Система газопылеочистки
Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов. Система газопылеочистки содержит корпус, расположенный горизонтально и имеющий цилиндрическую форму с зоной контакта в центральной части, расположенные последовательно по ходу газового потока, по меньшей мере, две форсунки, зону контакта, расположенный после зоны контакта каплеуловитель со сливом в нижней части корпуса. Форсунки расположены по оси корпуса и выполнены в виде акустических форсунок. К каждой форсунке подведены патрубки для сжатого воздуха и патрубки для воды с запорными и регулирующими вентилями, связывающими патрубки с коллекторами, расположенными в трубопроводах, подводящих сжатый воздух и воду. Каждый из коллекторов оснащен манометрами для контроля давления сжатого воздуха и воды. Каждая из форсунок включает корпус с размещенными внутри стаканом и центральным стержнем с коническим буртиком, образующими генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом, и распылитель, выполненный в виде кольцевой полости, ограниченной цилиндрической гильзой, в которой равномерно расположены отверстия для подачи жидкости. Резонатор выполнен в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в теле центрального стержня, которая соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями стакана и центрального стержня со стороны конической поверхности буртика. Центральный стержень расположен с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения, фиксируемого контргайками. В предпочтительном варианте системы резонатор форсунки выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели, образованной торцевыми плоскостями стакана и центрального стержня со стороны конической поверхности буртика. При этом между днищем стакана и торцевой плоскостью установлены центральный стержень со стороны, противоположной конической поверхности буртика, калиброванные прокладки, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний. Технический результат использования системы заключается в повышении эффективности и надежности процесса пылеулавливания путем увеличения степени распыла жидкости форсунками. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является система газопылеочистки по SU №2281147, 10.08.2006 (прототип), содержащая горизонтально расположенный цилиндрический корпус с зоной контакта в центральной части, последовательно расположенные по ходу газового потока, по крайней мере, две форсунки, зону контакта, расположенный после зоны контакта каплеуловитель со сливом в нижней части корпуса.
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 системе газопылеочистки воздушных выбросов, содержащей горизонтально расположенный цилиндрический корпус с зоной контакта в центральной части, последовательно расположенные по ходу газового потока, по крайней мере, две форсунки, зону контакта, расположенный после зоны контакта каплеуловитель со сливом в нижней части корпуса, причем форсунки выполнены в виде акустических форсунок и расположены по оси корпуса, к каждой форсунке подведены патрубки для сжатого воздуха и патрубки для воды с запорными и регулирующими вентилями, связывающими патрубки с коллекторами, соответственно расположенными в трубопроводах, подводящих воду и сжатый воздух, причем каждый из коллекторов оснащен манометрами для контроля давления воды и сжатого воздуха, каждая из форсунок включает корпус с размещенным внутри стаканом и центральным стержнем с коническим буртиком, образующими генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом, и распылитель, выполненный в виде кольцевой полости, ограниченной цилиндрической гильзой, в которой равномерно расположены отверстия для подачи жидкости, причем резонатор выполнен в виде, по крайней мере, одной, сферической полости, расположенной в теле центрального стержня, которая соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями стакана и центрального стержня со стороны конической поверхности буртика, а центральный стержень расположен с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения, фиксируемого контргайками.
Технический результат достигается также тем, что резонатор форсунки выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели, образованной торцевыми плоскостями стакана и центрального стержня со стороны конической поверхности буртика, посредством установки между днищем стакана и торцевой плоскостью центрального стержня со стороны, противоположной конической поверхности буртика, калиброванных прокладок, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний.
На фиг.1 изображен общий вид системы газопылеочистки воздушных выбросов, на фиг.2 - общий вид акустической форсунки для распыливания жидкостей.
Система газопылеочистки воздушных выбросов (фиг.1) содержит расположенный горизонтально корпус 1 цилиндрической формы с зоной контакта, длиной lзк, в центральной части, слева от которой, последовательно по оси корпуса расположены, по меньшей мере, две акустические форсунки 2. В правой части корпуса, после зоны контакта, длиной lзк, расположен каплеуловитель 9 со сливом 8 в нижней части корпуса. К каждой акустической форсунке 2 подведены патрубки 3 для сжатого воздуха и патрубки 4 для воды с запорными 5 и регулирующими 6 вентилями, связывающими патрубки 3 и 4 с коллекторами 7, соответственно расположенными в трубопроводах, подводящих воду и сжатый воздух. Каждый из коллекторов 7 оснащен манометрами для контроля давления воды и сжатого воздуха.
Акустическая форсунка (фиг.2) содержит корпус 10 с размещенным внутри стаканом 21 и стержнем 19 с коническим буртиком 20, образующими генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, 13 и 14. Кольцо 15 выполнено с конической поверхностью 16, связано с корпусом 10, а распылитель 17 выполнен в виде равномерно расположенных отверстий для подачи жидкости, соединенных с кольцевой полостью 12, ограниченной цилиндрической гильзой с площадкой 18. Резонатор выполнен в виде, по крайней мере, одной, сферической полости 25, расположенной в теле центрального стержня 19, соосно расположенного в стакане 21, соосном корпусу 10, причем сферическая полость 25 соединена калиброванным отверстием 26 с кольцевой щелью 14, образованной торцевыми плоскостями стакана и центрального стержня со стороны конической поверхности буртика 20, а центральный стержень расположен с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса 10 посредством резьбового соединения, фиксируемого контргайками 24. Резонатор может быть выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели 14, образованной торцевыми плоскостями 22 стакана 21 и стержня 19 со стороны конической поверхности буртика 20, посредством установки между днищем стакана 21 и торцом стержня 19 со стороны, противоположной конической поверхности буртика 20, калиброванных прокладок 23, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний.
Система газопылеочистки воздушных выбросов работает следующим образом.
Загрязненный газовый поток поступает в корпус 1 через патрубок (не показано), расположенный слева от акустических форсунок 2, и встречает на своем пути распыленный водовоздушный факел, имеющий направление, попутное направлению входящего потока. В зоне контакта длиной lзк водяной туман абсорбирует из воздуха растворяемые в воде газообразные вредные вещества, а в конце зоны контакта каплеуловителем 9 отделяется из воздушного потока. Капли растворов стекают с пластин каплеуловителя и удаляются в систему нейтрализации сточных вод через слив 8.
Акустическая форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.
Распыливающий агент, например воздух, подается по газовому каналу 11, где встречает на своем пути резонатор 25, выполненный в виде сферической полости, соединенной с соплом 13 посредством калиброванного отверстия 26. В результате прохождения резонатора 25 распиливающим агентом (например, воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию раствора, подаваемого в канал 12, из которого жидкость вытекает в виде пленки на площадку 18, а затем дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности 16 кольца 15. Основные параметры, влияющие на эффективность работы такой системы газоочистки: полнота заполнения живого сечения воздуховода водяным туманом; продолжительность контакта воды и воздуха; плотность водяного тумана. Акустические форсунки 2, применяемые для газоочистки выбросного воздуха, расходуют сжатого воздуха 0,6...0,8 м /мин и воды 1,5...2,2 л/мин. Создаваемый им водяной факел позволяет устанавливать их в воздуховодах диаметром до 600 мм. Нижние рабочие давления сред: воды - 1,5 атм; сжатого воздуха - 1,5...2 атм (0,15...0,2 МПа). Сжатый воздух подается по центральному каналу, а вода - по кольцевому каналу. С помощью акустических форсунок 2 достигаются высокие степень дробления воды, плотность частиц в факеле водяного тумана и стабильность работы системы газоочистки. При начальной концентрации пыли 2,5×10-3 кг/м3 степень очистки фильтров составляла 98,6%.
1. Система газопылеочистки, содержащая корпус, расположенный горизонтально и имеющий цилиндрическую форму с зоной контакта в центральной части, расположенные последовательно по ходу газового потока, по меньшей мере, две форсунки, зону контакта, расположенный после зоны контакта каплеуловитель со сливом в нижней части корпуса, отличающаяся тем, что форсунки расположены по оси корпуса и выполнены в виде акустических форсунок, причем к каждой форсунке подведены патрубки для сжатого воздуха и патрубки для воды с запорными и регулирующими вентилями, связывающими патрубки с коллекторами, расположенными в трубопроводах, подводящих сжатый воздух и воду, каждый из коллекторов оснащен манометрами для контроля давления сжатого воздуха и воды, причем каждая из форсунок включает корпус с размещенными внутри стаканом и центральным стержнем с коническим буртиком, образующими генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом, и распылитель, выполненный в виде кольцевой полости, ограниченной цилиндрической гильзой, в которой равномерно расположены отверстия для подачи жидкости, причем резонатор выполнен в виде, по крайней мере, одной сферической полости, расположенной в теле центрального стержня, которая соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями стакана и центрального стержня со стороны конической поверхности буртика, а центральный стержень расположен с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения, фиксируемого контргайками.
2. Система газопылеочистки по п.1, отличающаяся тем, что резонатор форсунки выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели, образованной торцевыми плоскостями стакана и центрального стержня со стороны конической поверхности буртика, посредством установки между днищем стакана и торцевой плоскостью центрального стержня со стороны, противоположной конической поверхности буртика, калиброванных прокладок, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний.
