрозольных частиц.The invention relates to air conditioning and purification of steam and gas flows and can be used in metallurgy, energy, chemical, petrochemical and other industries, which require thorough cleaning of gases from solid and liquid aerosol particles.
Одной из проблем, возникающих при очистке воздуха, является обеспечение достаточно высокой степени очистки сжатого воздуха от твердых частиц и конденсата.One of the problems encountered in air purification is the provision of a sufficiently high degree of purification of compressed air from solid particles and condensate.
Известен уловитель аэрозольных частиц, содержащий корпус со спиральным каналом, днище, сборник конденсата, охлаждающее устройство, установленное с наружной стороны канала, нагревательное устройство, размещенное на внутренней стороне канала, теплоизоляцию, штуцера отвода газа, тепло и хладагентов и штуцер вывода конденсата, снабженный конической обечайкой с дополнительным штуцером вывода конденсата, размещенной соосно с корпусом в сборнике конденсата с зазором к последнему витку спирального канала, и цилиндрическим ловушкам, при этом спиральный канал имеет последовательно сообщенные, расширяющиеся со стороны охлаждающего устройства по ходу газа участки, цилиндрические ловушки размещены на охлаждающем устройстве в зоне максимального расширения участков, а в днище под ловушкой выполнены перепускные отверстия, сообщенные с полостью сборника (a.c. CCCP №1607899 от 04.01.89. МПК B01D 47/05, 45/18 - прототип).Known trap aerosol particles containing a housing with a spiral channel, a bottom, a condensate collector, a cooling device mounted on the outside of the channel, a heating device located on the inner side of the channel, insulation, gas outlet fitting, heat and refrigerants, and a condensate outlet fitting provided with a conical a shell with an additional condensate outlet fitting, placed coaxially with the housing in the condensate collector with a gap to the last turn of the spiral channel, and cylindrical traps, while the spiral channel has successively communicated sections expanding from the side of the cooling device along the gas path, cylindrical traps are placed on the cooling device in the zone of maximum expansion of sections, and bypass holes are made in the bottom under the trap, communicating with the collector cavity (ac CCCP No. 1607899 dated 01/01/89 IPC B01D 47/05, 45/18 - prototype).
Основным недостатком данного уловителя аэрозольных частиц является то, что, при очищении при его помощи газа, содержащего конденсат и примеси, конденсат, несмотря на вращательное движение потока, полностью не успевает отделиться от очищаемого газа и поступает вместе с газом и механическими примесями для дальнейшего использования, что приводит к ухудшению условий работы механизмов, использующих очищенный воздух, и повышенной концентрации вредных веществ в очищаемом потоке.The main disadvantage of this aerosol particle trap is that, when it is cleaned with a gas containing condensate and impurities, the condensate, despite the rotational movement of the stream, does not completely have time to separate from the gas being cleaned and enters with the gas and mechanical impurities for further use, which leads to a deterioration in the working conditions of mechanisms using purified air, and an increased concentration of harmful substances in the cleaned stream.
Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и создание влагоотделителя, конструкция которого позволяет обеспечить более полное отделение конденсата и механических примесей от очищаемого конденсатосодержащего газа.The technical task of the invention is to remedy these disadvantages and create a moisture separator, the design of which allows for a more complete separation of condensate and mechanical impurities from the cleaned condensate gas.
Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в предложенном влагоотделителе, содержащем корпус с каналами для прохождения газа, сборник конденсата, днище, согласно изобретению корпус выполнен в виде полого конуса с соотношением диаметра d к его высоте h в пределах d=(0,3-0,5)h, внутри корпуса установлена перфорированная труба для подачи очищаемого потока внутрь корпуса, при этом полость корпуса, начиная от вершины конуса, разделена по высоте радиальными перегородками на три части в соотношении (0,1-0,25)/(0,25-0,4)/(0,35-0,5)h, причем верхняя перегородка выполнена перфорированной со сплошной центральной частью, находящейся в перфорированной трубе, нижняя - сплошной, между перегородками установлены сетчатые цилиндры, имеющие диаметр меньше или равный диаметру основания перегородки, расположенной над ним, а сборник конденсата расположен под днищем конуса и сообщается с полостью трубы.The solution to this problem is achieved due to the fact that in the proposed dehumidifier containing a housing with channels for the passage of gas, a condensate collector, a bottom, according to the invention, the housing is made in the form of a hollow cone with a ratio of diameter d to its height h within d = (0.3 -0.5) h, a perforated pipe is installed inside the casing for supplying the cleaned flow inside the casing, while the casing cavity, starting from the top of the cone, is divided by height by radial partitions into three parts in the ratio (0.1-0.25) / ( 0.25-0.4) / (0.35-0.5) h, with the upper ne egorodka perforated with a solid central portion located in a perforated tube, the bottom - a continuous, between the partitions installed mesh cylinder having a diameter less than or equal to the diameter of baffle base situated above it, and the condensate collector is located under the bottom of the cone and communicates with the cavity of the tube.
Нижнее значение отношения диаметра корпуса к его высоте выбрано исходя из того, что при его дальнейшем уменьшении происходит неполное отделение влаги из-за уменьшения объема для расширения воздуха внутри корпуса, и, как следствие, скорость и направление потока воздуха практически не изменяются, что приводит к значительному ухудшению условий влагоотделения.The lower value of the ratio of the diameter of the casing to its height is chosen on the basis that, with its further reduction, incomplete separation of moisture occurs due to a decrease in the volume for expansion of air inside the casing, and, as a result, the speed and direction of air flow practically do not change, which a significant deterioration in moisture separation conditions.
Верхнее значение отношения диаметра корпуса к его высоте выбрано исходя из того, что, при его дальнейшем увеличении происходит образование нерабочего объема внутри корпуса, в основном, в нижней его части, что приводит к значительному ухудшению росту массогабаритных характеристик конструкции.The upper value of the ratio of the diameter of the housing to its height is selected based on the fact that, with its further increase, the formation of the idle volume inside the housing, mainly in its lower part, which leads to a significant deterioration in the growth of overall dimensions of the structure.
Полость конуса, начиная от вершины конуса, разделена по высоте радиальными перегородками в соотношении (0,1-0,25)/(0,25-0,4)/(0,35-0,5)h, исходя из того, что при дальнейшем уменьшении нижнего предела ухудшаются условия прохождения конденсата из верхних частей корпуса во влагосборник, а при дальнейшем увеличении верхнего предела происходит значительный унос капель конденсата воздухом в нижней части влагоотделителя.The cavity of the cone, starting from the top of the cone, is divided in height by radial partitions in the ratio (0.1-0.25) / (0.25-0.4) / (0.35-0.5) h, based on that with a further decrease in the lower limit, the conditions for the passage of condensate from the upper parts of the housing to the moisture collector worsen, and with a further increase in the upper limit, significant drops of condensate are carried away by air in the lower part of the moisture separator.
Для увеличения количества изменений направления движения потока сжатого воздуха во влагоотделителе, а следовательно, более качественного инерционного отделения капель воды площадь сплошной неперфорированной центральной части перфорированной перегородки составляет f=(0,15-0,25)F, где F - общая площадь перфорированной перегородки.To increase the number of changes in the direction of movement of the compressed air flow in the dehumidifier, and therefore, a better inertial separation of water droplets, the area of the continuous non-perforated central part of the perforated partition is f = (0.15-0.25) F, where F is the total area of the perforated partition.
Нижнее значение указанного соотношения выбрано, исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении происходит снижение степени очистки воздушного потока от жидких аэрозольных частиц в первой ступени влагоотделителя, что подтверждается проведенными экспериментальными исследованиями.The lower value of the specified ratio is selected on the basis that, with a further decrease in it, the degree of purification of the air flow from liquid aerosol particles in the first stage of the dehumidifier decreases, which is confirmed by experimental studies.
Верхнее значение указанного соотношения выбрано, исходя из того, что при дальнейшем его увеличении наблюдается значительный перепад давления на перфорированной перегородке, что подтверждается проведенными экспериментальными исследованиями.The upper value of the indicated ratio was chosen based on the fact that with its further increase, a significant pressure drop is observed on the perforated septum, which is confirmed by experimental studies.
Для исключения запирания первого каскада влагоотделителя, а следовательно, повышения эффективности работы всего аппарата площадь отверстий в верхней части перфорированной трубы, расположенных в два противолежащих вертикальных ряда по длине трубы, находится в пределах fотв=(0,5-0,65)Fотв, где Fотв - площадь отверстий перфорации перегородки, равная Fотв=(0,25-0,33)f, где f - площадь неперфорированной части перегородки.To exclude the locking of the first stage dehumidifier, and consequently improve the efficiency of the entire unit area of the holes in the upper portion of the perforated tubes, arranged in two opposed vertical rows along the pipe, it is situated within holes f = (0,5-0,65) F otv where f holes - hole area septum perforation, holes equal to f = (0,25-0,33) f, where f - imperforate area portion of the baffle.
Нижнее значение указанного соотношения выбрано, исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении возникает перепад давления на входе в верхнюю часть перфорированной трубы, что подтверждается проведенными экспериментальными исследованиями.The lower value of the indicated ratio is chosen on the basis that with a further decrease in it, a pressure drop arises at the inlet to the upper part of the perforated pipe, which is confirmed by experimental studies.
Верхнее значение указанного соотношения выбрано, исходя из того, что при дальнейшем его увеличении не наблюдается существенного улучшения качества очистки воздушного потока от аэрозольных примесей, что подтверждается проведенными экспериментальными исследованиями.The upper value of the indicated ratio was chosen on the basis that, with its further increase, there is no significant improvement in the quality of cleaning the air flow from aerosol impurities, which is confirmed by experimental studies.
Нижнее значение указанного соотношения выбрано, исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении происходит накопление выделившейся влаги в первой ступени уловителя, так как она не успевает перетечь в следующий каскад отделения частиц, что подтверждается проведенными экспериментальными исследованиями.The lower value of the indicated ratio was chosen based on the fact that with a further decrease in it, the accumulated moisture accumulates in the first stage of the trap, since it does not have time to flow into the next cascade of particle separation, which is confirmed by experimental studies.
Верхнее значение указанного соотношения выбрано, исходя из того, что при дальнейшем его увеличении не наблюдается улучшения условий движения выделившегося конденсата через ступени аппарата во влагосборник, что подтверждается проведенными экспериментальными исследованиями.The upper value of the indicated ratio was chosen based on the fact that with a further increase in it, there is no improvement in the conditions of movement of the released condensate through the stages of the apparatus into the moisture collector, which is confirmed by experimental studies.
Для исключения возможности возникновения перепада давления на последующих ступенях и запирания влагоотделителя, вторая ступень выполнена с проходной площадью не менее чем проходная площадь первой ступени.To exclude the possibility of a pressure drop in subsequent stages and locking the water separator, the second stage is made with a passage area of not less than the passage area of the first stage.
Таким образом, совокупность существенных признаков заявляемого технического решения, благодаря наличию новых признаков, обеспечивает получение технического результата, выражающегося в улучшении условий отделения конденсата и посторонних частиц от очищаемого газа.Thus, the set of essential features of the claimed technical solution, due to the presence of new features, provides a technical result, expressed in improving the conditions for the separation of condensate and foreign particles from the gas being cleaned.
Указанные существенные признаки в совокупности, характеризующей сущность заявляемого технического решения, не известны в настоящее время для влагоотделителей и устройств для осушки воздуха. Аналог, характеризующийся идентичностью всем существенным признакам заявляемого изобретения, в ходе исследований не обнаружен, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «Новизна».These essential features in the aggregate characterizing the essence of the claimed technical solution are not currently known for dehumidifiers and devices for air drying. The analogue, characterized by the identity of all the essential features of the claimed invention, was not found during the studies, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "Novelty."
Существенные признаки заявляемого изобретения не могут быть представлены как комбинация, выявленная из известных решений с реализацией в виде отличительных признаков для достижения технического результата, из чего следует вывод о соответствии критерию «Изобретательский уровень».The essential features of the claimed invention cannot be represented as a combination identified from known solutions with the implementation in the form of distinctive features to achieve a technical result, from which it follows that the criterion of "Inventive step" is met.
В связи с тем, что описанное техническое решение предназначено для использования в рамках реальной системы очистки воздуха, изготовлено заявителем и прошло испытания с достижением заявляемого технического результата, предлагаемое изобретение соответствует критерию «Промышленная применимость».Due to the fact that the described technical solution is intended for use within the framework of a real air purification system, it was manufactured by the applicant and tested to achieve the claimed technical result, the proposed invention meets the criterion of "Industrial applicability".
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где показан осевой разрез предложенного влагоотделителя.The invention is illustrated by drawings, which shows an axial section of the proposed dehumidifier.
Основными элементами предложенного влагоотделителя являются:The main elements of the proposed moisture separator are:
1 - корпус;1 - housing;
2 - перфорированная труба;2 - perforated pipe;
3 - перегородка верхняя;3 - upper partition;
4 - перегородка нижняя;4 - lower septum;
5 - цилиндр верхний;5 - upper cylinder;
6 - цилиндр нижний;6 - lower cylinder;
7 - днище;7 - bottom;
8 - сборник конденсата.8 - condensate collector.
Влагоотделитель содержит корпус 1, выполненный в виде полого конуса, внутри которого установлена перфорированная труба 2 для подачи очищаемого потока внутрь корпуса. Полость корпуса разделена по высоте радиальными перегородками верхней 3 и нижней 4 на три части. Перегородка верхняя 3 выполнена перфорированной, при этом центральная часть ее, находящаяся в трубе, выполнена сплошной, перегородка нижняя 4 - сплошной, между перегородками 3 и 4 установлены сетчатые цилиндры верхний 5 и нижний 6 соответственно. Под днищем 7 корпуса влагоотделителя расположен сборник конденсата 8. Сборник конденсата сообщается с полостью перфорированной трубы 2.The dehumidifier comprises a
Предложенный влагоотделитель работает следующим образом.The proposed dehumidifier works as follows.
Очищаемый поток газа подается через перфорированную трубу 2 внутрь корпуса 1. Поток через перфорацию в стенке трубы попадает внутрь корпуса, расширяется, теряет скорость и изменяет направление движения. Часть потока проходит через перегородку 3, часть - через цилиндры верхний 5 и нижний 6.The gas stream to be cleaned is supplied through the
Из полости, ограниченной стенками корпуса и сплошной перегородкой 4, очищаемый поток попадает в полость, ограниченную перегородкой 4 и днищем 7, через отверстия в перфорированной трубе 2,From the cavity bounded by the walls of the casing and the
Кроме того, что влага отделяется под действием собственного веса, во влагоотделителе используется инерционное отделение капель воды в результате многократного изменения направления движения потока сжатого воздуха через перфорированную трубу, перегородку и сетчатые цилиндры. Влага попадает в сборник конденсата 8 и затем оттуда удаляется, а очищенный поток поступает для дальнейшего использования.In addition to the fact that moisture is separated by its own weight, the inertial separation of water droplets is used in the dehumidifier as a result of multiple changes in the direction of movement of the compressed air flow through a perforated pipe, a partition, and mesh cylinders. Moisture enters the
Корпус 1 выполнен в виде полого конуса с соотношением диаметра d к его высоте h в пределах d=(0,3-0,5)h.The
Нижнее значение отношения диаметра корпуса к его высоте выбрано исходя из того, что при его дальнейшем уменьшении происходит неполное отделение влаги из-за уменьшения объема для расширения воздуха внутри корпуса, и, как следствие, скорость и направление потока воздуха практически не изменяется, что приводит к значительному ухудшению условий влагоотделения.The lower value of the ratio of the diameter of the casing to its height is chosen based on the fact that with its further decrease, incomplete separation of moisture occurs due to a decrease in the volume for expansion of air inside the casing, and, as a result, the speed and direction of air flow practically does not change, which leads to a significant deterioration in moisture separation conditions.
Верхнее значение отношения диаметра корпуса к его высоте выбрано исходя из того, что при его дальнейшем увеличении происходит образование нерабочего объема внутри корпуса, в основном, в нижней его части, что приводит к значительному ухудшению росту массогабаритных характеристик конструкции.The upper value of the ratio of the diameter of the housing to its height is selected based on the fact that with its further increase, a non-working volume is formed inside the housing, mainly in its lower part, which leads to a significant deterioration in the growth of overall dimensions of the structure.
Полость конуса, начиная от вершины конуса, разделена по высоте радиальными перегородками в соотношении (0,1-0,25)/(0,25-0,4)/(0,35-0,5)h, исходя из того, что при дальнейшем уменьшении нижнего предела ухудшаются условия прохождения конденсата из верхних частей корпуса во влагосборник, а при дальнейшем увеличении верхнего предела происходит значительный унос капель конденсата воздухом в нижней части влагоотделителя.The cavity of the cone, starting from the top of the cone, is divided in height by radial partitions in the ratio (0.1-0.25) / (0.25-0.4) / (0.35-0.5) h, based on that with a further decrease in the lower limit, the conditions for the passage of condensate from the upper parts of the housing to the moisture collector worsen, and with a further increase in the upper limit, significant drops of condensate are carried away by air in the lower part of the moisture separator.
Для увеличения числа изменений направления движения воздушного потока во влагоотделителе, а следовательно, более качественного отделения аэрозольных частиц, площадь сплошной центральной части перфорированной перегородки составляет f=(0,15-0,25)F, где F - общая площадь перфорированной перегородки.To increase the number of changes in the direction of air flow in the dehumidifier, and, consequently, better separation of aerosol particles, the area of the continuous central part of the perforated partition is f = (0.15-0.25) F, where F is the total area of the perforated partition.
Для исключения запирания первого каскада отделителя влаги, а следовательно, повышения эффективности работы всего аппарата площадь отверстий в верхней части перфорированной трубы, расположенных в два противолежащих вертикальных ряда по длине трубы, находится в пределах fотв=(0,5-0,65)Fотв, где Fотв - площадь отверстий перфорации перегородки, равная Fотв=(0,25-0,33)f, где f - площадь неперфорированной части перегородки.To exclude the locking of the first stage separator moisture and consequently increase the efficiency of the entire unit area of the holes in the upper portion of the perforated tubes, arranged in two opposed vertical rows along the pipe, it is situated within holes f = (0,5-0,65) F holes, holes where f - perforation hole area partition holes equal to f = (0,25-0,33) f, where f - imperforate area portion of the baffle.
Для исключения возможности возникновения перепада давления на последующих ступенях и запирания влагоотделителя вторая ступень выполнена с проходной площадью не менее, чем проходная площадь первой ступени.To exclude the possibility of a pressure drop in subsequent stages and locking the water separator, the second stage is made with a passage area of not less than the passage area of the first stage.
Проведенные авторами экспериментальные и аналитические исследования предложенного влагоотделителя со следующими размерами: диаметр основания 400 мм, высота 800 мм на влажном воздухе, имеющем следующие параметры: давление на входе 1-3 атм, температура 20-40°С, относительная влажность 90-95%, загрязненность (влагосодержание) 9-18 г/кг, максимальный размер осаждаемых частиц 6-10-6 подтвердил правильность заложенных конструкторско-технологических решений и заявляемых пределов.The experimental and analytical studies of the proposed water separator by the authors with the following dimensions: base diameter 400 mm, height 800 mm in moist air, having the following parameters: inlet pressure 1-3 atm, temperature 20-40 ° C, relative humidity 90-95%, contamination (moisture content) 9-18 g / kg, the maximum size of the deposited particles 6-10 -6 confirmed the correctness of the laid design and technological solutions and the claimed limits.
Использование предложенного технического решения позволит более эффективно отделять конденсат от газа, увеличить полноту сгорания конденсатосодержащих газов и уменьшить содержание вредных примесей в продуктах сгорания за счет улучшения условий сгорания газовоздушной смеси.Using the proposed technical solution will allow more efficient separation of condensate from gas, increase the completeness of combustion of condensate gases and reduce the content of harmful impurities in the combustion products by improving the combustion conditions of the gas-air mixture.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007147094/15A RU2365401C1 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Moisture separator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007147094/15A RU2365401C1 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Moisture separator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007147094A RU2007147094A (en) | 2009-06-27 |
| RU2365401C1 true RU2365401C1 (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=41026567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007147094/15A RU2365401C1 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Moisture separator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2365401C1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115400552A (en) * | 2022-09-05 | 2022-11-29 | 重庆钢铁股份有限公司 | Hydrogen sulfide gas collecting device and method |
-
2007
- 2007-12-17 RU RU2007147094/15A patent/RU2365401C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007147094A (en) | 2009-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2363520C1 (en) | Centrifugal separator for separation of liquid drops from gas flow | |
| EP1998868B1 (en) | Method and means for simultaneously generating an aqueous froth and numerous micro-droplets for use in filtering a contaminated air stream | |
| RU2378038C2 (en) | Trap of aerosol particles | |
| RU2672426C1 (en) | Device for gas purification | |
| RU2365401C1 (en) | Moisture separator | |
| RU2341335C2 (en) | Vortex apparatus | |
| KR20080078791A (en) | A centrifugal compressed gas cleaner | |
| RU2330709C2 (en) | Moisture separator | |
| RU77174U1 (en) | GAS CLEANING INSTALLATION | |
| RU2200616C1 (en) | Gas cleaning unit | |
| RU2407582C2 (en) | Installation for gas dynamic drying of gas | |
| RU2385757C1 (en) | Separator | |
| RU2687911C1 (en) | Air cleaning plant | |
| RU2540567C1 (en) | Gas scrubber | |
| RU2699637C2 (en) | Regenerable filter for cleaning steam-gas mixture | |
| RU43188U1 (en) | INSTANT EVAPORATOR STEP | |
| SU853313A1 (en) | Vortex pipe | |
| RU2285870C1 (en) | Vortex pipe | |
| RU2729572C1 (en) | Separator for gas cleaning | |
| RU2489195C1 (en) | Oil-and-moisture separator | |
| RU2706310C1 (en) | Different-temperature condensation chamber | |
| RU2324517C1 (en) | Film apparatus | |
| RU111023U1 (en) | GAS DRYING SEPARATOR FROM DROP MOISTURE | |
| RU2698889C1 (en) | Air cleaning plant | |
| RU2373988C1 (en) | Device and method for wet cleaning of gases |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091218 |