Турбулентный промыватель

 

Изобретение может быть использовано для очистки дымовых и технологических газов от пыли или золы во всех отраслях промышленности . Цель изобретения состоит в повышении эффективности пылеулавливания при сокращении расхода воды и исключении брызгоуноса. Пылеуловитель содержит трубу Вентури, состоящую из диффузора 1, горловины 2 и конфузора 3, связанного с вихревой камерой 4 подвода запыленного газа, выполненной в виде цилиндрической улитки. Вокруг верха диффузора 1 установлена кольцевая емкость 5 для подачи смывной жидкости на внутреннюю поверхность диффузора. Труба Вентури снабжена также цилиндроконической вставкой 6 с кольцевым зазором 7. Последняя вместе с цилиндром 8, установленном на улиткообразной перегородке 9 вихревой камеры, выполняет роль гидррзатвора. Гидрозатвор закрыт снаружи герметичной рубашкой (чехлом) 10; Пространство между Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 D 47/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

45 IV

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4700902/26 (22) 06.06.89 (46) 15.04.92. Бюл. М 14 (71) Павлодарский индустриальный институт (72) О.Г.Сосновский, Е.А.Крюков и P.È.Мартенс (53) 621.928.97(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1304859, кл. В 01 О 47/10, 1984.

Вальдберг А.l0. Очистка промышлен-. ных газов в скрубберах Вентури, М.. 1972; с.76-77. (54) ТУРБУЛЕНТНЫЙ ПРОМЫВАТЕЛЬ (57) Изобретение может быть использовано для очистки дымовых и технологических газов от пыли или золы во всех отраслях промышленности. Цель изобретения состоит в,, Я2,, 1725985 А1 повышении эффективности пылеулавливания при сокращении расхода воды и исключении брызгоуноса. Пылеуловитель содержиттрубу Вентури, состоящую издиффузора 1, горловины 2 и конфузора 3, связанного с вихревой камерой 4 подвода запыленного газа, выполненной в виде цилиндрической улитки. Вокруг верха диффузора 1 установлена кольцевая емкость 5 для подачи смывной жидкости.на внутреннюю поверхность диффузора. Труба Вентури снабжена также цилиндроконической вставкой 6 с кольцевым зазором 7. Последняя вместе с цилиндром 8, установленным на улиткообразной перегородке 9 вихревой камеры, выполняет роль гидрозатвора. Гид- розатвор закрыт снаружи герметичной рубашкой (чехлом) 10. Пространство между

1725985 цилиндром 8 и вертикальной стенкой рубашки 10 разделено ребрами 11. Улиткообразная перегородка 9 камеры 4 по наружному периметру снабжена патрубком

13 с гидрозатвором для вывода пульпы из аппарата. Верх пылеуловителя снабжен крышкой 15, образующей с верхом диффузора 1 кольцевой канал 16. Последний переИзобретение относится к очистке газов от пыли или золы и может быть использовано при производстве тепловой и электрической энергии на электростанциях, работающих на твердом топливе.

Цель изобретения — повышение эффективности пылеулавливания.

На фиг.1 показан пылеуловитель, продольное сечение; на фиг.2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 — разрез Б — Б на фиг.1; на фиг.4 —. разрез  — В на фиг.1; на фиг.5 — по стрелке узел 1 на фиг.3.

Турбулентный промыватель содержит трубу Вентури, состоящую иэ диффузора 1, горловины 2 и конфузора 3, связанного с вихревой камерой 4 подвода запыленного газа, выполненной в виде цилиндрической улитки. Вокруг верхней части диффузора 1 установлена кольцевая емкость 5 для подачи смывной жидкости на внутреннюю поверхность диффузора. Труба Вентури снабжена также цилиндроконической вставкой 6, установленной с кольцевым зазором 7. Последняя вместе с цилиндром 8, установленным на улиткообразной перегородке 9 вихревой камеры, образует гидрозатвор, Гидрозатвор закрыт снаружи герметичной рубашкой (чехлом) 10. Пространство между цилиндром 8 и вертикальной стенкой рубашки 10 разделено ребрами 11. Улиткообразная перегородка 9 камеры 4 по наружному периметру снабжена щелями 12 для вывода пульпы из гидрозатвора на вертикальные стенки камеры 4. Низ камеры 4 подвода запыленного газа снабжен патрубком 13 с гидрозатвором (чайником) 14 для вывода пульпы из аппарата. Верх пылеуловителя снабжен крышкой 15, образующей с верхом диффузора 1 кольцевой канал 16.

Последний переходит в кольцевой канал 17 переменного сечения, расположенный вокруг бака 5 и подключенный посредством отводящего газохода 18 к дымососу (не показан). По центру крышки 15 установлена распыливающая жидкость форсунка 19, ходит в кольцевой канал 17 переменного сечения, расположенный вокруг бака 5 и подключенный посредством отводящего газохода 18 к дымососу. По центру крышки 15 установлена распыливающая жидкость форсунка 19. Подводящая вихревая камера 4 подсоединена к источнику запыленного газа с помощью газохода 20, 5 ил.

Подводящая вихревая камера 4 подсоединена к источнику запыленного газа с помощью газохода 20.

Скоростной промыватель работает сле5 дующим образом.

Поток запыленных газов по газоходу 20 поступает в подводящую вихревую камеру

4, выполненную в виде цилиндрической улитки, в которой закручивается перед вхо10 дом в цилиндроконическую вставку 6, размещенную в конфузоре 3. Необходимо при этом отметить, что улитка вихревой камеры

4 позволяет сформировать геометрически идеальный вихрь газов, не нарушая внут15 ренней структуры потока, как это происходит при закрутке с помощью лопаточного аппарата.

В закрученном потоке газов на частицы пыли действуют центробежные силы. При20 чем чем тяжелее частица и чем выше скорость вращения потока, тем эти силы больше.

Частицы пыли удерживают вокруг себя оболочку абсорбированных газовых молекул и представляют собой какие-то объемные об25 разования. Во многих случаях они несут на себе и электрический заряд. В этом случае в закрученном потоке запыленных газов наиболее тяжелые частицы пыли, отбрасываемые на периферию центробежной силой, 30 вытесняют в центр потока аналогичные образования вокруг мелких (тонких) частиц.

При наличии одноименного электрического заряда на частицах пыли (золы) это взаимодействие происходит даже на расстоянии.

35 Наибольшие скорости вращения потока получаются в зоне горловины 2 и в начале диффузора 1. Для сепарации крупных частиц пыли в таком быстро вращающемся потоке их не нужно смачивать и коагулиро40 вать. Такие частицы отбрасываются силой инерции на стенки диффузора 1 и смываются пленкой воды. Сложнее обстоит задача с тонкой пылью, которая оттесняется в центр потока. Без смачивания и коагуляции таких

45 частиц на капли жидкости их из потока не вывести. Поэтому ороситель 19 (форсунка) 1725985

20

50

55 установлен так, чтобы диспергировать жидкость только в зоне скопления тонких частиц. При этом создается впечатление, что факел диспергированной жидкости будет тормозить поток газов. На самом деле это не так. Благодаря значительному раскрытию диффузора 1 и наличию на выходе крышки 15 в центральной части диффузора формируется устойчивый нисходящий ток газов. Если раскрытие факела форсунки сделать небольшим (15 ), то он будет только усиливать обратный ток в центральной зоне диффузора 1. Эффективность коагуляции зависит в основном от разности относительных скоростей капель жидкости и частиц пыли. Капли распыляемой форсункой 19 жидкости падают, а частицы пыли, вращаясь вместе с потоком газа вокруг оси диффузора, поднимаются, т.е. разность относительных скоростей получается максимальной. По закону сохранения количества движения чем ближе частица к центру потока, тем выше ее скорость вращения.

Оседающие на капли частицы пыли утяжеляют последние, передают им импульс вращательного движения. Начиная. вращаться вместе с потоком, такие (утяжеленные) частицы отбрасываются на стенки диффуэора центробежной силой и . смы ва ются жидкостью из емкости 5.

Скоростной промыватель оправдывает свое название только до 0,3 — 0,5 высоты диффуэора. Далее благодаря увеличению сечения канала поток начинает затормаживать, свое движение (как поступательное, так и вращательное). При этом между потоком и стенкой диффузора возникают силы трения, направленные перпендикулярно к поверхности стенок. Эти силы оттесняют пылевые частицы в затормаживающем потоке от стенок диффузора к центру канала, где они втягиваются в нисходящий поток газа.

К моменту выхода потока газов из диффузора частицы пыли оказываются ближе к центру и опускаются, а очищенный газ поступает в кольцевой канал 16 и, огибая верхнюю кромку диффузора 1 и кольцевую емкость 5, попадают в кольцевой канал 17 переменного сечения, который представляет собой ту же улитку, но только постоянного радиуса развертки и переменной высоты. Сечение такого канала, как и в обычной улитке, меняется в линейной зависимости от нуля до какого-то расчетного (максимального) размера. Такая форма раскручивающего устройства выбрана из следующих сображений.

Она не искажает геометрии вихря в диффузоре аппарата, т.е. работает, как и вихревая камера, на входе в конфузор.

Аппарат отличается от традиционного скоростного промывателя своими размерами, чтобы реализовать в нем же сепарацию скоагулированных в комочки частиц пыли и капли жидкости. Для этого предусматриваются увеличенные габариты диффузора по высоте и диаметру выходной части. Выбранная форма раскручивающего устройства, обеспечивающая поступательное движение газа после аппарата, создает незначительное увеличение высоты аппарата и умеренное увеличение его поперечного сечения по сравнению с диаметром диффузора, что немаловажно при стесненных условиях для размещения их в действующих цехах производства.

Отработавшая в диффузоре загрязненная жидкость (пульпа) через кольцевой зазор 7 вокруг цилиндроконической вставки 6 и нижнюю кромку конфузора 3 заполняет гидрозатвор, образованный цилиндром 8, и через верх последнего переливается на улиткообразную перегородку 9 вихревой камеры 4, Для прохода пульпы под диффуэором 3 на его нижней. кромке выполнены вырезы (фиг.4). С перегородки 9 пульпа через щели 12 поступает на вертикальные стенки вихревой камеры 4, защищая их от абразивного износа эоловыми частицами запыленного газа.

Равномерность поступления пульпы на стенки вихревой камеры 4 обеспечивается направляющими ребрами 11, которые уста новлены таким образом -:,.что делят поток переливающейся через цилиндр 8 жидкости на равные по ширине части и подводят каждую часть потока пульпы к равному по длине участку вертикальной стенки вихревой камеры, Таким образом; достигается равномерность орошения стенок вихревой камеры 4 и надежность работы гидрозатвора в целом, так как обеспечивается равномерность подачи пульпы, поток которой сам промывает себе русло от оседающих из жидкости частиц золы. Необходимо при этом отметить, что наиболее крупные и тяжелые частицы улавливаются из потока газов уже в вихревой камере. Это ведет к снижению износа цилиндроконической вставки 6 и исключает возможность заноса гидрозатвора и щелей 12 в улиткообразной перегородке 9 камеры тяжелыми оседающими из потока пульпы частицами золы.

Использование изобретения позволяет поднять эффективность пылеулавливания и тем самым снизить выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду.

Формула изобретения

Турбулентный промыватель, содержащий трубу Вентури с нижним газоходом

1725985

1У Риг. Ф б-b

71 Риг.5

Фи2.5

Составитель В. Лукьянов

Редактор Н, Швыдкая Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Заказ 1223 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгррод, ул.Гагарина, 101 подачи запыленного газа, включающую конфузор, горловину, диффузор, каплеуловитель и размещенную по верхнему обрезу диффузора кольцевую емкость с орошающей жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания, он снабжен размещенной в диффузоре форсункой, цилиндроконической вставкой, расположенной коаксиально с зазором в конфузоре, с образованием гидрозатвора, вихревой камерой, установленной на входе в конфузор, при этом вихревая

5 камера снабжена закрепленной по нижнему обрезу вставки плоской улиткообразной перегородкой с направляющими ребрами и щелями для вывода пульпы.