Аппарат для охлаждения и очистки промышленных выбросов в атмосферу

 

1. АППАРАТ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ И ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ, включающий корпус, входной и выходной газоходы, водяные коллекторы с форсунками и контактное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки (Шля П йлт1: т,0 x :лs:fVv;:|;д;| промышленных выбросов и снижения потерь тепла в окружающую среду, за счет интенсификации процессов теплои массообмена , контактное устройство выполнено в виде расположенных друг над другом по высоте корпуса выпуклых пластин и снабжено кольцевыми коллекторами, установленными при вершине и под нижней кромкой пластин, водяные коллекторы расположены между пластинами, а кольцевые коллекторы, установленные при вершине пластин, выполнены со шелью. 2. Аппарат по п. ,-отличающийся тем, что кольцевые коллекторы, установленные под нижней кромкой пластин, прикреплены к корпусу, при этом наружный диаметр кольцевого коллектора, установленного под нижней кромкой, средней пластины, равен диаметру корпуса.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) В 01 D 47 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3437603/23-26 (22) 17.05.82 (46) 07.09.83. Бюл. № 33 (72) А. М, Липанов, Ю. Ф. Кисаров и Е. К. Ухалов (71) Ижевский механический институт (53) 621.928.97 (088.8) (56) 1. Патент Англии № 1546180, кл. В 1 R, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 670314, кл. В 01 D 45/08, 1978. (54) (57) 1. АППАРАТ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ И ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ

ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ, включающий корпус, входной и выходной газоходы, водяные коллекторы с форсунками и контактное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки

„„SU„„1039532 А промышленных выбросов и снижения потерь тепла в окружающую среду, за счет интенсификации процессов тепло- и массообмена, контактное устройство выполнено в виде расположенных друг над другом по высоте корпуса выпуклых пластин и снабжено кольцевыми коллекторами, установленными при вершине и под нижней кромкой пластин, водяные коллекторы расположены между пластинами, а кольцевые коллекторы, установленные при вершине пластин, выполнены со щелью.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что кольцевые коллекторы, установленные под нижней кромкой пластин, прикреплены к корпусу, при этом наружный диаметр кольцевого коллектора, установленного под нижней кромкой средней пластины, равен диаметру корпуса.

1039532 факелов жидкости навстречу потоку газа приводит к его торможению и, как следствие, к повышению гидравлического сопротивления газового тракта.

Цель изобретения - повышение степени очистки промышленных выбросов и снижения потерь тепла в окружающую среду за счет снижения потерь тепла в окружающую среду.

Указанная цель достигается тем, что в аппарате для охлаждения и очистки промышленных выбросов в атмосферу, включающем корпус, входной и Bbrxop,íoé газоходы, водяные коллекторы с форсунками и контактное устройство, последнее выполнено в виде расположенных друг над другом по высоте корпуса выпуклых пластин

Изобретение относится к отраслям народного хозяйства, например топливно-энергетической, связанным со сжиганием в кислороде воздуха твердых, жидких или газообразных горючих, и может быть использовано для комплексной утилизации тепла и ряда компонентов, содержащихся в промышленных выбросах в атмосферу.

Известно устройство. для очистки промышленных выбросов, содержащее корпусрезервуар, входной и выходной патрубки

1О для газа и жидкости, приспособление для разбрызгивания жидкости, расположенное на противоположных стенках корпуса, а также сетку, установленную в нижней части корпуса (1).

Недостатками известного устройства являются невысокая эффективность теплои массообмена с топочными газами и недостаточно полная их очистка. Это обусловлено относительно низкой удельной поверхностью капель в дальнобойных струях жид- 2О кости в объеме зоны тепло- и массообмена с газами и пылью внутри корпуса. Устройство плохо компонуется с магистралями помышленных выбросов, имеющими высокие массовые расходы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является аппарат для охлаждения и очистки промышленных выбросов в атмосферу, включающий корпус, входной и выходной газоходы, водяные коллекторы 3р с форсунками и контактное устройство (2).

Недостатками данного устройства являются его некомпактность, значительные потери тепла и недостаточная степень очистки газа из-за малой удельной поверхности контакта капель охладителя с нагретым га- 35 зом, так как использование охладителя с большей удельной поверхностью в данном устройстве приводит к уносу значительной массы мелкодисперсных капель жидкости, отслеживающих при своем движении линии тока газа и не задерживаемых вследствие этого жалюзийными каплеотбойниками. Направление форсунками водяного коллектора и снабжено кольцевыми коллекторами, установленными при вершине и под нижней кромкой пластин, водяные коллекторы расположены между пластинами, а кольцевые коллекторы, установленные при вершине пластин, выполнены со щелью.

В аппарате кольцевые коллекторы, установленные под нижней кромкой пластин, прикреплены к корпусу, при этом наружный диаметр кольцевого коллектора, установленного под нижней кромкой средней пластины, равен диаметру корпуса.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение  — В на фиг. 1; на фиг. 5 — сечение à — Г на фиг. 3.

Устройство содержит корпус 1. входной 2 и выходной 3 газоходы, трубопровод 4 подачи жидкости, трубопровод 5 вывода жидкости из зоны тепло- и массообмена, водяные коллекторы 6 — 8 с форсунками 9, выпуклые пластины 10 — 12, кольцевые коллекторы 13 — 15, установленные при вершине пластин, кольцевые коллекторы

16 — 18, размещенные под нижней кромкой пластин, кольцевой коллектор 19, размещенный в верхней части корпуса с внутренней его стороны, патрубки 20 и 21, узлы крепления 22 для крепления к внутренней стенке корпуса коллекторов, размещенных под нижней кромкой пластин.

Устройство работает следующим образом.

Промышленные выбросы в атмосферу, представляющие собой, например, нагретые газообразные продукты сгорания в кислороде воздуха твердых, жидких или газообразных горючих, содержащие воду, водорастворимые и другие компоненты, а также конденсированные частицы, подаются через входной газоход 2 в зону тепло- и массообмена, расположенную внутри корпуса 1.

В этой зоне поток продуктов сгорания сначала контактирует с капельным и пленочным потоками воды, организованными внутри объема, ограниченного вогнутой поверхностью пластины 10. Капельный поток образуется посредством подачи жидкости через форсунки 9, например центробежные, размещенные на водяном коллекторе 6. Пленочный поток образуется подачей жидкости из кольцевого коллектора 15, размещенного в верхнем основании пластины 10, через кольцевые щели одновременно на вогнутую и выпуклую поверхности пластин. Основная доля тепла, влаги, водорастворимых компонентов и конденсированных частиц отбирается у промышленных выбросов в процессе их контакта с мелкодисперсным капельным потоком, имеющим очень развитую поверхность контакта. Меньшая доля указанных компонентов отбирается

1039532 в процессе контакта продуктов сгорания с пленочным потоком. Пленочный поток служит в основном для приема капельного потока и с помощью коллектора 16 и трубопровода 5 для вывода из зоны тепло- и массообмена жидкости после,контактирования ее с промышленными выбросами. После контакта с пленочным потоком на внутренней поверхности пластины 10 основная доля продуктов сгорания направляется в кольцевой проход между стенкой корпуса 1 и кол- ц лектором 16 и далее в следующую ступень зоны тепло- и массообмена, размещенную между выпуклой поверхностью пластины 10 и вогнутой поверхностью пластины 11, в нижнем основании которой размещен кольцевой коллектор 17, скрепленный со стенкой корпуса без зазора и предназначенный для сбора жидкости после контакта ее с газом. Здесь продолжается очистка и тепломассообмен между промышленными выбросами и капельно-пленочными потоками, 20 образуемыми посредством подачи жидкости через форсунки, размещенные в водяном коллекторе 7, и подачи жидкости из коллектора 14 через кольцевые щели на вогнутую и выпуклую поверхности пластины 11.

Меньшая часть промышленных выбросов направляется в кольцевой проход между трубопроводом 4 подачи жидкоси и кольцевым коллектором 13. Подача меньшей части расхода выбросов в кольцевой проход служит для ликвидации застойной зоны в верхней части внутренней поверхности пластины 10.

Объединенные капельный и пленочный потоки жидкости при помощи коллектора 17, соединенного с корпусом 1 без за- 35 зора, и патрубка 20, а также при помощи коллектора 16 и патрубка 5, выводятся из зоны тепло- и массообмена жидкости после контактирования ее с промышленными выбросами.

После прохождения кольцевого зазора, образованного коллектором 14 и трубопроводом 4 подачи жидкости, промышленные выбросы подают на следующую ступень зоны тепло- и массообмена и очистки ит,д. 45

Меньшая часть выбросов подается в кольцевой зазор между трубопроводом 4 и кольцевым коллектором 15 для уничтожения застойной зоны в верхней части пластины 12. В процессе контакта промышленных выбросов с пленочными потоками на выпуклой поверхности пластины 12 в верхней части внутренней стенки корпуса 1 происходит окончательная очистка газа и улавливание капель жидкости и твердых частиц в пленочный поток и вывод жидкости посредством коллекторов 17 и 18. Коллекторы

16 и 18 жестко связаны со стенкой корпуса 1 посредством узлов крепления 22.

Очищенные промышленные выбросы через выходной газопровод 3 либо удаляются в атмосферу, либо подаются на вход осевому или центробежному вентилятору и после придания им дополнительной кинетической энергии также выбрасываются в атмосферу.

Для интенсификации процессов теплои массообмена, улучшения очистки выбросов за счет турбулизации их капельными потоками форсунки 9 могут быть расположены на водяных коллекторах 7 и 8 (фиг. 4).

Такое расположение способствует также более полному улавливанию капельных потоков пленочными потоками, так как факелы распыленной форсунками жидкости входят в пленочные потоки под острыми углами к ним по направлению, близкому к спутному.

Создание пленки жидкости на поверхности пластин, расположенных над водяными коллекторами с форсунками, позволяет использовать мелкодисперсный капельный поток, что снижает тепловые потери, повышает степень очистки.

Для дополнительного снижения потерь тепла через стенку корпуса, входного и выходного газоходов, они могут быть покрыты слоем теплоизоляции.

Использование пластин разного размера позволяет неоднократно изменять скорость и направления движения потока выбросов, что способствует выпадению конденсированных частиц и уносу их пленочными потоками.

Таким образом, изобретение позволяет снизить потери тепла в окружающую среду, увеличить степень очистки промышленных выбросов за счет интенсификации процесса тепло- и массообмена промышленных выбросов в атмосферу с охлаждающей жидкостью.

1039532 дид4

Г- Г.

Составитель Н. Ковалсна

Редактор Т. Веселова Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Заказ 6559/4 Тираж 688 Подписное

ВИИИГ(И Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4