Камера для дослідження процесів масообміну

Реферат: Камера для дослідження процесів масообміну складається з корпусу, штуцера входу та виходу газу та штуцера входу та виходу рідини (абсорбенту). Крім цього, камера обладнана системою контролю концентрації газу в об'ємі камери, пристроєм подачі в камеру дрібнодисперсного рідинного аерозолю, відсіком для горіння та патрубком введення продуктів горіння в об'єм камери, витратомірами введення рідинного аерозолю та газу в об'єм камери. UA 104957 U (54) КАМЕРА ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ МАСООБМІНУ UA 104957 U UA 104957 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Камера для дослідження процесів масообміну належить до техніки масообміну та вологої очистки задимлених та запилених газів шляхом взаємодії систем газу (пару) з твердим аерозолем та (або) рідинним аерозолем. Вона призначена для дослідження процесу масообміну при різних фізико-хімічних властивостях систем. Відома зустрічно-поточна масо- та теплообмінна колона, яка являє собою циліндричний корпус для взаємодії зустрічних потоків диспергованої рідини та газу, має штуцери підводу та відводу потоків, в корпусі розміщено розпилювач рідини [1]. Суттєвим недоліком цих абсорберів є зустрічно-поточна схема руху газу та рідини всередині корпусу апарата, що приводить до виносу рідинного аерозолю потоком газу, порушення рівномірності розподілу рідини по об'єму камери; також існують обмеження по дисперсності рідинного аерозолю. Найбільш близьким до запропонованого та вибраним за прототип, є прямоточний абсорбер, який складається з корпуса, штуцера входу та виходу газу та штуцера входу та виходу рідини (абсорбенту), розподілювача потоку рідини, масообмінної секції, каплевідбійника [2]. Недоліком цього пристрою є нерівномірність контакту газу з рідиною по об'єму камери за рахунок наявності масообмінних секцій, що ускладнює дослідження кінетики процесу масообміну. Крім того в абсорбері відсутня вимірювальна газоаналізуюча апаратура для контролю процесу абсорбції та відсутня можливість зміни дисперсності аерозолю. Також дана конструкція не дозволяє досліджувати процеси осадження твердих продуктів горіння. В основу корисної моделі поставлена задача створення камери для дослідження процесів масообміну, яка дозволить моделювати умови контакту атмосферних твердих та рідинних аерозолів та газів (парів) при різних фізико-хімічних умовах процесу, яка не матиме вищенаведених недоліків, тобто забезпечуватиме контроль концентрації газів по об'єму камери, дозволить варіювати інтенсивністю та дисперсністю потоку рідинного аерозолю та надасть змогу досліджувати процес абсорбції продуктів горіння. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в камері для дослідження процесів масообміну, яка має циліндричну форму та виконана в герметичному виконанні, як розпилювачі використовуються знімні цільнофакельні форсунки, камера додатково обладнується двома газоаналізаторами, розміщеними у верхній та нижній частинах камери, а також камера обладнується: ультразвуковим диспергатором для подавання в робочий об'єм камери дрібнодисперсного аерозолю; витратомірами для контролю подачі газу та рідини; окремим відсіком для горіння з виводом продуктів горіння в робочий об'єм камери. На фіг. 1 представлена схема камери для дослідження процесів масообміну, де: 1 вентилятор; 2, 6, 10, 13 - газові запірні крани; 3, 14 - рідинні запірні крани; 4 - рідинний витратомір; 5 - форсунки; 7- ультразвуковий диспергатор; 8 - газоаналізатори; 9 - корпус; 11 відсік для горіння; 12 - газовий витратомір. На фіг. 2 представлена схема розміщення змінних цільнофакельних форсунок. Для візуального контролю процесу абсорбції камера герметичного циліндричного корпусу 9 виконана з прозорою стінкою. В верхній частині камери розміщені знімні цільнофакельні форсунки 5, розташовані за схемою фіг. 2. До форсунок підводиться рідина крізь арматуру з запірним краном 3 та рідинним витратоміром 4. За рахунок зміни форсунок з різними геометричними параметрами, заміни деяких форсунок на заглушки та зміни потоку рідини досягається можливість регулювання інтенсивності та дисперсності потоку рідинного аерозолю. Для введення в об'єм камери дрібнодисперсного рідинного аерозолю з дисперсністю 0,01-0,5 мм в верхній частині камери встановлено патрубок з запірним краном 6 та ультразвуковим диспергатором 7. Для очищення об'єму камери від залишкових газів та аерозолів в верхній частині камери встановлено патрубок з запірним краном 2 та витяжним вентилятором 1. Зверху та знизу камери встановлені всмоктуючи патрубки газоаналізаторів 8, які дозволяють визначати середньооб'ємну концентрацію газу, що абсорбується. Для контролю інтенсивності масообміну та відбору проб абсорбенту в нижній частині камері встановлено патрубок із запірним краном 14. Газ (пар) в об'єм камери вводиться крізь патрубок із запірним краном 13 та витратоміром 12. Дослідження проводяться як після встановлення стаціонарної концентрації в об'ємі камери, так і в нестаціонарному режимі. Для дослідження процесів абсорбції продуктів горіння у відсіку для згоряння 11 спалюється необхідна горюча речовина та продукти горіння крізь патрубок із запірним краном 10 потрапляють в об'єм камери. Використання запропонованої камери для дослідження процесів масообміну дозволяє моделювати умови контакту атмосферних твердих та рідинних аерозолів та газів (парів) при різних фізико-хімічних умовах процесу, проводити лабораторні експериментальні дослідження процесів адсорбції, абсорбції та десорбції газів (парів), пилу та продуктів горіння рідинними аерозолями, а також моделювати процеси атмосферного очищення повітря опадами. 60 1 UA 104957 U 5 Джерела інформації: 1. Patent. № 5 616 289, US, B01F3/04 Substance and/or heat exchanging tower / Jutaka Maeda (Japan); assignee Mitsubishi Corporation (Japan). - № 692506; filed. 05.04.1996; data of patent. 01.04.1997. 2. Пат. № 2 491 982, Российская Федерация, B01D53/18 Прямоточный абсорбер / Демихов С.В. (RU); патентообладатель Демихов С.В. (RU) - № 2012112680/05; заявл. 03.04.2012; опубл. 10.09.2013. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Камера для дослідження процесів масообміну, яка складається з корпусу, штуцера входу та виходу газу та штуцера входу та виходу рідини (абсорбенту), яка відрізняється тим, що камера обладнана системою контролю концентрації газу в об'ємі камери, пристроєм подачі в камеру дрібнодисперсного рідинного аерозолю, відсіком для горіння та патрубком введення продуктів горіння в об'єм камери, витратомірами введення рідинного аерозолю та газу в об'єм камери. 2 UA 104957 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3