Zariadenie na odlučovanie častíc z tekutiny obsahujúcej niekoľko komponentov

Číslo patentu: 280297

Dátum: 02.02.1994

Autor: Bakharev Iouri

Je ešte 12 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Zariadenie na odlučovanie častíc z tekutiny pozostáva z kužeľovej konštrukcie (2) tvaru zrezaného kužeľa, ktorá má kužeľovú hlavnú časť (2a) tvorenú koaxiálne usporiadanými prstencami (3) vzdialenými od seba navzájom v axiálnom smere, ktorých priemery, videné v smere (6) prúdenia odlučovanej tekutiny, sa postupne zmenšujú, pričom prstenec (3a) s najväčším vnútorným priemerom je usporiadaný na konci kužeľovej hlavnej časti (2a) kužeľovej konštrukcie (2), v ktorom tekutina určená na odlúčenie do kužeľovej konštrukcie (2) vstupuje, a prstenec (3b) s najmenším vnútorným priemerom je usporiadaný na konci kužeľovej hlavnej časti (2a) kužeľovej konštrukcie (2), z ktorého vystupujú odlúčené pevné častice. Každý prstenec (3) má vnútornú plochu (13), ktorá je konvexne zakrivená v radiálnom priečnom reze vedenom osou kužeľovej konštrukcie (2) a obrátenou sčasti oproti a sčasti priečne na smer (6) prúdenia tekutiny.

Text

Pozerať všetko

Vynalez sa dotýka zariadenia na odlučovanie častíc ztekutiny obsahujúcej niekoľko komponentov, najmä zariadenie na čistenie plynov od pevných častíc, ako sú piesok, prach, dym a ďalšie mechanické primesky.Sú známe rôzne zeniadenia na odlučovanie a čistenia prúdiaceho plynu od pevných častíc, napríklad od prachu,ktorými sú napríklad usadzovacie komory, v ktorých sa usadzujú účinkom gravitácie najväčšie častice (piesok), ďalej cyklóny a inerciálne separátory prachu, ktore využívajú účinku odstredivých a zotrvačných síl, vznikajúcich zo zmien smeru prúdenia plynu, ďalej priemyslové filtre (taktiež známe ako mechové domy), v ktorých prechádza plyn obsahujúci pevné častice tkaninou, vrstvami papiera,sklenenej vlny, kovovými sitami atď., ďalej elektrostaticke precipitátory (elektroñltre), v ktorých sa častice elektricky nabíjajú v elektrickom poli s vysokým napätím a sú potom priťahované k elektróde, na ktorej sa usadzujú, a konečne ďalšie zariadenie, ako sú práčky plynu, v ktorých sa častice prachu uvádzajú do kontaktu skvapalinou a následne sa odstraňujú.Ked žiaden zvláštny systém nemôže zaistiť požadovaný stupeň čistenia, je možne použiť zariadenie s viac ako jedným z uvedených princípov (napríklad cyklónový odlučovač môže byť kombinovaný s tkaninovým filtrom).Jednou z hlavných charakteristických veličín odlučovača prachu je jeho gravimetrická účinnosť n čistenia, ktorá sa obvykle definuje ako pomer hmotnosti zachyteného prachu k hmotností vstupujúceho prachu (v rovnakej časovej perióde). Účinnosť čistenia môže byť vyjadrená buďto ako n S l (ako, z väčšej časti, bude uvedené ďalej), alebo násobením číslom 100, v percentách.Omnoho detailnejšia charakteristika zariadenia na odlučovanie prachu je daná frakčnou účinnosťou, ktorá je označením zmeny gravimetrickej účinnosti ako funkcia veľkosti d častíc. Frakčná účinnosť môže byť vyjadrená ako vzorec alebo ako krivka n (d), ktorá znázorňuje gravimetrickú účinnosť v plynnom rade úzkych rozsahov spektra veľkosti častíc (pozri publikáciu W. Straussa Industrial Gas Cleaníng, Pergamon Press, 1966).Všeobecne vyjadrené, čím menšie sú častice, tým obtiažnejšia je úloha vykonania ich odlúčenia. Krivky n (d) frakčnej účinnosti nie sú totiž konštantné naprieč rozsahu veľkosti častíc, ale majú tendenciu rapídne klesať pre malé veľkosti častíc, pričom ked sa veľkosť častíc blíži k nule,účinnosť sa taktiež blíži knule. Pri charakterizovani rôznych zariadení na odlučovanie prachu je teda dôležitou otázkou, pod ktorou veľkosťou častíc sa začne frakčná účinnosť spoznateľnejšie znižovať. Napriklad v typickej gravitačnej usadzovacej komory začína krivka frakčnej účinnosti klesať okolo rozsahu 80 - 100 m a môže dosiahnuť účinnosť n 0,8 (80 ) okolo veľkosti 50 m (pozri uvedenú publikáciu W. Straussa).Ak uvažujeme trochu voľne, účinnosť čistenia 80 ako odôvodnené kritérium oddeľujúce viac účinnejšie zariadenia (11 80 ) od menej účinnejších (n 80 ) bolo zistené, že iba elektrofiltre, tkaninové filtre, určite typy práčiek plynu a špeciálne cyklóny s malým polomerom môžu oddeľovať častice menšie ako 10 m súčinnosťou n z 80 (pozri publikáciu W. Straussa High-Efñciency Air Filtration, vydanú nakladateľstvom P.A.F. White and S.E.Smith, Butterwirths, Londýn 1964).Ďalšími parametrami, ktoré môžu ovplyvňovať účin nosť čistenia zariadenia, je koncentrácia prachu čiže hustota prachu v plyne, meranć v g/mĺ na vstupe do zariadenia. Ešte ďalším dôležitým parametrom spojeným sfunkciou zariadenia na odlučovanie prachu a majúcim vplyv na jeho účinnosť čistenia je priemerná rýchlosť plynu pri prechode zariadením. Existujúce zariadenia na odlučovanie prachu pracujú s rôznymi rýchlosťami plynov v závislosti od princípu svojej činnosti. Napríklad zatiaľ čo elektrotíltre pracujú s relatívne nízkou rýchlosťou plynov zriedka prekračujúcou 2 m/s, inerciálne odlučovače prachu pracujú pri rýchlostiach medzi 15 až 30 m/s. Vyššie rýchlosti sú v podstate potrebné, pretože sa nimi dosahuje vyššieho prietoku zariadením (tento prietok je daný súčinom rýchlosti prúdu plynu a plochy priečneho prierezu prúdu plynu zariadením). Pre daný požadovaný prietok platí, že čím vyššie je možná rýchlosť plynu, tým menšia môže byť veľkosť zariadenia.Len čo však rýchlosť prúdenia plynu prekročí určitú optimálnu hodnotu (ktorá závisí od typu použitého zariadenia), účinnosť čistenia začne klesať, niekedy náhle. Napríklad v inerciálnych odlučovačoch nastane tento pokles účinnosti čistenia vznikom silnej turbulencie v prúde plynu pri rýchlostiach nad 30 m/s. Súčasne, vzhľadom na ich konštrukciu, stratia inerciálne odlučovače svoju účinnosť čistenia taktiež pri nízkych rýchlostiach prúdenia plynu. V skutočných zariadeniach tohto typu je užitočný rozsah rýchlosti prúdenia plynov obvykle trochu užší, napríklad i 20 optimálnej rýchlosti, pri ktorej je účinnosť n maximálna.Keď sú za sebou vrade zapojené dve alebo aj viac(všeobecne n) zariadení, ktoré majú individuálnu účinnosť n., nz,nn čistenia, takže čistený plyn prúdi z prvého zariadenia do najbližšieho susedného zariadenia, je nutne ukázať, že celková účinnosť čistenia n zariadení zapojených v rade za sebou môže byť vyjadrená akopričom n je vyjadrená ako číslo menšie ako jednotka skôr ako v percentách. Napríklad pre dva odlučovače s individuáínymi účinnosťami n, a n, zapojenými vsérii platíETliĺ 1 i 10 ľlz- (2) Podľa toho, čo bolo povedané o frakčnej účinnosti n(d) a hustote prachu je zrejmé, že vzorce (l) a (2) by mali byť použité obozretne.Prvé zariadene z celého radu má doista tendenciu odlúčiť primárne väčšie častice a privádzať do susedného ďalšieho zariadenia čiastočne vyčistený plyn, ktorý bude mať tak (a) nižšiu hustotu prachu, ako aj (b) rozloženie veľkostí častíc so všeobecne menšou priememou veľkosťou častíc v porovnaní s rozložením veľkostí častíc prachu vstupujúceho do prvého zariadenia. Tento posun rozloženia veľkostí častíc je priamym dôsledkom krivky nekonštantnej frakčnej účinnosti n(d) určuje prakticke obmedzenie stupňa odlúčenia častíc z prúdu plynu, ktorého možno dosiahnuť mnohými čistiacimi zariadeniami zapojenými za sebou. Preto je nutné hodnoty účinnosti n vo vzorkách (l) a (2) chápať ako hodnoty zodpovedajúce charakteristickým veličinám prúdu plynu obsahujúceho častice na vstupoch každého príslušného zariadenia na odlučovanie prachu. V praxi sa tieto hodnoty získajú experimentálne.(d) nie je príliš malá, predstavuje spojenie niekoľko zaria SK 280297 B 6dem V rade za sebou účinný spôsob zvýšenia celkovej účinnosti čístenia celého systému. Napríklad zo vzorca (2) pri uvažovaní m 0,7 a 112 0,6 bolo zistené, že celková účinnosť E 0,88 (88 ).Je zrejmé, že zariadenie spodstatne plochou krivkou frakčnej účinnosti n(d) pre malé Veľkosti častíc budú zvlášť výhodné pre Vysoký stupeň čistenia prúdu plynov, keď sa ich zapojí viac za sebou.Ako je Všeobecne pri odlučovaní častíc z tekutiny obsahujúcej niekoľko komponentov (to je plyn/pevne častice) známe, predstavujú známy stav techniky uvedené zariadenia známe ako inerciálne čiže hybnostnć odlučovače,V ktorých sa plyn čistí od pevných častíc použitím náhlych zmien smeru pohybu prúdu plynu a znížením jeho rýchlosti. Pevne častice, vzhľadom na svoju zotrvačnosť, budú pokračovať V pohybe V rovnakom smere ako bol pôvodný smer prúdenia plynu a budú sa eventuálne ukladať do zbernej Výsypky. Ťažšie (Väčšie) častice majú väčšiu zotrvačnosť, a preto sa odlučujú ľahšie ako ľahšie (menšie) častice,ktoré majú skôr sklon uniknúť s čisteným prúdom plynu.Niektoré z uvedených zariadeni sú konštruované tak, aby obsahovali niekoľko pevných (obvykle kovových) plôch sklonených V ostrom uhle proti prúdu plynu, pričom úlohou týchto plôch je odkloniť pevné častice z ich dráh, ktoré sa pôvodne zhodujú so smerom hlavného prúdu plynu. Tieto plochy tak napomáhajú koncentrovaniu pevných častíc na jednej strane uvedených vychyľovacích častí, pričom čistený plyn uniká priestormi medzi odchyľujúcimí časťami.Takým zariadením je kolektor s uzáverom (pozri uvedene publikácie W. Straussa publikáciu C.J. Stairmanda,Trans. Inst. Chem. Eng. (Londýn), 29, 356 (1951), ktorý sa niekedy použije ako predradený čistiaci stupeň pred cyklónmi a lebo zmíenenými mechovými domami. Omnoho účinnejší je kužeľový žalúzíový kolektor a jeho variácie(pozri uvedené publikácie W. Straussa, ďalej publikácie K. Hansena, Filth World Power Conference, Viedeň, l 6, 5829(l 956), ďalej patent E. Habera, US-PS 2 034 467 a patent GB 388 637, ďalej patent H. Van Der Kolka, US-PS 2 874 800 a patent GB 766 279, ďalej patent I.R.W. Johnstona US-PS 4 340 474, ďalej patenty H. Kellera US-PS 3 958 966 a 4 198 220, a konečne patent K. H. Madena US-PS 4 123 241). V populámej verzii (pozri napríklad patenty Habera) pozostáva zariadenie zo systemu kužeľovite zostavených kužeľových prstencov s rovnými plochami so zmenšujúcimi sa priemermi. Kužeľove prstence s rovnými plochami sú upevnené vo valcovom alebo kužeľovom telese alebo plášti tak, že sa navzájom prekrývajú vaxiálnom smere, pričom sú medzi susednými plochami prstencov ponechané úzke medzery. Tieto prstencove medzery sú orientované pod ostrým uhlom na smer prúdu plynu. Do telesa sa privádza prúd plynu a vstupuje do neho na konci pri prstenci s najväčším priemerom a pohybuje sa V kužeľovej konštrukcii zhora dolu. Hlavná časť plynu obsahujúca ľahšie častice zmení náhle smer svojho pohybu a uniká smerom dohora medzerami medzi prstencami a je vedená do ďalšieho susednćho miesta určenia, zatiaľ čo väčšie časti pokračujú Vo svojom pohybe smerom dolu kužeľovou konštrukciou. Súčasne narážajú častice opakovane na plochy prstencov (čo mimochodom Vedie ku značnému opotrebeniu prstencov po určitom čase) a sú preto odrážanć smerom na os kužeľovej konštrukcie týmto spôsobom sa koncentrujú a sú odstraňované časti plynu (obvykle 5 až 7 ) prechádzajúce prstencom s najmenším priemerom.V obmenenom vyhotovení tohto zariadenia (pozri patenty Van Der Kolka) je zhotovená kužeľová konštrukcia z jedného kusa zo špirálovito navinutého drôtu, ktorý má bud obdĺžnikový, alebo lichobežníkový prierez, pričompriame vnútomć plochy drôtu sú šikmo sklonené proti osi kužeľovej konštrukcie, a slúži na rovnaký účel ako rovné plochy kužeľových prstencov V predošlom príklade vyhotovenia.Výhody opísaných známych kužeľových inerciálnych kolektorov prachu spočívajú v jednoduchosti a kompaktnosti svojho vyhotovenia, v absencii pohyblivých častí,V relatívne nízkom odpore pred prúd plynu a V relatívne Vysokej rýchlosti prúdenia plynu zariadením (to je pri vysokom prietoku) rovnako ako vtom, že ich účinnosť sa príliš nemení so zmenami vo vstupnej hustote prachu (pozri uvedené publikácie W. Straussa a K. Hansena). Nevýhodami týchto zariadení je ich neschopnosť odstraňovať účinne častice menšie ako 20 až 30 m a relatívne veľké množstvo plynu, V ktorom nedošlo k odlúčeníu pevných častíc a musí byt preto následne čistený pomocou ďalej zaradených cyklónov (pozri uvedené publikácie W. Straussa). To je V podstate dôvod, prečo sa inerciálne kolektory čiže lapače prachu používajú väčšinou ako predradene čistiace zariadenie na odstránenie hrubšich častíc.Ďalšou nevýhodou kužeľových inerciálnych kolektorov prachu je neustále bombardovanie kužeľových prstencov pevnými časticami, čo v niektorých prípadoch Vedie k ich rýchlej erózii a opotrebeníu, takže je potrebné vykonávať ich častú údržbu vrátane výmien prstencov, čo má za následok dlhé prestoje.Inerciálne odlučovače prachu so starostlivejšie prepracovanými zakrivenými elementmi na vychyľovanie častíc sú taktiež známe. V patente Johnstona sa napríklad opisuje zariadenie kužeľového typu s axiálne sa neprekrývajúcimi prstencami zložitejšieho tvaru, zakrívených dovnútra na vnútomej strane, s priamou časťou a pritom na vychyľovanie pevných častíc smerom na os kužeľovej konštrukcii. Uvedená celková účinnosť čistenia pre častice s priememou veľkosťou medzi 20 až 30 m je tesne pri 80 . Nie sú však uvedené žiadne detailné dáta frakčnej účinnosti.V inom zariadení (pozri patenty Kellera) je prúd plynu nasmerovaný proti vrcholu, to je z najužšieho k naj širšiemu koncu kužeľovite vytvoreného odlučovača (ktorý je tak obrátený V porovnaní s kužeľovým inerciálnym odlučovačom opísanom vyššie), pričom jednotlive elementy čiže prstence odlučovača sa navzájom prekrývajú a ich prierez má taký tvar ako tupouhlý trojuholník. Myšlienkou tohto riešenia je Vytvoriť vychyľujúce plochy pevných častíc, rovnako ako pred tým, aj ked v obrátenej geometríí, pričom koncentroVanć častice sa pohybujú Von z kužeľovej konštrukcie smerom k širšej základni kužeľa., zatial čo čistený plyn uniká do Vnútomćho priestoru kužeľa.Zložitým tvarom prstencov sú vytvorené medzi nimi zakrivené kanále, pričom tieto kanále slúžia k vytvoreniu únikových príechodov pre čiastočne vyčistený prúd plynu. Tieto priechody sú teda otvorene smerom do Vnútrajška kužeľovej konštrukcie. Tento znak napomáha zabráneniu vzniku upchatia zariadenia. Ani V tomto prípade však nie sú uvedené žiadne experimentálne dáta. Navyše je nutné poznamenať, že zariadenie je určené primárne na odlučovanie pevných častíc z vodnej pary, čo môže byť dôvod na špeciálnu pozornosť venovanú problému upchávania.Trochu podobné zariadenie je opisane V patente Madena, V ktorom je v dutom telese obdĺžnikovćho, kruhového alebo pozdĺžneho tvaru, videné V priereze kolmom na smer prúdenia, usporiadaná jedna alebo dve súpravy vychyľovačov častíc, čiže lopatíek. Rovnako ako V patentoch Kellera majú tieto lopatky V priereze zložitý, zakrivený, pozdĺžny trojuholnikový tvar. Umiestnené sú vtelese tak, aby Vytvorili vychyľovacie plochy na Vstupujúce pevné častice(s výhodným uhlom prednej plochy na vychyľovanie častíc34 °na os zariadenia) a taktiež aby zakryli priechody medzi nimi pred priamymi nárazmi vstupujúcich častíc. V dôsledku svojej zotrvačnosti pevné častice (aspoň väčšie z nich) minú priechody medzi lopatkami a pokračujú vpohybe smerom dolu zužujúcim sa zariadením, pričom čistený plyn uniká medzi lopatkami, zakrivenými priechodmi vytvorenými V každom pripade prekrývajúcou zadnou odtokovou plochou predné lopatky a dlhou zadnou plochou najbližšie susedne ďalšie lopatky v smere prúdenia. Vzhľadom na konkávny tvar odtokovej plochy každej lopatky sa priechod otvára smerom od vnútorného priestoru medzi systemom lopatiek a telesom zariadenia, ako tomu bolo taktiež v prípade patentu Kollera. Navyše môžu mať priechody medzi susednými lopatkami meniaci sa tvar, pričom priechody sa vzrastajúcou mierou kľukatia smerom k výstupnćmu koncu zariadenia. V tomto zariadení sa uvádza účinnosť čistenia až do 89,7 , hoci nie je špecifikovane, ktorý druh prachu bol použitý na testovanie a ani nie je uvedená priemerná veľkosť častíc. Výstupom zariadenia sa spolu s koncentrovaným prachom stráca asi 10 plynu.Hlavnou úlohou vynálezu je vytvoriť zariadenie, ktore odlučuje pevné častice, vrátane častíc menších ako l mikrometer, z tekutín obsahujúcich niekoľko komponentov, so značne vyššou účinnosťou čistenia ako pri doposiaľ známych zariadeniach tohto druhu.Ďalšou úlohou vynálezu je vytvoriť zariadenie,v ktorom frakčná účinnosť čistenia V podstate nezávisí od veľkostí a rozloženia veľkostí pevných častíc obsiahnutých v tekutine.Ďalšou dôležitou úlohou vynálezu je vytvoriť zariadenie, ktoré bude pracovať s vysokou účinnosťou čistenia V širokom rozsahu rýchlostí prúdenia plynov zariadením, a to od 10 m/s do 100 m/s alebo dokonca aj väčších rýchlostí.A konečne medzi ďalšie úlohy vynálezu patri vytvorenie zariadenia spredlženou životnosťou, ktoré bude mať menšiu veľkosť a hmotnosť, a V ktorom bude možnosť použiť najrôznejšie konštrukčné materiály na jeho výrobu,pričom požadovaná údržba zariadenia pri jeho činnosti bude čo najkratšia.Tieto a ďalšie úlohy rieši zariadenie na odlučovanie častíc z tekutiny obsahujúce niekoľko komponentov, najmä na odlučovanie pevných častíc zplynov na ich čistenie,podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že pozostáva z dutej kužeľovej konštrukcie tvaru zrezaného kužeľa, ktorej kužeľová hlavná časť pozostáva z mnohých koaxiálne usporiadaných prstencov so zmenšujúcimi sa vnútomými priemermi, pričom zostavené prstence sú držanć vo svojich vzájomných polohách a orientáciách aspoň dvoma, ale výhodne tromi alebo štyrmi podporami, stĺpmi, vodiacimi stojanmi alebo podobnými rámovými prostriedkami upravenými v odstupe proti sebe na obvodoch uvedených prstencov, ktore sú k nini pevne na svojich vonkajších obvodoch pripojené. Prstenec s najväčším vnútorným priemerom uvedenej kužeľovej konštrukcie je spojený s potrubim na prívod prúdu plynu, ktorý má byť vyčistený, do vnútrajška kužeľovej konštrukcie, a prstenec s najmenším vnútorným priemerom je spojený s nádobou na zhromažďovanie odlúčených pevných častíc. Každý prstenec má zakrivenú vnútornú plochu, ktorej profil je podobný profilu hornej plochy prednej okrajovej časti asymetrického krídla čiže krídlovćho profilu, smerujúceho čiastočne oproti a čiastočne priečne na smer prúdu plynu kužeľovou konštrukciou, ďalej vonkajšiu plochu a spodnú, čiže odtokovú plo chu rozkladajúcu sa od vnútomej plochy k vonkajšej ploche a obrátene V podstate v smere prúdu plynu. Odtoková plocha každého prstenca pretina vnútomú plochu v ostrej hrane tvoriacej vnútorný priemer prstenca, pričom odtokova plocha je orientovaná tak, že jej tangenta (ktorou môže byť rovina alebo jej plocha) zviera so smerom pohybu plynu nanajvýš uhol 90 °, a pričom vnútomá plocha je výhodne usporiadaná tak, že jej tangenta vjej spojí s odtokovou plochou je V podstate rovnobežná s osou kužeľovej konštrukcie. Prstence kužeľovej konštrukcie sú usporiadané proti sebe tak, aby tvorili medzi rovinou ostrej hrany každého predchádzajúceho prstenca a rovinou najvyššej časti, čiže vrcholku príslušného najbližšieho prstenca v smere prúdenia, axiálne priestory, čiže medzery.Kužeľová konštrukcia je výhodne inštalovaná V telese,čiže plášti a jej funkčné určenie je pôsobiť na pevné častice v prúde plynu, ktore sú najbližšie k prstencom tak, aby sa aerodynamicky posunuli smerom na os kužeľovej konštrukcie tak, že viac a viac častíc sa postupne koncentruje V axiálnej oblasti kužeľovej konštrukcie spolu s prúdom plynu postupujúcim kužeľovou konštrukciou, pričom čiastočne vyčistený plyn môže unikať bočne medzerami medzi prstencami do okolitého vnútorného priestoru uvedeného telesa. Koncentrovaný prúd častíc, potom čo prešiel prstencom s najmenším priemerom kužeľovej hlavnej časti, opúšťa kužeľovú konštrukciu a je vedený vhodnou výstupnou rúrkou alebo priechodom do zbernej nádoby. Teleso, okrem nesenia kužeľovej konštrukcie, slúži k dodávaniu čisteného plynu do ďalšieho miesta určenia. Toto teleso má výhodne valcový alebo rúrkový tvar, a môže napríklad byť tvorené dlhým potrubim s vnútorným priemerom trochu väčším ako je vonkajší priemer prstenca s najväčším priemerom kužeľovej konštrukcie, pričom jeho účinná dĺžka sa približne rovná dĺžke kužeľovej konštrukcie (je možné použiť taktiež ine tvary prierezov a iné rozmery). Na uľahčenie dopravovania vyčistenćho plynu do miesta ďalšieho určenia je uvedenć potrubie zahnuté na jednom konci do strany, napríklad pod uhlom 90 °, pričom uhol ohybu je rovnaký alebo väčší ako priemer potrubia.Podľa výhodného vyhotovenia vynálezu je axiálna výška, čiže hrúbka prstencov, rovnako ako ich radiálna šírka výhodne konštantná, ale môže sa prstenec od prstenca meniť, napríklad tak, že so zmenšujúcou sa šírkou prstencov sa bude zmenšovať aj ich hrúbka. Do úvahy taktiež pripadá to, že vzdialenosť medzi rovinou ostrej hrany vždy predneho prstenca a rovinou vrcholu príslušného susedného ďalšieho prstenca bude konštantný prstenec od prstenca a môže sa rovnať hrúbke predného prstenca.Podľa všeobecného výhodného vyhotovenia zariadenia podľa vynálezu sa predpokladá, že pomer vnútorného priemeru najväčšieho prstenca k vnútomćmu priemeru najmenšieho prstenca, t.j. pomer priemeru väčšej základne kužeľovej hlavnej časti kužeľovej konštrukcie kpriemeru jej menšej zakladne bude ležať v rozsahu medzi 10 až l 00,ďalej že pomer axiálnej dĺžky kužeľovej hlavnej časti k priemeru jej väčšej základni bude V rozsahu medzi 5 až 20, ďalej že pomer radiálnej šírky (vonkajší priemer mínus vnútomý priemer) každého prstenca k jeho hrúbke bude medzi 0,5 až 2, ďalej že pomer výšky medzery medzi akýmkoľvek dvoma susednými prstencami k hrúbke predného prstenca z tohto páru prstencov bude medzi 0,7 až 3, a konečne že počet prstencov V kužeľovej konštrukcii bude rádovo stovky a tisíce, v závislosti od veľkosti a zamýšľanćho použitia zariadenia, aj keď v niektorých zariadeniach môže predstavovať napríklad päť prstencov dostatočný počet.Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia vynálezu môže byť kužeľová konštrukcia opaIIená niekoľkými pridavnými prstencami upravenými v smere prúdenia za prstencom snajmenším priemerom kužeľovej hlavnej časti, pričom všetky prídavné prstence môžu mať priemer zhodný s priemerom najmenšieho prstenca a budú preto ohraničuvať valcovú pomocnú časť kužeľovej konštrukcie, Altematívne môže byť bezprostredne v smere prúdu za najmenším prstencom kužeľovej hlavnej časti usporiadané niekoľko prídavných prstencov s postupne sa zväčšujúcim priemerom, čím vznikne obrátená kužeľová pomocná časť kužeľovej konštrukcie. Ako ďalšia alternatívna môže byť upravená V smere prúdenia za valcovou pomocnou časťou, a to za posledným prstencom z radu pomocných prstencov rovnakého priemeru, obrátená kužeľová pomocná časť, pozostávajúca z niekoľkých prstencov s postupne sa zväčšujúcim priemerom. Tieto kužeľová konštrukcie umožňujú dosiahnutie optimálnych podmienok na odstraňovanie odlúčených častíc do výsypky.Kužeľová konštrukcia môže byť vo všetkých uvedených vyhotoveníach zhotovená taktiež V tvare špirály, pričom každý závit tohto špirálovitého telesa Výhodne tvorí prstenec, a pričom vzdialenosť medzi susednými závitmi špirály zodpovedá vzdialenosti medzi susednými plnými prstencami. Toto vyhotovenie umožňuje uľahčenie a automatizovanie výroby kužeľovej konštrukcie.Konštrukcia zariadenia podľa vynálezu umožňuje čistenie plynných tekutín, čiže odlučovanie pevných častíc z týchto tekutín v širokom rozsahu veľkosti častíc, vrátane častíc svcľkosťou menšou ako l mikrometer, pri veľkej rýchlosti prúdu plynu zariadením (to je vysokým prietokom) a nízkom odpore na prúdenie plynu, pričom vznikne vysoká účinnosť čistenia, ktorá V podstate nezávisí od veľkosti a rozloženia veľkostí častíc v prúde plynu ani od koncentrácie prachu na vstupnom konci zariadenia. Navyše frakčnć zloženie častíc nie je v podstate ovplyvňovane čistením, takže ked je čiastočne vyčistený plym vedený do druhej modulovej jednotky, zapojenej V sérii s prvou jednotkou, frakčnć zloženie pevných častíc v tomto plyne bude V podstate rovnako ako v pôvodnom prúde plynu. Taktiež veľkosť a hmotnosť zariadenia sa zmenši aje zaístená takmer bezúdržbová činnosť zariadenia aj pri zmenách koncentrácie prachu a frakčného zloženia pevných častíc privádzaných do zariadenia.Vynález môže byť použitý na čistenie priemyselných plynov a plynov z domácich hospodárstiev, napríklad z metalurgických, chemických, tepelných a iných zariadení,a na čistenie vzduchu na priemyselne použitie a na použitie V domácnostiach, napriklad pre elektronický priemysel,priemysel presného strojárenstva, pre verejne a obytné budovy atď. Môže byť taktiež použitý na odlučovanie a zhromažďovanie hodnotných materiálov dispergovaných vo forme častíc vo vzduchu alebo V plyne alebo V podobnej tekutine, napriklad na vylučovanie a zhromažďovanie uhoľného prachu pri dobývacich prácach alebo na zhromažďovanie kovového prášku vznikajúceho v metalurgických procesoch.e zrejmé, že niektoré take zariadenia môžu tvoriť predbežne zostavenú jednotku, pozostávąjúcu tak z kužeľovej konštrukcie z mnohých prstencov, ako z pripojeného telesa upraveného na pripojenie k výstupnému koncu hlavného potrubia, eventuálne s pripojenou výsypkou. Ale špeciálne, keď je zariadenie určené na nazhromažďovanie hodnotného materiálu a nie na čistenie tekutiny, ale v každom prípade, V ktorom nie je možné pripojiť zloženú kužeľovitú konštrukciu a teleso ako jednu jednotku k existujúcemu potrubiu, môže byť zariadenie tvorené ibaoddelenou kužeľovitou konštrukciou. Táto kužeľová konštrukcia môže byť inštalovaná sama osebe na konci potrubia bez telesa, ktoré by ju obklopovalo, takže môžu byť vo výsypke zhromažďovane iba častice odlúčené od prúdu tekutiny, pričom vyčistená, ale nepotrebná tekutina (predpokladá sa, že je z ekologického hľadiska neškodné a neobsahuje žiadne nečistoty) môže unikať medzerami medzi prstencami do okolitej atmosféry. Altematívne však môže byť samozrejme samotná kužeľová konštrukcia inštalovaná vuž existujúcom potrubí, respektíve jeho časťou, ktorou častice normálne vychádzajú z hlavnej výroby, pričom táto časť potrubia bude tvoriť a teda slúžiť ako teleso, čiže plášť kužeľovej konštrukcie a bude taktiež opatrená zbieracou nádobou k nej vhodne pripojenou, napríklad V bočne presadenej polohe, na priame spojenie s výstupným koncom kužeľovej konštrukcie.Prehľad obrázkov na výkresochVynález bude ďalej bližšie objasnený na príkladoch vyhotovenia podľa priložených výkresov, na ktorýchobr. 1 znázorňuje schematicky, čiastočne v reze a čiastočne V pohľade, zariadenie na odlučovanie častíc ztekutiny obsahujúcej niekoľko komponentov podľa vynálezu, a to podľa prvého vyhotovenia vynálezu, kde pozostáva kužeľová konštrukcia kužeľovej hlavnej časti tvaru zrezaného kužeľa z mnoho prstencov s postupne sa zmenšujúcimi priemermi, upravené v rúrkovom telese čiže plášti, obr. lA vo zväčšenom meradle v reze detail lA kužeľovej konštrukcie znázornenej na obr. l, pričom schematicky znázorňuje tvar vnútomej plochy prstencov tvoriacich kužel a spôsob uloženia prstencov srôznymi priemermi V pevnom vzťahu proti sebe navzájom, obr. lB priečny rez pozdĺž čiary lB-lB z obr. l, obr. lC rez podobný ako na obr. IA s modifikovaným kužeľovým usporiadaním prstencov, obr. 1 D radiálny rez jediným prslencom, podobný obr. lA, ale V ešte väčšom meradle, pričom konštrukcia prstencaje modifikovaná na jeho odtokovej čiže spodnej ploche, obr. lE rez podobný obr. 1 D, ale konštrukcia prstenca je modifikované Vjeho vrchole V oblasti spoja medzi jeho vnútomou a vonkajšou plochou, obr. IF schematicky kužeľovú konštrukciu podľa vynálezu ajej základné fyzikálne parametre, obr. 2 podobne ako obr. l zariadenie podľa vynálezu, a to Vjeho druhom vyhotovení, kde kužeľová konštrukcia má vsmere prúdenia za menším koncom kužeľovej hlavnej častí upravenú pomocnú valcovú časť, pozostávajúcu zradu prídavných prstencov s rovnakým vnútomým priemerom ako má najmenší prstencc kužeľovej hlavnej časti, obr. ZA rez podobný ako na obr. lA, to je detail ZA kužeľovej konštrukcie zobr. 2, pričom schematicky znázorňuje jeden spôsob uloženia prstencov valcovej pomocnej časti v pevnom vzťahu proti sebe navzájom, obr. 3 podobne ako obr. l zariadenie podľa vynálezu, a to v jeho treťom vyhotovení, kde je kužeľová konštrukcia v smere prúdenia za menším koncom kužeľovej hlavnej častí opatrená obrátenou kužeľovou pomocnou časťou,zostavenou z radu prídavných prstencov s postupne sa zväčšujúcimi priemermi, obr. 3 A rez podobný obr. A a ZA, t.j. detail 3 A kužeľovej konštrukcie z obr. 3, pričom schematicky znázorňuje jeden spôsob uloženia prstencov obrátenej kužeľovej pomocnej časti V pevnom vzťahu proti sebe navzájom,

MPK / Značky

MPK: B01D 45/04

Značky: odlučovanie, niekoľko, komponentov, částic, zariadenie, tekutiny, obsahujúcej

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/20-280297-zariadenie-na-odlucovanie-castic-z-tekutiny-obsahujucej-niekolko-komponentov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zariadenie na odlučovanie častíc z tekutiny obsahujúcej niekoľko komponentov</a>

Podobne patenty