Устройство для очистки газов

 

Изобретение относится к технике мокрой очистки газов от твердых, жидких и газообразных цримесей и способствует повышению эффективности очистки газа за счет обеспечения оптимальной регулируемой аэрогидродинамики потоков в аппарате, предотвращения отложений в переточной трубе. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для очистки газов, содержащем каплеуловитель 1, сообщенный с ним U-обр зный канал, состоящий из равных по поперечному сечению подводящего паQ

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sD 4 В О1 D 47/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 391361 2/22-26 (22) 18.06.85 (46) 07.12.86-. Бюл. Â 45 (71) Производственно-техническое предприятие . 1Уралэнергочермет" и Уральский ордена Трудового Крас-, ного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова (72) А.М.10рлов, Ю. Г.Ярошенко, Я.М.Щелоков и А.В.Демин (53) 621.928.97(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 889056, кл. В 01 D 47/06, 1980.

Патент США Ф 3464189, кл. 55-256, 1965.

„„SU„, 1274741 А 1 (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к технике мокрой очистки газов от твердых, жидких и газообразных примесей и способствует повышению эффективности очистки газа за счет обеспечения оптимальной регулируемой аэрогидродинамики потоков в аппарате, предотвращения отложений в переточной трубе. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для очистки газов, содержащем каплеуловитель 1, сообщенный с ним U-образный канал, состоящий из равных по поперечному сечению подводящего na1274741 трубка 2, смесителя 3 и отводящего патрубка 4, переточную трубу 7, смеситель 3 выполнен в виде короба прямоугольного сечения с соотношением: высоты, ширины и длины 1:4:2 соответственно. Для регулирования скорости газа в верхней части смесителя

3 на стыке с подводящим патрубком 2 закреплена одним торцом с возможностью поворота вокруг оси крепления равная по ширине смесителю изогнутая перегородка 5, которая имеет профиль дуги окружности с радиусом, равным длине смесителя. Переточная труба 7 установлена наклонно ,к смесителю под углом 30-40 к гоИзобретение относится к технике мокрой очистки газов от твердых,. жидких и газообразных примесей и может быть использовано в металлургической, химической, энергетической и других областях промышленносТИ.

Цель изобретения — повышение эф . фективности очистки rasa за счет регулирования скорости газов в смесителе с наименьшими гидравлическими потерями и плотности орошения газа жидкостью, обеспечения качественного перемешивания газов с жидкостью и повышение надежности за счет предотвращения отложений в переточном патрубке.

На фиг.l показано предлагаемое устройство продольный разрезу на фиг.2 — то же, вид сверху„ на фиг.3 —узел I на фиг.l °

Устройство содержит каплеуловитель 1 и соединенный с ним П-образный канал, состоящий из равных по поперечному сечению подводящего патрубка 2, смесителя 3 в виде прямоугольного короба с соотношением высоты, ширины и длины I:4:? и отводящего патрубка 4. Устройство вы-полняется из стали. К верхней части смесителя 3 на стыке с подводящим патрубком 2 прикреплена равная смеси телю по ширине изогнутая перегородка 5, которая может поворачиваться риэонтальной плоскости. Вход переточной трубы 7 введен в отслойную зону каплеуловителя 1 и оборудован устройством для изменения сечения 8, позволяющим регулировать количество жидкости, поступающей в смеситель на орошение газа. В каплеуловителе 1 над входом трубы 7 установлен экран ll, предохраняющий его от осаждающихся частиц. Выход переточной трубы 7 введен внутрь смесителя 3 и для улучшения качества дробления жидкости снабжен отбойными плоскостями, распределяющими орошающую жидкость равномерно по всему сечению смесителя. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. 4 табл. вокруг оси крепления с помощью механизма 6 поворота. Перегородка 5 им ет профиль дуги окружности с радиусом, равным длине смесителя, изготовлена из металла, обладающегб высо/ кой абразивной стойкостью (цри необходимости может быть изгр1овлена из пластмассы), и приварейа к поворотной оси. Механизм 6 поворота выполнен в виде червячной передачи с возможностью фиксации перегородки 5 в заданном положении, (при необходимости может использоваться реечная или другая передача с возможностью фиксации перегородки 5 в заданном положении). Смеситель 3 соединен с каплеуловителем 1 переточной трубой 7, установленной наклонно к смесителю 3 под углом 30-40 к горизонтальной поверхности, вход которой помещен в отстойную зону каплеулови-. теля и снабжен устройством 8 для изменения сечения с приводом 9, а выход введен внутрь смесителя 3 и снабжен отбойными плоскостями 10. В качестве устройства 8 для изменения сечения применена заслонка с реечным приводом, фиксирующим ее в заданном положении. Отбойные плоскости 10 выполнены из листового металла, В каплеуловителе 1 над входом переточной трубы 7 установлен экран ll из листового металла, образующий отстойную зону 12 каплеуловителя I. Послед!

274741 ний оборудован сборным бункером

13, стенки которого выполнены под углом, превышающим угол естественного откоса шлама, каплеотбойной

1 решеткой 14, выполненной иэ уголков, выходным штуцером 15 и штуцером 16 для слива шлама с задвижкой

17. Подвод жидкости в аппарат осуществляется через трубопровод 18.

Устройство работает следующим образом.

Загрязненные газы поступают через подводящий патрубок 2 в смеситель 3, в котором происходит взаимодействие газового и жидкостного потоков. Интенсивность смешивания

10. за с жидкостью регулируется изменением сечения смесителя 3 с помощью перегородки 5 с.механизмом 6 поворота. При этом выбирается такое положение перегородки, при котором обеспечивается наиболее эффективный захват жидкости газовым потоком, наиболее интенсивное дробление жидкости и смешивание ее с газом и, следовательно, достигается максимальная очистка газа от вредных компонентов.

Из смесителя 3 газожидкостная смесь по отводящему патрубку 4 поступает в канлеуловитель 1, в котором проис- З0 ходит разделение фаз: очищенный газ при помощи каплеотбойной решетки 14 сепарируется от капель жидкости и через выходной штуцер 15 выбрасывается в атмосферу; отделенная от газа 35 жидкость собирается в каплеуловителе

1 и по наклонной переточной трубе 7 смесителя 3 вводится внутрь на повторное орошение газа и распределяется по всей длине смесителя посред- 40 ством отбойных плоскостей 10. Количество поступающей в смеситель 3 жидкости регулируется устройством 8 для изменения сечения, установленным на входе переточной трубы 7 и снаб-. 45 женным приводом 9. Качественное и точное изменение плотности орошения газа жидкостью позволяет установить оптимальную подачу жидкости в смеситель, при которой обеспечивается 50 качественное смешивание потоков.

Содержащиеся в жидкости взвеси оседают на дне сборного бункера 13, откуда удаляются через штуцер 16 для слива шлама с задвижкой 17. Для защи 55 ты входа переточной трубы 7 от оседающих взвесей и предупреждения образования в нем отложений шлама над входом трубы установлен экран 11.

Освобождение внутренней поверхности переточной трубы 7 от возможных отложений целесообразно проводить путем продувки патрубка очищаемым газом. При этом устройство 8 для изменения сечения на входе переточной трубы полностью открыто, а изогнутая перегородка 5 опускается в нижнее положение, перекрывая сечение смесителя 3 и направляя гаэ в пепереточную трубу 7. Заполнение ап 1арата жидкостью осуществляется через трубопровод 18.

Таким образом, обеспечивается качественное и автономное регулирование скорости 1, газа в смесителе и плотности q орошения rasa жидкостью, подбор которых позволяет создавать такие условия работы аппарата, при которых достигаетея максимальная эффективность очистки при наименьших затратах. За счет наклона переточной трубы 7 и возможности ее продувки очищаемым газом, предотвращаются отложения в ней, а следовательно повышается эксплуатационная надежность устройства и сокращается время на его очистку. Кроме того, упрощение конструкции устройства позволяет снизить металлоемкость аппарата.

Оптимальное значение относительных геометрических размеров смесителя 3 принимается по наиболее равномерному распределению капель по его высоте и длине при наименьших геометрических размерах, Испытания проводятся при скорости в смесителе 25 м/с (средняя скорость при улавливании среднедисперсной пыли).

В табл.1 приведены результаты испытаний по определению оптимальных соотношений высоты и ширины смесителя; в табл.2 — оптимальной длины смесителя; в табл.3 — оптимального размера кривизны перегородки: в табл.4 — оптимального значения угла наклона.

Учитывая наиболее равномерное распределение капель по высоте смесителя принимается оптимальное соотношение высоты .и ширины 1 :4.

Учитывая наиболее. равномерное распределение капель по длине смесителя при соотношении высоты и длины

74741 Ь всей длине, а смеситель — в виде прямоугольного короба с соотношением высоты, ширины и длины соответственно 1:4:2 и с изогнутой перегородкой, закрепленной одним торцом в верхней части смесителя на стыке с подводящим патрубком с возможностью поворота вокруг оси крепления и выполненной равной по

1б ширине смесителя с радиусом дуги окружности, равным длине смесителя, 1Z

Испытания проводятся на лабораторной модели устройства с диаметром пепереточной трубы 100 мм.

Учитывая ограничение по гидравлическому сопротивлению переточной трубы при ее продувке очищаемым газом, а также равенство высоты слоя отложений на переточной трубе при . углах ее наклона, 30 и 40, оптималь" З5 ный диапазон углов наклона состав" ляет 30-40

Таблица 1

Отношение высоты к ширине

Формула и э обретения

1. Устройство для очистки газов, содержащее каплеуловитель с выходными штуцерами для газа и слива шлаЪ ма и экраном, образующим в нем от стойную зону, сообщенный с каплеуловителем U-образный канал, в»щолнен ный иэ подводящего патрубка, смесителя и отводящего патрубка, переточную трубу, вход которой введен в отстойную зону каплеуловителя, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью пов»ппения эффективности очистки газов эа счет перемешивания газов с жидкостью по всему сечению и регулирования скорости смеси при наи" меньших гидравлических потерях, U-образный канал выполнен с одинаковой площадью поперечного сечения по

100

80

1:2

40

40!

:3:

1 4

34

40

1:5

1:6

20

1:2 это значение принимается оптимальным.

Устанавливается оптимальное соотношение высоты, ширины и длины смесителя устройства для очистки газов

1:4:2.

Оптимальный радиус кривизны выбирается по наименьшему гидравлическому сопротивлению смесителя, величина которого определяется как разность полных давлений до и после смешивания.

Оптимальное значение радиуса кри. визны изогнутой перегородки равно длине смесителя, Оптимальное значение угла наклона принимается по наименьшему коли,честву отложений на стенках трубы и гидравлическому сопротивлению последней при ее продувке, не прев»пвающему 4000 Па (располагаемый напор дымососов, применяемых для очистки, газов от среднедисперсных пылей

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью пов»ппения надежности работы, переточная труба установлена наклонно к смесителю пад углом 30-40 к горизонтальной плоскости, причем выход переточной трубы введен внутрь смесителя.

3. Устройство по п. 1 и 2, о т.л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки газов sa счет оптимизации расхода орошающей жидкости и улучшения качества ее дробления, оно снабжено устройством для изменения сечения и отбойными плоскостями, установленными соответственно на входе и выходе переточной трубы.

Содержание капельной влаги по участкам высоты смесителя, X началь- средний конечный ный!

274741

Отношение высоты к длине

1,0

980

1,25

1120

1,5

1146

1180

80

40

1:1,5

Угол наВысота

34

1 ° слоя отложений

35 .

1:2,5 на стенкак трубы, мм

35

1:3

35

1:4

12

2010

2600

2870

3200

3920

1220

0,25

1100

0,5

4540

1050

0 75

/ грязный газ

Таблица 2

Содержание капельной влаги: по участкам длины смесителя, 7 началь- средний конечный

Таблица 3 клона переточной тру бы к горизонтальной плоскости, град

Продолжение табл.3

Таблица 4

Гидравличес. кое сопротивление трубы при продувке, Па

1274741

Составитель О.Беккер

Техред В.Кадар

Редактор Н.Горная

Корректор A.Éëüèí

Заказ 6511/6 Тираж 663. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретен Я,и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4