Устройство для мокрой очистки газов
Изобретение предназначено для мокрой очистки загрязненного газовоздушного потока от твердых, жидких и газообразных примесей и может быть использовано в энергетической, металлургической, химической, горнорудной и других отраслях промышленности. Устройство включает корпус с конусным днищем, частично заполненный жидкостью, разделительную сетку, шламоотвод, крышку, тангенциальные подсоса воздуха, и шламосливным патрубком с возможностью его вертикального перемещения для регулирования уровня входной и выходной патрубки, инерционный влагоотделитель с верхним и нижним газоходами, расположенный с кольцевым зазором и коаксиально корпусу, систему подачи воды для орошения газов и смыва шлама, трамплин, расположенный внутри нижней части корпуса и сопряженный с входным тангенциальным патрубком для подъема вращающейся жидкости и ее набрасывания сверху на загрязненный газовый поток, причем гидрозатвор, расположенный в центре днища, снабжен колпаком с опущенными кромками в жидкость для предотвращения жидкости в корпусе. Изобретение позволяет повысить эффективность отделения и улавливания твердых, жидких и газообразных примесей из газовоздушного потока, 2 ил.
Изобретение относится к устройствам для мокрой очистки загрязненных газов от твердых и жидких примесей и может быть использовано в энергетической, химической, металлургической, горнорудной и других отраслях промышленности.
Известен аппарат для мокрой очистки газов, состоящий из корпуса, частично заполненный жидкостью с патрубками ввода и вывода газа, разделительной решетки, регулятор уровня жидкости, каплеуловитель и шламосборник [1].
Недостатком аппарата является низкая эффективность отделения твердых и жидких частиц из сплошного газовоздушного потока, а также нестабильность работы регулятора уровня воды, осаждение твердых частиц и трудное их удаление из частично заполненной жидкости в корпусе.
Известен также пылеуловитель с тангенциальными входным и выходным патрубками, содержащий потокообразователь, расположенный коаксиально корпусу, образуя внутри корпуса соединяющиеся между собой вихревую, инерционную и осадительную камеры с кольцевым зазором для прохода отделяемого загрязненного тонкослойного газовоздушного потока [2].
Недостатком устройства является то, что оно может быть использовано только при сухой очистке газов.
Таким образом, при поиске не выявлены изобретения, обеспечивающие высокую степень очистки загрязненных газов. Этот технический результат достигается в продолженной конструкции мокрого пылеуловителя.
Целью изобретения является повышение эффективности отделения и улавливания твердых, жидких и газообразных примесей из газовоздушного потока с применением жидкости.
Это достигается тем, что устройство для мокрой очистки газов выполнено в виде грушеобразного корпуса, частично заполненного жидкостью с тангенциальным входным патрубком, сопряженным с водяным трамплином и размещенным в нижней части корпуса, в средней части корпуса расположены разделительная сетка, система подачи воды для орошения и смыва шлама, а в верхней части корпуса коаксиально ему размещен инерционный влагоотделитель с тангенциальным выходным патрубками и нижним и верхним газоходами, образуя инерционную камеру под влагоотделителем и вихревую камеру под крышкой, соединенные кольцевыми зазорами для прохода влажного загрязненного тонкослойного газового потока. В центре днища установлен гидрозатвор, снабженный колпаком с опущенными кромками в жидкость для предотвращения подсоса воздуха, и шламосливной патрубок с возможностью его вертикального перемещения для регулирования в корпусе уровня жидкости, вращающейся под воздействием газового потока. Вращающаяся жидкость набегает на трамплин и с него сбрасывается, падая сверху на загрязненный газовый поток, вымывая из него вредные примеси, и, далее, разделительная сетка способствует улавливанию аэрозольных частиц, а инерционный влагоотделитель обеспечивает отделение от газов твердых и жидких частиц, которые смываются со стенок корпуса и удаляются через гидрозатвор.
Устройство для мокрой очистки газов (фиг.1, 2) содержит корпус 1, частично заполненный жидкостью, тангенциальный входной патрубок 2, сопряженный с трамплином 3 для набрасывания жидкости сверху на загрязненный газовый поток, инерционный влагоотделитель 4 с тангенциальным выходным патрубком 5 и нижним 6 и верхним 7 конусами, имеющими нижний газоход 8 и верхний газоход 9. Влагоотделитель 4 размещен коаксиально верхней части корпуса 1, образуя под ним инерционную камеру 10 и под крышкой 11 вихревую камеру 12 с кольцевым зазором13 для прохода отделяемого конусом 6 тонкослойного влажного газового потока 14 между наружной стенкой влагоотделителя 4 и внутренней стенкой корпуса 1. В средней части корпуса 1 размещены разделительная стенка 5 и система подачи воды 16 для орошения и смыва шлама. К нижней части корпуса 1 жестко закреплено днище 17, в центре которого размещен гидрозатвор, включающий колпак 18 с спущенными кромками и жидкость19 для предотвращения подсоса воздуха и шламосливной патрубок 20 с возможностью вертикального перемещения в регуляторе 21 для выбора уровня (зеркала) 22 жидкости, а также слива шлама 23 из корпуса 1 в шламоотвод 24. Поверхность жидкости, при отсутствии движения газового потока 25 имеет ровную поверхность 22 (а, в), а при движении газового потока 25 жидкость 19 вращается в корпусе 1 вокруг гидрозатвора, образуя впадину 26 (а1, м), гребень волны 27 (м, в1) и набегающий поток 28 жидкости на трамплин 3 и сбрасываемый поток 29 жидкости с трамплина 3. На фиг.2 показан водяной трамплин 3 и сбрасываемый поток 29 жидкости с трамплина 3. Трамплин 3 (п, п1, п2) сопряжен с входным патрубком 2, корпусом 1 и жестко к ним закреплен. Кромки колпака 18 опущены в жидкость 19 для стабилизации газового потока внутри корпуса 1 при сливе шлама 23 через шламосливной патрубок 20.
Устройство работает следующим образом:
Запыленный газовый поток 25 по входному тангенциальному патрубку 2 поступает в частично заполненный жидкостью корпус 1, вытесняет часть жидкости, толкает ее и, приводя в движение всю жидкость 19, вращает ее в корпусе 1 вокруг шламосливного патрубка 20, образуя волну с впадиной 26 и гребнем 27. Вращающееся волнообразная жидкость набегает на трамплин 3, создавая набегающий поток 28, а затем этот поток сбрасывается с трамплина 3 и падает сверху в виде сплошного жидкого потока 29 на загрязненный газовый поток 25, вымывая из него вредные вещества и увлажняя его, образуя под разделительной сеткой 15 высокотурбулентную газожидкостную смесь. Эта смесь взаимодействует с находящимися в газе аэрозольными частицами и, проходя через разделительную стенку 15, значительно улавливается и смывается в шламоотвод, а газовый поток, насыщенный жидкостью, поступает в инерционную камеру 10, где за счет его вращения в зоне орошения с максимальной амплитудой отклонения происходит перемещение жидких и твердых частиц к контуру наружной границы потока, который, доходя до конуса 6, разделяется, и образуются внутренней и наружный потоки. Внутренний очищенный поток поступает через нижний газоход 8 внутрь влагоотделителя 4, а отделяемый наружный тонкослойный влагозагрязненный поток 14, проходящий снизу вверх через кольцевой зазор 13, выбрасывается в вихревую камеру 12 и омывает контуром наружной границы турбулизационного потока внутреннюю стенку корпуса 1. При этом жидкие и твердые частицы при трении с внутренней стенкой корпуса 1 теряют скорость и стекают по стенке корпуса 1 на днище 17 и через шламосливной патрубок 20 в виде шлама 23 стекают в шламоотвод 24, а очищенный газовый поток из вихревой камеры 12 поступает через верхний газоход 9 конуса 7 внутрь влагоотделителя 4, где потоки закручиваются, вращая потоки в камерах 10, 12, проходят через тангенциальный выходной патрубок 5 и, проходя через вентилятор (не показан), выбрасываются наружу.
Применение устройства с использованием внутри корпуса водяного трамплина и гидрозатвора с регулятором уровня жидкости, вращающейся в корпусе вокруг шламосливного патрубка, с набросом этой жидкости сверху на загрязненный газовый поток, а также прохождение потока через разделительную сетку и инерционный влагоотделитель, дают возможность вымывать из газа вредные вещества, отделять от влагу и улавливать аэрозольные частицы, что позволяет значительно повысить степень очистки газа.
Источники информации
Авт. св. СССР 899093, кл. В 01 D 47/02, 1982 (прототип).
Патент РФ 2144436, кл. B 04 C 5/08, 2000 г.
Устройство для мокрой очистки газов, включающее корпус с конусным днищем, частично заполненный жидкостью, разделительную сетку и шламоотвод, отличающееся тем, что содержит крышку, тангенциальные входной и выходной патрубки, инерционный влагоотделитель с верхним и нижним газоходами, расположенный с кольцевым зазором и коаксиально корпусу, систему подачи воды для орошения газов и смыва шлама, трамплин, расположенный внутри нижней части корпуса и сопряженный с входным тангенциальным патрубком для подъема вращающейся жидкости и ее набрасывания сверху на загрязненный газовый поток, причем гидрозатвор, расположенный в центре днища, снабжен колпаком с опущенными кромками в жидкость для предотвращения подсоса воздуха и шламосливным патрубком с возможностью его вертикального перемещения для регулирования уровня жидкости в корпусе.
