КЛИНОВИДНЫЙ ГАЗОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ КОНЦЕНТРАТОР МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ

КЛИНОВИДНЫЙ ГАЗОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ КОНЦЕНТРАТОР МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ 


RU (11) 2100051 (13) C1

(51) 6 B01D45/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 93008139/25 
(22) Дата подачи заявки: 1993.03.03 
(45) Опубликовано: 1997.12.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Плановский А.М. Процессы и аппараты химической технологии. - М.: Госхимиздат, 1962, с.124. 
(71) Заявитель(и): Научно-технический центр "Природа" 
(72) Автор(ы): Иноземцев А.Г. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-технический центр "Природа" 

(54) КЛИНОВИДНЫЙ ГАЗОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ КОНЦЕНТРАТОР МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ 

Изобретение относится к устройствам фильтрации загрязнений газовых потоков и жидкостей. Концентратор выполнен в виде параллельной последовательности однотипных удлиненных обтекателей, крепящихся по концам на двух боковых клиновидных основаниях с периодической системой профилированных выступов так, что между касательными плоскостями к обтекателям образуется клиновидная полость с входным и выходным прямоугольными сечениями с закругленными углами, а профилированная поверхность сплошного или тонкостенного сечений обтекателей, обеспечивающих направленность движения мелкодисперсных включений во внутреннюю часть клиновидной полости, образована элементами линий степенной зависимости, вида y = axk , где x - направление вдоль профиля обтекателей; а - постоянный коэффициент при a > 0, k 1. 6 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к устройствам фильтрации загрязнений газовых потоков и жидкостей.

Известно устройство щелевого типа, выполненное в виде конически сходящихся пластин [1]

Недостатком известного устройства является то, что не обеспечивается качество пылеотделения от газового потока из-за отсутствия оптимальных условий аэродинамического обтекания пластин.

Цель данного изобретения устранение указанных недостатков путем выполнения газо-гидродинамического концентратора мелкодисперсных включений в виде параллельной последовательности удлиненных обтекателей, крепящихся по концам на двух боковых клиновидных основаниях, с периодической системой профилированных выступов, так что между касательными плоскостями к обтекателям образуется клиновидная полость с входным и выходным прямоугольными сечениями с закругленными углами, а профилированная поверхность сплошного или тонкостенного сечения обтекателей образована элементами линий степенной зависимости вида

y axk,

где x направление вдоль профиля обтекателей;

a постоянный коэффициент, при a > 0, k 1.

На фиг. 1 дана схема устройства; на фиг. 2 вид сбоку фиг. 1; на фиг. 3 вид сверху; на фиг. 4 разрез A A фиг. 1; фиг. 5 разрез B B фиг. 4; фиг. 6 клиновидная полость.

Устройство включает удлиненные обтекатели 1, клиновидные основания 2, клиновидную лопасть 3, прямоугольный заборник 4, коробчатый кожух 5, профилированные сечения 6.

Удлиненные обтекатели 1 по концам (фиг. 4) с двух сторон устанавливаются в пазах двух боковых клиновидных оснований 2 с шагом 5.

Для обеспечения ламинарности течений потока внутри лопасти 3 клиновидные основания 2 по краям имеют закругленный профиль, сглаживающий острые углы прямоугольного заборника 4, а также на сторонах, обращенных внутрь клиновидной лопасти, периодическую систему аэро-гидродинамически профилированных выступов.

Вся конструкция, образованная периодической системой удлиненных обтекателей и основаниями 2, помещается в общий коробчатый кожух 5, который фиксируется относительно элементов 2.

Образование относительно больших щелевых зазоров между обтекателями обеспечивает с малым сопротивлением истечение через них очищенного газа или жидкости.

Профиль 6 сплошного или тонкостенного сечения обтекателей 1 формирует ламинарный поток и его направленность, обеспечивающую траекторию движения частиц инородных включений, направленную внутрь клиновидной полости.

Рассматриваемая конструкция концентратора, в частности пылевых загрязнений воздуха, оказывается близкой к оптимизированному осесимметричному коническому варианту с профилированными кольцами только по эффективности действия.

Клиновидные основания, на которых крепится система удлиненных обтекателей, имеют поверхности также с внутренними обтекаемыми профилями, по виду аналогичным профилю основного конического канала, образованного основной параллельной последовательностью неперекрывающихся однотипных обтекателей. Главным свойством такой последовательности является строгая периодичность профилей обтекателей (выступов) в виде криволинейных линий, формирующих в пределах одного шага плавно сужающиеся каналы со ступенчатым расширением на выходе. Механика пылеотделения подобным концентратором такова, что дисперсные частицы последовательно из одной зоны отдельного обтекателя переводятся в следующую и т.д. То есть процесс воздействия на пылевые частицы квантовано повторяется от одной пары профилей к другой. Для обеспечения подобного процесса требуется периодичность профилирования системы обтекателей, в том числе и на боковых основаниях.

Плавность нарастания криволинейных профилей по направлению к оси симметрии всего канала имеет, в частности, параболический вид или вид, представленный аппроксимацией составных частей окружности и т.п. В общем случае профиль с монотонным изменением криволинейной поверхности можно представить степенной зависимостью типа y axk, где x направление вдоль профиля, a постоянный коэффициент, при a > 0, k 1.

Для обеспечения условий качества пылеотделения в пределах остатка до 1% достаточно установить следующие требования:

H/l < 0,1; H/h > 100; L/H > 10, (1)

где H и h соответственно высота входного и выходного сечений клиновидной полости;

l ширина клиновидного концентратора;

L длина клиновидного концентратора.

При соблюдении соотношений (1) степень концентрации n как отношение входного потока к пылесодержащему выходному оценивается величиной

n H/h > 100. (2)

Общий расход Qk, сравниваемый с коническим концентратором при входном диаметре D H, будет равен

Qk 4/3 Qконi, (3)

где i число оптимизированных конических устройств, размещаемых во входном прямоугольном сечении клиновидного концентратора.

Отличия углов схождения поверхностей внутренних полостей для сравниваемых вариантов составляют



при D H, r 0,1D, n 100;



при H/h 100.

При достаточно большой длине L, когда можно считать tg значения углов схождения образующих обтекателей в клинообразном варианте увеличиваются всего на 10% по отношению к таким же параметрам концентратора конического типа. Последнее не порождает проблем в коррекции профилирования обтекателей для обеспечения того же качества фильтрации загрязнений.

Принимая во внимание возможность выноса частиц в очищенный поток в зоне толщины d пограничного слоя у боковых частей концентратора, нетрудно оценить степень ухудшения его работы в виде



Таким образом, конструкция клиновидного газо-гидродинамического концентратора мелкодисперсных включений, отличаясь по эффективности действия в пределах 1% от предполагаемого оптимального варианта, позволяет исключить десятки разнотипных кольцевых обтекателей и заменить их одним прямолинейным вариантом, что приводит к существенному упрощению технологии изготовления изделий. Предлагаемый вариант устройства также позволяет оптимизировать и упростить компоновку концентраторов пыли в блоки прямоугольной формы с увеличением их пропускной способности. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Клиновидный газогидродинамический концентратор мелкодисперсных включений, содержащий профилированные обтекатели, отличающийся тем, что он выполнен в виде параллельно расположенных неперекрывающих друг друга удлиненных обтекателей, крепящихся по концам на двух боковых клиновидных основаниях, выполненных с профилированными выступами, образующими с обтекателями клиновидную полость с входным и выходным прямоугольными сечениями с закругленными углами, а профилированная поверхность сплошного или тонкостенного сечения обтекателей образована элементами линий степеней зависимости вида

y axk,

где х направление вдоль профиля обтекателей;

а постоянный коэффициент,

при а > 0, k 1.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru