Устройство для очистки газов

Устройство для очистки газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) А1 щ 4 В 01 D 45/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3657017/23-26 (22) 28.10.83 (46) 15.05.86. Бюл. N - 18 (71) Запорожский индустриальный институт (72) 10.П. Павленко, В.И. Бахтин и И.Г. Легкодух (53) 621.928.97(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 900025, кл. В 01 D 47/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 858885, кл. В 01 D 45/10, 1979. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ

ГАЗОВ, включающее шахту естественной вытяжки, ярус низконапорного орошения с коллектором и распылителем, выполненным в виде парных насадков, выходными отверстиями направленных навстречу друг другу, шламосборник, отражательные конусные кольца, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки, уменьшения каплеуноса и повышения производительности устройства, оно снабжено дополнительным ярусом высоконапорного орошения с коллектором и распылителем, установленным в шахте естественной вытяжки, размещенным над ним осевым вентилятором, жестко установленными на одном валу с последним форсунками, каплеуловителем, расположенным над вентилятором, и гидроимпульсатором, установленным перед коллекторами, каналы высокого и низкого давления которого соединены с коллекторами соответствующего яруса ороШения.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что насадки снабжены фиксирующими кронштейнами, установленными на расстоянии друг от друга, составляющем (13-15) и, и скрепляющими кронштейны шпильками, установленными на расстоянии (12-14)

d о0т T о0сси Н нHа с а дкKо0)в), где d - диаметр выходного сечения насадков.

1 12

Изобретение относится к области мокрой очистки газов, удаляемых через шахты естественной вытяжки (ШЕВ), и может быть использовано в металлургической, горнообогатительной и химической отраслях промьппленности.

Цель изобретения — повышение производительности устройства путем увеличения пьезометрического напора газового потока, повышение эффективности очистки, уменьшение каплеуноса.

На фиг. 1 схематически показано устройство; на фиг. 2 — распылитель, поперечный разрез; на фиг. 3 — вид по стрелке А на фиг. 2; на фиг. 4

1 гидроимпульсатор, продольный разрез; на фиг. 5 — осевой вентилятор с размещенными на нем форсунками; на фиг. 6. втулка колеса осевого вентилятора с крыльчаткой (вид по стрелке Б на фиг. 1).

Аппарат для очистки газов включает шахту естественной вытяжки (ШЕВ) 1, отражательные конусные кольца 2 и 3 соответственно нижнего и верхнего (дополнительного) ярусов орошения, распыпители 4 и 5, выполненные в ви де направленных навстречу друг другу выходными отверстиями парных насадков, соответственно нижнего яру.са ниэконапорного орошения и верхнего дополнительного яруса высоконапорного орошения, осевой вентилятор 6, форсунки 7, вал 8, втулку 9 колеса вентилятора с крыльчат кой, каплеуловитель 10, гидроимпульсатор 11, водоподводящий тракт 12 с коллекторами 13 и 14 соответственно низкого и высокого давления, соеди. ненными с распыпителями 4 и 5, шпамосборник 15 с отводящим патрубком.

Распылители 4 и 5 включают по два насадка 16, установленных соосно с соплами, направленных навстречу друг другу, по два фиксирующих кронштейна 17, по три скрепляющие шпильки 18, выполненные в виде обтекаемых тонких лезвий . Насадки 16 устанавливаются в центральные отверстия фиксирующих кронштейнов 17 либо на резьбе, либо на тугой посадке, Гидроимпульсатор 11 включает корпус 19, подвижный золотник 20, пружину 21 питательный канал 22, канал низкого давления 23, канал высокого

30640

40 давления 24, перепускные каналы 25 и 26, камеры 27 и 28.

Устройство работает следующим образом.

Газовый поток, транспортируемый по ШЕВ 1, проходит через отражательное конусное кольцо 2 нижнего яруса орошения и, изменяя траекторию своего движения, направляется на пленку жидкости, истекающую из распылителя 4 нижнего яруса орошения, дополнительно ее турбулизируя. В этой зоне saпыленный газовый поток подвергается первичной грубой очистке. Далее он проходит отражательное конусное кольцо 3 и достигает зоны вторичной тонкой очистки верхнего яруса орошения, осуществляемого с помощью распылителя 5. Конечной стадией очистки является орошение газового потока форсунками 7, которые жестко установлены на одном валу 8 с колесом осевого вентилятора. Очищенный газ, освободившись от капель жидкости в каплеуловителе 10, удаляется иэ LES

)(идкость, поступающая по водоподводящему тракту 12 в питательный канал 22 гндроимпульсатора 11, проходит через отверстие золотника 20 в камеру 28, откуда поступает н канал низкого давления 23 и далее в коллектор 13 нижнего яруса орошения и к форсункам 7 осевого вентилятора. Под действием скоростного напора за счет давления на торец подвижного золотника 20, сжимая пружину 21, золотник перемещается по ходу течения жидкости, при этом перекрывая поступление жидкости в камеру 28. В результате внезапной остановки течения жидкости происходит гидравлический удар, сопровождающийся значительным увеличением давления.

При начальном перемещении золотника 20 через канал 26 и камеру 27. также начинает передаваться давление на золотник, что способствует его перемещению в направлении движения..

Увеличение давления жидкости в результате процесса гидроудара, переданаемое золотнику 20 через камеру 27 и торец, позволяет до конца сжать пружину,21 и переместить золотник 20 до упора. При этом открывается канал 25 и порция жидкости под большим давлением ноступает в канал высокого давления 24. Давление жидкости в каналах 22 и 24 уравнонешивается, 3 1230 и пружина 21 возвращает золотник в исходное положение, что влечет за собой перекрытие каналов 25 и 26 и открытие поступления жидкости в камеру 28. Начинается новый цикл, протекающий так же, как и первый.

Таким образом, последовательно закрывая и открывая каналы 25 и 26, а также проход жидкости в камеру 28, вода порциями будет поступать в ка- 10 налы 23 и 24 с соответствующими давлениями.

Поток низконапорной орошающей жидкости при выходе из канала низкого давления 23 гидроимпульса1 ора 11 15 разделяют на две части перед коллектором низкого давления 13, одну из которых направляют в коллектор 13 нижнего яруса орошения, а другая часть по водоподводящему тракту 12, 20 втулке 9 с крыльчаткой и полому валу 8 поступает к форсункам- 7, закрепленным на колесе осевого вентилятора 6. Во втулке 9 колеса осевого вентилятора жидкость оказывает дав- 25 ление на лопасти крыльчатки,что споI собствует передаче крутящего момента валу 8 и колесу вентилятора б.

При истечении жидкости из форсунок 7 возникает реактивная сила, кото-З0 рая также передает крутящий момент валу 8. Так как на этом валу установлено и колесо осевого вентилято ра 6, то оно вращается вместе с валом 8. Вращение колеса осевого вен35 тилятора б создает дополнительную тягу в UEB тем самым способствуя увеличению пьезометрического напора газового потока и компенсируя потерю энергии газом на преодоление гидравлического сопротивления газоочистного аппарата. Причем эта дополнительная тяга в 1%В может регулироваться давлением истекающей жидкости из форсунок 7. В связи с тем, что пьезометрический напор газового потока увеличен за счет вращения колеса осевого вентилятора 6, становится возможным даже при очистке низконапорных газовых потоков испольэовать каплеулови-! тель 10, что позволяет предотвратить каплеунос.

640

Таким образом, оптимальные габариты распылителя следующие, Если расстояние между фиксирующими кронштейнами составляет до

Поток высоконапорной орошающей .жидкости при выходе из канала высо-, кого давления 24 гидроимпульсатора 11 55 направляют в коллектор 14 верхнего (вторичного) яруса орошения. В коллекторах 13 и 14 щэоисходит разделение низконапорных и высоконапорных потоков на два потока, после чего их направляют к насадкам.

Отработанная жидкость в виде шлама стекает по стенке ШЕВ в шламосборник 15, откуда через патрубок выводится из шахты на утилизацию. Вращение колеса осевого вентилятора осуществляется за счет энергии жидкости.

Так как сопла насадков 16 установлены соосно и направлены навстречу друг другу, то истекающие струи жидкости соударяются с образованием новой струи — плоскорадиальной. Эта плосКорадиальная струя, растекаясь, обтекает тонкие лезвия шпилек 18, при этом не нарушая своей структуры в цилиндрическом сечении.

При соударении в распылителе двух круглых струй образуется пленка, которая радиально растекается в плоскости, перпендикулярной к направлению начального истечения. Причем, как показали дополнительные исследования условий растекания и формирования радиальной пленки, радиус растекающейся пленки достигает своего максимальног0 значения при расстоянии между соплами в диапазоне (3-5) 6 ,где cL — диаметр выходного сечения насадков.

Наиболее рационально насадки разместить в направляющих устройствах (фиксирующих кронштейнах с централь- ным отверстием), выполненных в виде единого элемента с кронштейнами, с помощью которых парные насадки свя зываются между собой в единую конструкцию. Расстояние между кронштейнами определяется расстоянием между выходными сечениями сопл, а также длиной проточной части каналов сопл. При этом, чем больше радиус фиксирующего кронштейна, тем точнее можно обеспечить соосность струй. Однако, учитывая величину угла раскрытия факела распыливаемой жидкости, ограничивается и радиус кронштейнов в указанных ранее пределах. Поэтому, если будут отклонения в соотношениях конструктивных параметров от указанных ранее, узел крепления насадков будет вносить искажения в факел распыпиваемой жидкости, 1230640

Очищают гаю

/Я

11 д, то не обеспечиваются оптимальс ные условия формирования струй; расстояния (13-15) d — оптимальные, а более 15 d — нецелесообразные, так как способствуют росту эксцентриситета соударяющихся струй.

Радиус фиксирующих. кронштейнов (место установки скрепляющих шпилек до 11 d. ) нецелесообразен,,так как 1р уменьшается надежность при обеспечении соэсности и при значениях числа менее 450 радиус растекающейся жидкой пленки будет задевать скрепляющие шпильки; 12-14 6 — оптимальный, 15 а более 14 d+ — невозможен, так как раскрывающийся факел будет задевать фиксирующие кронштейны.

Предотвращение каплеунбса осуществляется,как за счет использования каплеуловителя, так и за счет вращающихся лопастей колеса осевого вентилятора. Так как предлагаемый аппарат позволяет увеличить пьезометрический напор газового потока за счет вращения колеса осевого вентилятора, то использование аппарата становится возможным даже в условиях, когда перепад давлений, создаваемый при помощи ШЕВ, составляет 10-20 Па.

Кроме того, в аппарате нет необходимости применять электропривод для вращения колеса осевого вентилятора, что в сочетании с мокрой очисткой нецелесообразно.

1230640

Вода

Составитель h. Зюзин

Редактор К. Волощук Техред Н.Бонкало Корректор Г. Решетник

Заказ 2475/9 Тираж 663 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полигра@rmeскоe предприятие, r.Óæãoðoä, ул. Проектная, 4