Сетчатый вертикальный фильтр с центробежным распылом жидкости
Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности. Фильтр содержит вертикальный корпус, входной и выходной патрубки, фильтрующий элемент в виде ротора, выполненного из двух нержавеющих сеток, форсунки и поддон для шлама. Орошаемая зона фильтра ограничена коаксиальной цилиндрической обечайкой. Форсунки выполнены в виде центробежных форсунок, каждая из которых состоит из корпуса со впускным отверстием, крышки, герметизирующей прокладки, пружины, расположенной между крышкой и завихрителем, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса с кольцевым зазором. В завихрителе выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий, а в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных тангенциальных дроссельных отверстия. В нижней части корпуса установлен сопловый вкладыш в виде конической шайбы с калиброванным коническим отверстием. Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является газопромыватель, известный из книги Русанова А.А. Справочник по пыле- и золоулавливанию. М.: Энергоатомиздат, - 1983 г., стр.113, рис.4.37 (прототип), содержащий корпус, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, оросительное устройство и шламосборник.
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет недостаточно развитой поверхности распыления жидкости.
Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания путем увеличения степени распыла жидкости форсунками.
Это достигается тем, что в вертикальном фильтре с вращающимися сетками, содержащем корпус, установленный на укрытии источника паропылевой смеси, входной и выходной патрубки, фильтрующий элемент в виде вращающегося ротора, выполненного из двух нержавеющих сеток, орошаемых форсунками, поддон для шлама и орошаемую зону фильтра в виде коаксиальной цилиндрической обечайки, форсунки выполнены в виде центробежных форсунок, каждая из которых состоит из корпуса со впускным отверстием, крышки, герметизирующей прокладки между корпусом и крышкой, пружины, расположенной между крышкой и завихрителем, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса с кольцевым зазором, причем в завихрителе выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий, а в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя тангенциальных дроссельных отверстия, а в нижней части корпуса установлен в виде конической шайбы сопловый вкладыш с калиброванным коническим отверстием, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя, и конусностью, обратную конусности конической шайбы вкладыша.
На фиг.1 изображен продольный разрез вертикального фильтра с вращающимися сетками, на фиг.2 - продольный разрез форсунки для распыливания жидкостей, на фиг.3 - разрез А-А фиг.2.
Вертикальный фильтр с вращающимися сетками представляет собой корпус в виде цилиндра высотой 1 м и диаметром 0,8 м, установленный на укрытии 8 источника паропылевой смеси 9. Фильтрующим элементом его является вращающийся ротор 1, выполненный из двух нержавеющих сеток, орошаемых форсунками 4 посредством жидкости, поступающей по трубопроводу 20. На пути из входного патрубка укрытия 8 до фильтрующего элемента паропылевая смесь проходит последовательно кольцевую завесу 5 стекающего в поддон 6 шлама и орошаемую зону фильтра 3 в виде коаксиальной цилиндрической обечайки. Укрупненные коагуляцией частицы входят в соприкосновение с фильтрующим элементом. Форма последнего рассчитана таким образом, что частицы под воздействием результирующей силы направляются на боковые стенки 2 фильтра, по которым стекают в поддон 6. Очищенный воздух через щель равномерного забора 7 и выходной патрубок выбрасывается в атмосферу.
Центробежная форсунка (фиг.2 и 3) состоит из корпуса 10 со впускным отверстием 11, крышки 12, герметизирующей прокладки 13 между корпусом и крышкой, пружины 14, расположенной между крышкой и завихрителем 15, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса 10 с кольцевым зазором 16. В завихрителе 15 выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий 17, в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя 15 дроссельных отверстия 17. В нижней части корпуса 10 установлен в виде конической шайбы сопловый вкладыш 18, выполненный из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира с калиброванным коническим отверстием 19, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя 15, причем отверстие 19 имеет обратную конусность с конической шайбой вкладыша 18.
Вертикальный фильтр с вращающимися сетками работает следующим образом.
Фильтрующим элементом его является вращающийся ротор 1, имеющий форму экспоноида вращения и выполненный из двух нержавеющих сеток, орошаемых форсунками 4 через трубопровод 20 подвода жидкости. На пути из входного патрубка укрытия 8 до фильтрующего элемента паропылевая смесь проходит последовательно кольцевую завесу 5 стекающего в поддон 6 шлама и орошаемую зону фильтра 3. Укрупненные коагуляцией частицы входят в соприкосновение с фильтрующим элементом. Форма последнего рассчитана таким образом, что частицы под воздействием результирующей силы направляются на боковые стенки 2 фильтра, по которым стекают в поддон 6. Очищенный воздух через щель равномерного забора 7 и выходной патрубок выбрасывается в атмосферу. Такие фильтры устанавливаются в местах наибольшего выделения паропылевой смеси, например на перегрузочных узлах тракта возврата окатышей. Фильтры поместили на укрытиях перегрузочных узлов с удалением шлама через поддон, что позволило обойтись без часто выходящего из строя гидрозатвора. Вертикальное исполнение фильтров не мешало обслуживанию перегрузочных узлов и не требовалось применения подводящих воздуховодов, которые очень быстро засоряются налипающей пылью. Центробежная форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.
Жидкость подается по впускному отверстию 11 в кольцевой зазор 16, откуда в завихритель 15 через тангенциально расположенные к внутренней поверхности завихрителя 15 дроссельные отверстия 17. Вращающийся поток жидкости из завихрителя 15 выходит через калиброванное коническое отверстие 19 соплового вкладыша 18, в результате чего образуется факел распыленной жидкости, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности отверстия 19.
Повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания осуществляется путем увеличения степени распыла жидкости форсунками. Например, при среднем диаметре отверстия 19, находящемся в диапазоне 2,5÷3,5 мм, и давлении подаваемой через впускное отверстие 11 жидкости под давлением 6÷9 МПа обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости. При начальной концентрации пыли 2,5÷10-3 кг/м3 степень очистки фильтров составляла 98,6%.
Форсунка проста в изготовлении и обслуживании.
1. Сетчатый вертикальный фильтр с центробежным распылом жидкости, содержащий корпус, установленный на укрытии источника паропылевой смеси, входной и выходной патрубки, фильтрующий элемент в виде ротора, выполненного из двух нержавеющих сеток, орошаемых форсунками, поддон для шлама и орошаемую зону фильтра, ограниченную коаксиальной цилиндрической обечайкой, отличающийся тем, что форсунки выполнены в виде центробежных форсунок, каждая из которых состоит из корпуса со впускным отверстием, крышки, герметизирующей прокладки между корпусом и крышкой, пружины, расположенной между крышкой и завихрителем, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса с кольцевым зазором, причем в завихрителе выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий, а в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя тангенциальных дроссельных отверстия, а в нижней части корпуса установлен в виде конической шайбы сопловый вкладыш с калиброванным коническим отверстием, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя, и конусностью, обратной конусности конической шайбы вкладыша.
2. Сетчатый вертикальный фильтр по п.1, отличающийся тем, что сопловый вкладыш форсунки выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира.
