Устройство для мокрой очистки газов

Устройство для мокрой очистки газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1889059 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5l)M. Кл. (22) Заявлено 06.03.80 (23 ) 2890934/23-26

В 01 0 47/06 с присоединением заявки №

3Ьсударстеенный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 15 12 81 Бюллетень ¹ 46 ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.928..97 (088.8) Дата опубликования описания 15.12.81 (72) Авторы изобретения

А. К. Серебряников и С. В. Серебряникова е т- е .ее е е» П:-е-, ею., г (I ее ее i .,;. л

Фрунзенский политехнический институт (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ (ЕГО ВАРИАНТЫ ) Изобретение относится к технике очистки газов от пыли и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, энергетической и других отраслях промышленности, нуждающихся в очистке газов перед выбросом их в атмосферу.

Известно устройство дпя мокрой очистки газа, включающее коагуляционную камеру, снабженную соосно установленными разгонными трубами подачи запыленного газа, которые оснащены форсунками дпя распыления жидкости, завихритепями, кольцевыми соплами, установленными коаксиально выходным торцам разгонных труб и выхлопной .патрубок 11) .

Недостатком известного устройства явпяется низкая эффективность упавпйвания пыли, особенно ее тонких фракций, осаждение которых требует неоправданно больших размеров коагупяционной камеры, а также необходимость добавочного устройства - каппеуповитепя.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и и достигаемому результату является устройство для мокрой очистки газа, включающее направленные навстречу друг другу разгонные канапы, выполненные сужающимися по длине, выходные отверстия которых расположены на расстоянии друг от друга и в одной плоскости внутри .коагуляционной камеры, причем сопла, распыпяющие жидкость, расположены в сужающихся частях разгонных каналов.

Коагуляционная камера снабжена выхлопными трубками, Запыленный газ направt5 ляется в разгонные каналы, где происходит сжатие его в сужающихся частях каналов. Распыление жидкости выполняется в сужающихся частях, в конце которых .происходит более тонкое дробление капель и сообщение им более высоких скоростей движения. Дисперсные фазы, пыли и жид- кости интенсивно коагулируют в межторцовом пространстве внутри коагуляционной камеры, капли с осевшими на них частицами пыли выводятся из коагудяционной камеры посредством газоотводяших патрубков в капдеудовитедь. Нескоагуди= рованная и неудовденная на капли жидкости в зоне встречи струй тонкая фракция пыди проходит стадию гравитационной сепарации в коагудяциокной камере t2).

Недостатком этого устройства является низкая интенсивность улавливания пыди, особенно тонких фракций пыли в коагудяционной камере, так как по своей форме и конструктивному оформлению камера обеспечивает осаждение пыли только за счет гравитационных сид, а повышение эффективности гравитационного осаждения частиц пыли требует неоправданного увеличения размеров камеры.

Возникновение сносящего эффекта периферийных слоев направленных навстречу друг другу газовых потоков происходит в результате расширения турбулентного газового потока при выходе его из разгонного канала в камеру, имеюшую существенно большие размеры, чем размеры канада, и трения об относительно неподвижный газ, находящийся в коагудяционной камере. Недостаточно очищенный газ из струй выводится в коагудяционную камеру и не допускается в зону встречи газовых потоков, где происходит наибо- . дее интенсивная коагудяция твердой и жидкой дисперсных фаз, поэтому неоправданы потери кинетической энергии газовых потоков, выходящих иэ зоны встречи струй, когда энергия пульсаций потоков мала ддя коагудяции жидкой и твердой дисперсных фаэ вследствие низких скоростей газовых потоков относительно их дисперсных фаз, но общая скорость очищаемого газа достаточна ддя организации циклонной сепарации твердой и жидкой дисперсных фаз непосредственно в объеме коагудяционной камеры. Также необходимо добавочное устройство — капдеудовитель, как правило, имеющий большие размеры и высокое гидравдическое сопротивление из- а развитых поверхностей трения газа о насадку.

Iles изобретения - интенсификация и стабилизация процесса пыдеудавдивания путем создания в коагудяционной камере циклонной сепарации твердой и жидкой дисперсных фаз очишаемого газа.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве ддя мокрой очистки гаэов, содержащем коагудяционную камеру с расположенными в ней разгонными кацапами, направленными навстречу друг

9059

4 другу, обдувные сопла, установленные кооксиадьно разгонным канадам, форсунки ддя распыда жидкости и выхлопные трубы, коагудяционная камера выполнена из попарно соединенных подуцидиндров, образующих замкнутый объем, и снабжена рассекатедями, установленными в местах.соединения подуцидиндров с возможностью возвратно-поступательного движе10 ния, а выхлопные трубы размещены по осям подуцидиндров.

Выхдопные трубы проложены по всей длине камеры, а периферийная часть их боковой поверхности выполнена сетчатой.1з По второму варианту исполнения устройства коагудяционная камера выподнена из двух тороидов беэ внутренней стенки, образующих замкнутый объем, и снабжена рассекатедем, установленным в р0 месте соединения тороидов с возможностью возвратно-поступательного движения, а выхлопные трубы размещены по осям тороидов.

Выхлопные трубы выполнены кольцевыми, а периферийная часть их боковой поверхности выполнена сетчатой.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 2-разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 устройство в аксонометрии; на фиг. 4 « второй вариант устройства, разрез В-B на фиг. 5; на фиг. 5 - разрез Г-Г на .фиг. 4; на фиг. 5 — устройство по второ» му варианту в аксонометрии.

Устройство включает коагуляционную камеру 1, выполненную иэ попарно соединенных друг с другом боковых стенок четырех подуципиндров 2, образующих замкнутый объем, а пары подуцидиндров

2 раздвинуты на наибольший размер вы. соты разгонных каналов 3. По оси как» дого подуцидиндра 2 установдены выхлопные трубы 4, Каждая пара подуцидиндров 2 снабжена рассекатедями 5 газового потока, Разгонные каналы 3 выподнеиы в виде бездиффузорных труб Вентури, состоящих из конфузора 6 и гордовины 7. Каналы 3 оснашены форсунками 8 ддя распыления жидкости и обдувными соплами 9. Подуцидиндры 2 имеют установденные по оси каждого выхлопные трубы 4, которые выходят своими торцами наружу с обеих сторон сквозь боковые стенки 10 подуцидиндров 2, Трубы 4

f5 имеют в границах подуцидиндра 2 сетчатую боковую стенку со стороны, противоподожной центру камеры 1, В местах соединения друг с другом поцуцидиндров 2

889059 установлены рассекатели 5, которые имеют, например, треугольный профиль и ос» нашены приводами 11 для возвратно-поступательного перемешения внутрь камеры 1. Нижние полуцилиндры 2 имеют желоба 12 для сбора шлама и сливные патрубки 13. Выхлопные трубы 4 оснашены эпектровибраторами 14 для периоди ческой регенерации сетчатой поверхности от осажденной пыпи.

Устройство работает следуюшим образом, Запыленные газы направляются в разгонные каналы 3, сжимаются в конфузорах 6, где распыляется жидкость подаваемая через форсунки 8. Далее в горловине 7 происходит более тонкое дробление капель жидкости, которые приобретают высокие скорости движения, что позволяет им интенсивно коагупировать с частицами пыли в межторцовом пространстве разгонных каналов 3 внутри камеры

1 . Межторцовое,пространство принято называть зоной встречи струй запыленных газов. На выходе из зоны встречи струй потока газов делятся рассекателями 5 на две части, каждая из которых подвергается циклонной сепарации, совершая круговые движения вокруг выхлопных труб 4.

В процессе циклонной доочистки газов в коагуляционной камере 1 твердая и жидкая дисперсные фазы интенсивно коагулируются, подвергаясь воздействию не топько центробежных сил, но и пульсацион ной нагрузки со стороны газового потока, так как очищенный газ удаляется из камеры 1 только со стороны сетчатой половины боковой поверхности выхлопных труб

4, Очищенный газ выводится из аппарата посредством выхлопных труб 4. Газы, подаваемые через обдувные сопла 9 в камеру 1, исключают появление отложений на разгонных каналах 3 и обеспечивают стабилизацию циклонной сепарации пыпи и капель жидкости. Уловленная на каплях жидкости пыль в виде шлама собирается в желоба 12 и выводится иэ аппарата через сливные патрубки 13. Следовательно в полуцилиндрах 2 камеры 1 образуются цилиндрические стационарные вихри, которые интенсивно обжимают периферийные слои встречаюшихся потоков газов, снижая сносяший эффект на всей протяженности струй от горловины 7 до выхода из эоны встречи. Кроме этого, стационарные вихри обладают насосным эффектом, что позволяет несколько снизить гидравлическое сопротивление и улучшить аэродинами ку аппарата. Погружением рассекатепей

5 в периферийные потоки газов, выходя ших из эоны встречи посредством посту пательного перемешения во внутрь кам

Ры, представляется возможным воздейы 1

5 ствовать на интенсификацию пупьсацион

Hblx процессОв В зоне встречи струй, на эффект циклонной дОочистки газов на уве» личение эффекта поджатия центральных пс токов газов и на аэродинамику камеры.

1О По второму варианту исполнения разгонные каналы выполнень, круглого сечения (фиг. 4-6). Устройство включает камеру 1, состоящую из двух тороидов 2 со срезанной внутренней стенкой, сдвину15

5 тых друг к другу боковыми поверхностя ми. Камера 1 снабжена двумя разгонными каналами 3 круглого сечения и двумя кольцевыми выхлопными трубами 4, а также кольцевым рассекателем 5 газово10 го потока. Разгонные канады 3 выполне- ны в виде бездиффузорных труб Вентури, состояших из конфузора 6 и горловины 7.

Каналы 3 имеют форсунки 8 для распыпения жидкости и обдувные сопла 9.

Тороиды 2 имеют установленные по оси каждого кольцевые выхлопные трубы

4, которые оснащены выхлопными патрубками 10 с сетчатой половиной боковой поверхности со стороны, противополож

30 ной центру камеры 1. В месте соединения тороидов 2 установлен кольцевой рас секатель 5, который выполнен, например, в виде 4-х или 6 ти дуг с треугольным профилем и оснащен приводом 11, например, аналогичным приводу диафрагмы фотоаппарата, для возвратно-поступательного перемещения внутрь камеры 1. Внизу каждого тороида 2 имеется желоб 12 для сбора шлама и спивные патрубки 13.

40 Каждая кольцевая труба 4 оснащена эцектровибратором 14 дпя периодической регенерации сетчатой поверхности от осажденной пьцти.

Устройство по второму варианту ра»

45 ботает следующим Образом.

Запыленные газы направляются по разгонным каналам 3 в камеру 1 навстречу друг к другу. В конфузоре 6 распыляется промывная жидкость при помоши фор50 сунок 8. В зоне встречи струй происхо дит интенсивная коагуляция жидкой и твердой дисперсной фазы газовых потоков, На выходе из зоны встречи струй очишаемый газ делится рассекатепем 5

55 на две части, каждая нз которых подвергается циклонной сепарации, совершая круговые движения вокруг кольцевых выхлопных труб 4. В процессе циклонной

889059. 8 доочистки газов твердая и жидкая дисперсные фазы подвергаются пульсацион ной нагрузке, так как газы удаляются иэ камеры 1 только со стороны сетчатой по. ловины боковой поверхности кольцевых выхлопных труб 4. Очищенный газ выводится из аппарата посредством выхлопных патрубков 10.

В тороидах 2 камеры 1 образуются тороидальные стационарные вихри, которые еще более интенсивно обжимают периферийные слои встречающихся газовых потоков и обладают большим насосным эффектом, чем цилиндрические стационар ные вихри коагуляционной камеры в слу,чае выполнения -разгонных каналов прямо угольного сечения. Газы, подаваемые через обдувные сопла 9 в камеру 1, исключают появление отложений на разгон-! ных каналах 3 и обеспечивают стабилиэацию циклонной сепарации пыли и капель жидкости. Уловленная на каплях жидкости пыль в виде шлама собирается в желоба

12 и выводится из аппарата через слив» ные патрубки 13. Роль и функция, выполняемая рассекателем 5, аналогична описанной выше в устройстве при выполнении разгонных каналов прямоугольного сечения, Преимущества предлагаемых устройств по сравнению с известными заключаются в существенной интенсификации и стабилизации процесса пылеулавливания эа счет создания циклонной доочистки пыли в.коагуляционной камере,.интенсивного обжатия встречающихся центральных потоков газов по всей протяженности струи, возможности регулирования подвижными рассекателями, эффекта обжатия струи, циклонной доочистки газов и аэродинамики камеры, отсоса очищенного газа через сетчатую поверхность с тыльной. стороны выхлопных труб, создающего пульсационную нагрузку на твердую и жидкую дисперсные фазы, повышая эффективность их коагуляции, улучшении аэродинамических характеристик аппарата созданием в камере стационарных вихрей и исключением из схемы очистки каплеуловителя.

В случае необходимости очистки газа от пыли и парогаэовых примесей пред» ставляется необходимым распыление в разгонных каналах реагентов, способствующих удалению парогазовых примесей.

Положительный эффект при широком внедрении предлагаемого устройства во все отрасли народного хозяйства заключается в создании высокоэффективных и экономичных устройств по очистке дымо55

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Авторское свидетельство СССР

М 659173, кл. В 01 D 47/06, 27. l 2.7 6.

2. Авторское свидетельство СССР

М 65 664 6, кл. В 01 47/06, 03. 02, 7 7. вых и вентиляционных выбросов, в снижении величин концентрации вредных веществ в приэемном слое атмосферного воздуха промышленных площадок предприятий, а также в очищении совокупности воздушных бассейнов городов.

Формула изобретения

1. Устройство для мокрой очистки газов, содержащее коагуляционную камеру щ с расположенными в ней разгонными каналами, направленными навстречу друг к другу, обдувные сопла, установленные коаксиально разгонным каналам, форсунки для распыла жидкости и выхлопные трубы, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения интенсивности и стабилизацйи процесса очистки газов, коагу ляционная камера выполнена из попар»но соединенных полуцилиндров, образуюрй ших замкнутый объем, и снабжена рассекателями, установленными в местах соеI динения полуцилиндров с возможностью возвратно-поступательного движения, а выхлопные трубы размещены по осям под5 луцилиндров.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что выхлопные тру-. бы проложены по всей длине камеры, а периферийная часть их боковой поверхности выполнена сетчатой.

3, Устройство для мокрой очистки газов, содержащее коагуляционную камеру с расположенными в ней .разгонными каналами, направленными навстречу друг к другу, обдувные сопла, установленные ко» аксиально разгонным каналам, форсунки для распыла Йидкости и выхлопные трубы,отличающееся тем, что, с целью повышения интенсивности и стабилизации процессов очистки газов, коагуляционная камера выполнена из двух тороидов без внутренней стенки, образующих замкнутый объем, и снабжена рассекателем, установленным в месте соединения тороидов с возможностью возвратно-поступательного движения, а выхлоп.ные трубы размещены по.осям тороидов

4. Устройство по п. 3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что выхлопные трубы выполнены кольцевыми, периферийная часть

SO их боковой поверхности выполнена сетчатой.

889059

Составитель В. Апарин

Редактор Л. Пписак Техред О.Дюлай Корректор С, Шекмар

Заказ 10808/12 Тираж 709 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4