Фільтр для очистки викидів в атмосферу

Фільтр для очистки викидів в атмосферу, що містить гнучку викидну трубу з розташованим у верхній частині оголовком, який відрізняється тим, що труба виконана у вигляді двох конічних оболонок, оголовок виконаний у вигляді двоопук Винахід відноситься до техніки промислового очищення газів і може бути використаний при пристрої викидних труб Аналоги винаходу - фільтр у виді викидної труби, постаченої апаратом із соплом, що випускає пульсуючі струмені газу, який вступає в бажану реакцію з вилученим газом (пат США №3609883, 1972 р), фільтр, постачений набором змінних фільтруючих елементів, при цьому фільтруючі осередки розташовані паралельно (пат Великобританії № 1125468, 1984 р), фільтр у виді викидної труби, постаченої в и верхній частині усередині чи зовні труби системою трубок, до яких під тиском підводиться очищувальний газ (пат № 65621, 1983 р) Недоліки аналогів - низька ефективність очищення викидів, великі енерговитрати, недостатня надійність, значна матеріалоємність, слабка корозійностійкі сть Прототип винаходу - викидна труба у виді фільтруючого рукава, укладеного в надувну оболонку, при цьому вихідний отвір оболонки орієнтований на лопати вітроколеса, яке з'єднано з приводом нагнітача газів у трубу (заявка на винахід №4800266/33(148911) від 12 12 89 р того ж автора - позитивне рішення експертизи від 27 12 90 р) Недоліки прототипу - наявність тільки одного степеня очищення, відносно мала висота викиду газів в атмосферу лої лінзи з газонепроникною верхньою и газопроникною фільтрувальною нижньою гранями, фільтр має вітроколесо з електродвигуном-генератором і крильчаткою, розміщеними на осі, ВІДПОВІДНО ЗІ зовнішньої і внутрішньої сторони оголовка, похилі ванти, що прикріплені до автоматичних лебідок і оголовка, приймачі сонячного випромінювання, що розташовані на верхній грані оголовка і низькочастотна сирена, яка розміщена на вершині конуса внутрішньої оболонки, при цьому зовнішня оболонка виконана зі світлопрозорого газонепроникного матеріалу, а внутрішня з газопроникного з вершиною конуса вгору В основу винаходу поставлена задача забезпечення ефективності очищення викидів і зниження енерговитрат шляхом того, що фільтр для очистки викидів в атмосферу містить гнучку викидну трубу, виконану у виді двох конічних оболонок, з розміщеним у и верхній частині оголовком, виконаним у виді двоопуклої лінзи з газонепроникною верхньою і газопроникною, фільтрувальною нижньою гранню, при цьому фільтр постачений вітроколесом з електродвигуном-генератором і крильчаткою, розміщеними на осі ВІДПОВІДНО З зовнішньої і внутрішньої сторони оголовка, похилими вантами, прикріпленими до автоматичних лебідок і оголовка, приймачами сонячного випромінювання, розташованими на верхній грані оголовка і низькочастотною сиреною, розміщеної на вершині конуса внутрішньої оболонки, причому зовнішня оболонка виконана зі світлопрозорого газонепроникного матеріалу, вершина конуса якої спрямована вниз, а внутрішня з газопроникного з вершиною конуса нагору Загальна ознака прототипу і винаходу - гнучка викидна труба з фільтруючими елементами Сутність винаходу пояснюється кресленням на рис 1, де показаний вертикальний переріз фільтра по осі викидної труби, а цифрами позначені 1 внутрішня фільтруюча оболонка газовідвідного стовбура як перший степінь очищення, 2 - зовнішня оболонка газовідвідного стовбура, 3 - оголовок викидної труби у формі лінзи-оболонки, За - нижня 00 (О о> о> ю 59968 фільтруюча грань лінзи-оболонки як другий степінь очищення, 36 - верхня грань лінзи-оболонки, 4 - похилі ванти, 5 - вітроколесо с електродвигуном-генератором, 6 - крильчатка, 7 - автоматичні лебідки, 8 - приймачі сонячного випромінювання, 9 - низькочастотна сирена Фільтр для очистки викидів в атмосферу, який містить гнучку викидну трубу з розміщеним у верхній частині оголовком, виконаний у такий спосіб Викидна труба виконана у виді двох конічних оболонок 1, 2, а оголовок 3 виконаний у виді двоопуклої лінзи з газонепроникною верхньою 36 і газопроникною, фільтрувальною нижньою гранню За Фільтр постачений вітроколесом з електродвигуном-генератором 5 і крильчаткою 6, розміщеними на осі ВІДПОВІДНО З ЗОВНІШНЬОЇ І внутрішньої сторони оголовка 3 Похилі ванти 4 прикріплені до автоматичних лебідок 7 і оголовку З На верхній частині 36 оголовка 3 розташовані приймачі сонячного випромінювання 8 На вершині конуса внутрішньої оболонки 1 розміщена низькочастотна сирена 9 При цьому зовнішня оболонка 2 виконана зі світлопрозорого газонепроникного матеріалу, вершинаконуса якої спрямована вниз, а внутрішня 1 - з газопроникного матеріалу з вершиною конуса нагору Фільтр працює в такий спосіб Після зборки на землі конструкції фільтра від електродвигуна запускається вітроколесо 5 і за рахунок підйомної сили, що розвивається їм, оголовок 3 викидної труби за допомогою похилих вант 4, які розпасовані з барабанів автоматичних лебідок 7, фіксується на розрахунковій висоті Підйом оголовка 3 може реалізовуватися також шляхом заповнення його гарячими газами, з огляду на, що внутрішній об'єм лінзи-оболонки визначається з можливості створення газом легше повітря такої підйомної сили, яка достатня для перевищення сумарної маси викидної труби У робочому стані стійке положення труби цілком забезпечується підйомної силою, створюваної у внутрішньому об'єму лінзи-оболонки 3 вилученими гарячими викидами (висока температура яких додатково підтримується вмонтованими в конструкцію труби електронагрівальними елементами), причому це стійке положення ще дублюється підйомною силою, що розвивається обертовим вітроколесом 5 Крильчатка 6, яка приводиться в обертання від вітроколеса 5, створює могутню зону усмоктування у верхній частині оголовка 3 по осі викидної труби, збільшуючи, тим самим, й тягу і, отже, швидкість сходження викидів усередині оболонок 1, 2 газовідвідного стовбура Вітроколесо 5 обертає, крім крильчатки 6, також і генератор, якій виробляє при цьому електричний струм, що надходить на гнучкі електронагрівальні елементи, які армують газопроникну внутрішню оболонку 1 газовідвідного стовбура і газопроникну нижню грань За лінзиоболонки оголовка 3 викидної труби Причому, вироблення електричного струму тут додатково дублюється приймачами сонячного випромінювання 8, змонтованими зовні верхньої грані 36 лінзи-оболонки З У цьому випадку вироблюваний електричний струм не тільки направляється на згадані нагрівальні елементи, але і використовується для роботи електродвигуна вітроколеса 5 при безвітряній погоді Коли ж, крім слабкого штилю, має місце значна хмарність атмосфери, то через мікропроцесорний блок керування здійснюється установка вітроколеса 5 на вітер шляхом зміни нахилу оголовка 3 і (чи) висоти труби Очищення викидів на першому степеню фільтра у виді внутрішньої оболонки 1 газовідвідного стовбура викидної труби виробляються, як правило, за допомогою багатошарового волокнистого фільтруючого елемента Причому, для зниження аеродинамічного опору й інтенсифікації процесу очищення волокна кожного наступного, по ходу руху газів, шари зменшуються в діаметрі При цьому, у залежності від виду використовуваних волокон, виконується очищення найрізноманітніших викидів з урахуванням площі робочої поверхні фільтруючих елементів, їхньої пористості і величини опору поглинанню газових потоків Так, наприклад, при використанні волокон з поліамідного матеріалу "номекс", реалізується очищення фтористих викидів, з матеріалу "тефлон" сірчистих викидів, з політетрафторетиленового матеріалу "431" хлорних викидів Конус внутрішньої оболонки 1 може бути повним (як показане на рис 1) чи усіченим, а кут розкриття конуса як внутрішньої оболонки 1, так і зовнішньої оболонки 2 газовідвідного стовбури варіюється в залежності від вихідних розрахункових висоти труби, виду і необхідного степеня очищення викидів в атмосферу На другому степеню фільтра у виді нижньої грані За оголовка 3 здійснюється доочищення викидів для забезпечення мінімально припустимих концентрацій шкідливих домішок у газовому потоці, що видаляється При цьому волокнистий фільтруючий елемент може бути як одне-, так і багатошаровим, а волокна, у порівнянні з волокнами першого степеня фільтра, є більш дрібними і можуть бути металевими, природними чи ХІМІЧНИМИ, а також целюлозними чи скляними Так, наприклад, у випадку високої температури й агресивності середовища найбільш кращий вибір волокнистих матеріалів у виді скляних волокон, що не утрачають своїх властивостей при температурах до 450°С Завдяки розміщенню між першим і другим степенями очищення фільтра низькочастотної сирени 9, за рахунок створюваного нею могутнього звукового поля (з максимальним тиском до 135-145 децибелів) досягається можливість укрупнення часток у газовому потоці Це істотно підвищує ефективність затримки часток волокнистими фільтруючими елементами й одночасно знижує забивання останніх Регенерація фільтруючих елементів реалізується шляхом періодичного струшування викидної труби через мікропроцесорний блок керування шляхом зміни витягування похилих вант 4 з барабанів автоматичних лебідок 7 і їхнього різкого гальмування Процесу регенерації сприяють також віброколивання газовідвідного стовбура викидної труби від атмосферних турбулентних потоків і вітру Крім того, можлива і зворотна продувка фільтра за рахунок розкручування крильчатки 6 у протилежну сторону й утворення, таким чином, повітряного потоку, спрямованого до підстави тру 59968 би У результаті регенерації частки, які осіли на фільтруючих елементах 1, За, падають вниз і видаляються потім зі шламозбірника в нижній частині викидної труби Застосування зовнішньої оболонки 2 газовідвідного стовбура зі світлопрозорого матеріалу дозволяє забезпечити додатковий підігрів сонячними променями газів, що викидаються в атмосферу Крім того, вітроколесо 5 при обертанні створює атмосфери, і починають рухатися разом з останнім, тут буде в мінімальному ступеню залежати від наявності вітру в околицях викидної труби Винахід реалізують тим, що як матеріал зовнішньої оболонки 2 газовідвідного стовбура використовують, наприклад, еластичну пластикову плівку у кожусі з епоксидної смоли, а внутрішньої оболонки 1 і нижньої грані За оголовка 3 - волокна нержавіючої сталі, які посилені скляними нитками і навколо труби інтенсивні ВИСХІДНІ ПОТОКИ повітря У просочені ВІДПОВІДНИМИ ХІМІЧНИМИ складами підсумку, зменшується залежність висоти смолоскипа викидів від характеристики вертикальної термічної стратифікації атмосфери, туманів, від різниці максимальної і мінімальної добової температури біля поверхні землі Виключається також явище "вільного струменя", що викликає різке падіння швидкості на периферії смолоскипа викидів, а, отже, смолоскип може підніматися високо нагору без збільшення значення емісії і частіше пробивати інверсійні зони Нарешті, конструкція фільтра забезпечує оптимальне співвідношення між параметрами газів, що ідуть, "висотою султана" і ефективною висотою труби При чому, "висота султана", що представляє висоту стовпа газів від оголовка 3 труби до позначки, де гази здобувають ту ж ЩІЛЬНІСТЬ, що і навколишній повітря Показники техніко-економічної ефективності винаходу - висока ефективність очищення викидів, - низькі енерговитрати, - велика надійність, - мала матеріалоємність, - значна корозійностійкість, - можливість широкого варіювання висоти труби, - сталість режиму видалення газів поза залежністю від атмосферних умов, - виключення прориву холодних мас повітря в трубу зверху, - легкість монтажу-демонтажу, Комп'ютерна верстка В Рябиця - ДОВГОВІЧНІСТЬ Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна