Адсорбер

Адсорбер, що складається з корпусу, оснащеного вхідним та вихідним патрубками, розташованими усередині корпусу нижньої та верхньої сіток, які віддалені відповідно від днища та кришки адсорбента, розміщеного між сітками, пружини для придавлення верхньої сітки до адсорбента, який відрізняється тим, що нижче рівня вхідного патрубка розташована багатоканальна структура, яка виконана у вигляді пучка труб, осі яких паралельні та які сполучені з верхньою сіткою і мають ефективний діаметр: Корисна модель має відношення до конструкції апаратів для очищення газів, зокрема повітря, за допомогою шару гранульованого адсорбента і може бути використаний у системах вентиляції виробничих приміщень. Відомий адсорбер, що складається з корпусу, спорядженого вхідним та вихідним патрубками, розташованих усередині корпусу нижньої та верхньої сіток, які віддалені відповідно від днища та кришки, адсорбента, розташованого між сітками (авт. свід. СРСР N 865355, В 01 В 53/04, 1981) (1). При цьому верхня сітка виконана у вигляді зрізаного конусу, адсорбер споряджений трубою із Фільтром, нижній торець якого розташований між нижнім та верхнім торцями верхньої сітки. Адсорбер (1), у порівнянні із відомими адсорберами, має більш низькі енергетичні витрати, які пов’язані з проведенням процесу очищення, що викликаний зменшенням динамічної активності адсорбента. Недоліком адсорбера (1) є те, що внаслідок осідання адсорбера (наприклад, у процесі експлуатування адсорбера) під сіткою утворюється вільний простір, у якому через вихоровий рух потоку повітря, відбувається значне перемішування поверхневого шару адсорбента по всьому перерізу корпусу адсорбера і з’являється пилова вугільна Фракція. Остання утягується усередину адсорбера, що спричиняє збільшення аеродинамічного опору і у підсумку зменшує строк експлуатації адсорбера. Крім того, у процесі експлуатації адсорбера, під час проходження повітря крізь ділянку з різким збільшенням площини перерізу потоку (вихід потоку повітря з вихідного патрубка до порожнини корпусу), з’являються області інтенсивного вихорового руху потоку, які викликають у просторі (що виникає, наприклад, внаслідок осідання) під верхньою сіткою перемішування поверхневого шару адсорбента та утворення пилової вугільної Фракції, Вугільний пил, який накопичується між гранулами адсорбента, зменшує переріз прохідних каналів, що веде у підсумку до збільшення аеродинамічного опору і зменшення строку експлуатації адсорбера. Відомий адсорбер, що складається з корпусу, спорядженого вхідним та вихідним патрубками, розташованих усередині корпусу нижньої та верхньої сіток, які віддалені відповідно від днища та кришки, адсорбента, розміщеного між сітками, пружини, яка придавлює верхню сітку до адсорбента (Охрана окружающей среди на предприяти a = p × m × Re k × D 2 / 4 × Q × r , де m - динамічний коефіцієнт в’язкості повітря, Па с; Re k - критичне число Рейнольдса, яке дорівнює 2300; (19) UA (11) 582 (13) U D - ефективний діаметр перерізу корпусу адсорбера, м; Q - об’ємне витрачання повітря крізь адсорбер, м3/с; r - щільність повітря, кг/м3. Причому труби пучка одним з кінців частково устромлені в адсорбент на глибину не менш 0,15 товщини шару адсорбента. 582 Часткове устромлення труб пучка одним з кінців в адсорбент на глибину не менш 0,15 товщини шару адсорбента дозволяє, у вільному просторі під сіткою, який виникає внаслідок осідання, забезпечити роздроблення вихорового потоку під верхньою сіткою і практично виключити утворення вугільної пилової Фракції що веде до збільшення строку експлуатації адсорбера. Якщо глибина устромлення труб пучка буде менш 0,15 товщини шару адсорбента, то внаслідок ущільнення адсорбента, між його поверхнею та нижніми торцями труб утвориться вільний простір, у якому буде відбуватись перемішування поверхневого шару адсорбента, утворення вугільної пилової Фракції, що приведе до зменшення строку експлуатації адсорбера. На фіг. 1 зображений загальний вигляд пропонованого адсорбера; на фіг. 2 зображений переріз А-А фіг. 1. Адсорбер складається з корпусу 1, який оснащений вхідним 2 та вихідним 3 патрубками, розташованих усередині корпусу 1 нижньої 4 та верхньої 5 сіток, які віддалені відповідно від днища 6 та кришки 7, адсорбента 8, розміщеного між сітками 4 та 5, пружини 9, яка придавлює верхню сітку 5 до адсорбента 8. Нижче рівня вхідного 2 патрубка розташований пучок труб 10, осі яких паралельні, та які сполучені з верхньою сіткою 5. Труби 10 утворені за допомогою штаб 11, розташованих прямовисно та сполучених між собою пластинами 12. Канали 13 труб 10 являють собою у перерізі квадрат із стороною (ефективним ях атомной промышленности. Под ред. Б.Н.Ласкорина.- М.: Энергоиздат, 1982. - С. 72-73) (2). Завдяки наявності пружини, яка придавлює верхню сітку до адсорбента, удається У деякій мірі зменшити об'єм вільного простору під сіткою, у якому через вихоровий рух відбувається перемішування поверхневого шару адсорбента і, такий чином, збільшити строк експлуатації адсорбера. Однак, як у адсорбері (1), так і у адсорбері (2), наявність ділянки з різким збільшенням площини перерізу потоку повітря сприяє перемішуванню поверхневого шару адсорбента у просторі під сіткою, що, як буде пояснено, зменшує строк експлуатації адсорбера. В основу корисної моделі поставлена задача у адсорбері, шляхом усунення вихорового руху повітря у поверхневому шарі адсорбента, забезпечити мінімальний аеродинамічний опір, і таким чином збільшити строк експлуатації адсорбера. Поставлена задача вирішується у пропонованому адсорбері, що складається з корпусу, оснащеного вхідним та вихідним патрубками, розташованих усередині корпусу нижньої та верхньої сіток, які віддалені відповідно від днища та кришки, адсорбента, розміщеного між сітками, пружини, яка придавлює верхню сітку до адсорбента. Згідно з корисною моделлю, нижче рівня вхідного патрубка розташована багатоканальна структура. яка виконана у вигляді пучка труб, осі яких паралельні, та які сполучені з верхньою сіткою і мають ефективний діаметр діаметром) a = p × m × Re k × D / 4 × Q × r , 2 - критичне число Рейнольдса, яке дорівнює 2300; D - ефективний діаметр перерізу корпусу адсорбера, м; Q - об'ємне витрачання повітря крізь адсорбер, м3/с; r - щільність повітря, кг/м3. Причому труби пучка одним з кінців частково устромлені в адсорбент на глибину не менш 0,15 товщини шару адсорбента. Наявність пружини, що придавлює верхню сітку до адсорбента, дозволяє зменшити об'єм вільного простору під верхньою сіткою, а також зменшити вихоровий рух потоку повітря, який викликає значне перемішування поверхневого шару адсорбента. Ці обставини обумовлюють збільшен-ня строку експлуатації адсорбера. Розташування у адсорбері нижче рівня вхідного патрубка багатоканальної структури, яка виконана у вигляді пучка труб, осі яких паралельні, та які сполучені з верхньою сіткою і мають ефективний діаметр яка дорівнює, наприклад, 50 мм. Частина труб 10 пучка устромлена в адсорбент 8 на глибину не менш 0,15 товщини шару адсорбента, яка дорівнює у даному випадку 80 мм. Робота пропонованого адсорбера здійснюється таким чином. Повітря, яке очищують, потрапляє крізь вхідний патрубок 2 усередину корпусу 1 адсорбера, проходить крізь пучок труб 10 та шар адсорбента 8. де відбувається очищення, і далі виходить крізь вихідний патрубок 3. Завдяки пучку труб 10 відбувається роздроблення інтенсивного вихорового потоку повітря над поверхнею адсорбента 8, та обмежування переміщення гранул у поверхневому шарі розмірами каналів 13, внаслідок чого усувається основна причина росту аеродинамічного опору-утворення вугільного пилу через значне розтирання гранул адсорбента 8 під час їх пepeмiшyвaння. Вибір величини ефективного діаметру каналу 13, яка відповідає умові де m - динамічний коефіцієнт в'язкості повітря, Па с; Re k a = p × m × Re k × D 2 / 4 × Q × r , a = p × m × Re k × D 2 / 4 × Q × r , дозволяє макси мально зменшити ступінь турбулентності потоку, інтенсивність перемішування гранул та утворення вугільної пилової Фракції, що у підсумку веде до збільшення строку експлуатації адсорбера. Для доказу досягнення технічного результату було проведено порівняння роботи адсорбера, що обраний як прототип, та пропонованого. Як показали експерименти, при однакових значеннях висоти засипки (350 мм) та середньої швидкості потоку повітря (1500 м3/год), у відомому адсорбері відбувалось значне перемішування гранул адсорбента та утворення пилової вугільної Фракції, у той a = p × m × Re k × D 2 / 4 × Q × r , дозволяє роздробити інтенсивний вихоровий потік повітря над поверхнею адсорбента, значно зменшити перемішування гранул та утворення вугільної пилової Фракції, що у підсумку веде до збільшення строку експлуатації адсорбера. 2 582 час як у пропонованому адсорбері, що має пучок труб, устромлений в адсорбент на глибину 60 мм, не було помітно утворення пилової вугільної Фракції за один і той же період роботи. Це свідчить про збільшення строку експлуатації пропонованого адсорбера. Фіг. 1 Фіг. 2 3 582 ___________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки,26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4