Устройство для очистки газов типа трубы вентури

Изобретение относится к технике очистки газов от пыли и химических вредностей и может найти применение, например, на предприятиях черной металлургии. Устройство для очистки газов типа трубы Вентури включает конфузор, горловину, диффузор, регулирующую вставку, соединенную через шток с приводом, систему орошения, фиксатор, установленный в диффузоре. Причем регулирующая вставка выполнена из коаксиально установленных на расстоянии друг от друга элементов, при этом наружный элемент жестко закреплен на штоке с помощью спиц, а внутренний установлен на штоке с возможностью продольного перемещения и имеет упоры, расположенные между спицами наружного элемента. Система орошения выполнена в виде коллектора с акустическими форсунками, при этом каждая из форсунок содержит корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, трубок для подвода воздуха и жидкости. Корпус выполнен в виде вертикально расположенной цилиндрической втулки, в верхней части которой расположена трубка для подвода воздуха, а перпендикулярно ее оси расположена трубка для подвода жидкости. Внутри корпуса, соосно ему, жестко закреплена втулка с верхним и нижним фланцами, при этом нижний фланец жестко зафиксирован в проточке, выполненной в корпусе, а внутри втулки, соосно ей, расположен стержень, на конце которого запрессован кольцевой объемный резонатор, выполненный в виде чашки с конической поверхностью, а в хвостовой части стержня расположены фиксирующие диски, взаимодействующие с внутренней поверхностью втулки. В нижнем фланце расположено, по крайней мере, одно сопло под углом к оси резонатора, величина которого лежит в следующем интервале величин: 20°÷40°, при этом продолжение оси сопла лежит на окружности, находящейся в средней части конической поверхности резонатора. Технический результат - снижение энергозатрат на очистку газов. 3 ил.

 

Изобретение относится к технике очистки газов от пыли и химических вредностей и может найти применение, например, на предприятиях черной металлургии.

Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки газов типа трубы Вентури по авторскому свидетельству СССР №942287, кл. B01D 47/10, 1979 г., содержащее конфузор, горловину, диффузор, регулирующую вставку, соединенную через шток с приводом, систему орошения, фиксатор, установленный в диффузоре, причем регулирующая вставка выполнена из коаксиально установленных на расстоянии друг от друга элементов, при этом наружный элемент жестко закреплен на штоке с помощью спиц, а внутренний установлен на штоке с возможностью продольного перемещения и имеет упоры, расположенные между спицами наружного элемента (прототип).

Недостатком известного устройства является то, что при больших количествах очищаемых газов возрастают энергозатраты на систему регулирования за счет отсутствия устройств для тонкого распыливания жидкости.

Технический результат - снижение энергозатрат на очистку газов.

Это достигается тем, что в устройстве для очистки газов типа трубы Вентури, включающем конфузор, горловину, диффузор, регулирующую вставку, соединенную через шток с приводом, систему орошения, фиксатор, установленный в диффузоре, причем регулирующая вставка выполнена из коаксиально установленных на расстоянии друг от друга элементов, при этом наружный элемент жестко закреплен на штоке с помощью спиц, а внутренний установлен на штоке с возможностью продольного перемещения и имеет упоры, расположенные между спицами наружного элемента, система орошения выполнена в виде коллектора с акустическими форсунками, при этом каждая из форсунок содержит корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, трубок для подвода воздуха и жидкости, причем корпус выполнен в виде вертикально расположенной цилиндрической втулки, в верхней части которой расположена трубка для подвода воздуха, а перпендикулярно ее оси расположена трубка для подвода жидкости, причем внутри корпуса, соосно ему, жестко закреплена втулка с верхним и нижним фланцами, при этом нижний фланец жестко зафиксирован в проточке, выполненной в корпусе, а внутри втулки, соосно ей, расположен кольцевой объемный резонатор, выполненный в виде чашки с конической поверхностью, при чашка запрессована на стержне диаметром d резонатора, а в его хвостовой части расположены фиксирующие диски, выполненные в виде упругих лепестков, взаимодействующих с внутренней поверхностью втулки, а в нижнем фланце расположено, по крайней мере, одно сопло под углом к оси резонатора, величина которого лежит в следующем интервале величин: 20°:40°, при этом продолжение оси сопла лежит на окружности, находящейся в средней части конической поверхности резонатора.

На фиг.1 изображен продольный разрез предложенного устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - схема акустической форсунки в устройстве орошения.

Устройство для очистки газов типа трубы Вентури включает конфузор 1, горловину 2, диффузор 3, рассекатель 4, через который подводится вода, регулирующую вставку 5, состоящую из наружного элемента 6 и внутреннего элемента 7, имеющего упоры 8. Элемент 6 при помощи спиц 9 жестко соединен со штоком 10, который перемещается приводом 11.

Наружный элемент 6 вставки установлен с зазором по отношению к внутреннему элементу 7 вставки. Элемент 7 установлен с зазором на штоке 10 и имеет возможность перемещаться. Упоры 8, установленные на элементе 7, расположены между спицами элемента 6. Высота упоров Н превышает или равна расстоянию от фиксатора 12, установленного в диффузоре 3, до нижнего положения наружного элемента вставки L, a L+b>H,где b - высота наружного элемента вставки.

Акустическая форсунка содержит корпус 16 с размещенным внутри генератором звуковых колебаний ультразвукового частотного диапазона в виде сопла 18 и кольцевого объемного резонатора 20. Корпус 16 выполнен в виде вертикально расположенной цилиндрической втулки, в верхней части которой расположена трубка 22 для подвода воздуха, а перпендикулярно ее оси расположена трубка 23 для подвода жидкости. Внутри корпуса 16, соосно ему, жестко закреплена втулка 29 с фланцами верхним 17 и нижним 21, причем нижний фланец 21 жестко зафиксирован в проточке, выполненной в корпусе 16.

Внутри втулки 29, соосно ей, расположен стержень диаметром d, на конце которого запрессован кольцевой объемный резонатор 20, выполненный в виде чашки 24 с конической поверхностью 26. В хвостовой части стержня 19 расположены фиксирующие диски 27 и 28, взаимодействующие с внутренней поверхностью втулки 29. В нижнем фланце 21 расположено, по крайней мере, одно сопло 25 под углом к оси резонатора 20, величина которого лежит в следующем интервале величин: 20°÷40°, причем продолжение оси сопла 25 лежит на окружности, находящейся в средней части конической поверхностью 26. На внутренней поверхности втулки 29 выполнены соосные коническое 30 и цилиндрическое 31 отверстия.

Для оптимальной работы форсунки должны соблюдаться следующие соотношения ее параметров:

Отношение высоты h1 кольцевого объемного резонатора 20 к расстоянию h между верхним основанием конической поверхности 26 и нижней торцевой поверхностью корпуса 16 лежит в оптимальном интервале величин: h1/h=1÷3;

Отношение внутреннего диаметра d1 чашки 24 резонатора 20 к диаметру d2 его внешней цилиндрической поверхности лежит в оптимальном интервале величин: d1/d2=0,7÷0,9;

Отношение внутреннего диаметра d1 чашки 24 резонатора 20 к диаметру d его стержня лежит в оптимальном интервале величин: d1/d=1÷3;

Отношение внутреннего диаметра d1 чашки 24 резонатора 20 к высоте h1 кольцевого объемного резонатора 20 лежит в оптимальном интервале величин: d1/h1=1÷2.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Загрязненные газы, поступающие в трубу Вентури, рассекателем 4 распределяются по кольцевой щели между цилиндрическим корпусом 13 и рассекателем 4, куда также поступает орошающая жидкость через коллектор 14 и акустические форсунки 15 (фиг.3). При максимальном количестве очищаемых газов регулирующая вставка 5 находится в верхнем положении. При этом элемент 7 опирается на спицы 9, прижимаясь к ним за счет давления очищаемого газа и веса. До среднего положения взаимное расположение внутреннего элемента 7 и наружного элемент 6 остается неизменным. Затем при уменьшении количества очищаемых газов наружный элемент 6 перемещается вниз, а внутренний 7 фиксируется на упорах 8, тем самым, передавая на них нагрузку от давления газа.

Величина перепада давления на трубе Вентури растет при уменьшении расхода, т.е. при движении регулирующей вставки вниз. Поэтому при наиболее значительном перепаде давления на трубе Вентури, когда наружный элемент 6 вставки 5 находится в нижнем положении, а внутренний элемент 7 зафиксирован, будет уменьшена нагрузка на привод 11.

Основное количество очищаемого газа при максимальном раскрытии проходит через щель между наружным элементом 6 и конфузором 1. Некоторое количество, примерно 15% от максимального, проходит через зазор между наружным элементом 7, причем и то, и другое количество газов очищается за счет подачи воды через рассекатель 4.

При опускании регулирующей вставки в нижнее положение очищенный газ проходит в щель между наружной и внутренней частями. Газ, проходящий через зазор, создает аэродинамическую защиту от износа потоком газа штока 10. Подобный износ наблюдается на трубах Вентури аналогичной конструкции.

Таким образом, преимущества предлагаемого устройства заключаются в снижении энергозатрат на очистку газов и повышении износостойкости внутренних узлов.

Акустическая форсунка работает следующим образом.

Распыливающий агент, например воздух, подается по трубке 22, где встречает на своем пути кольцевой объемный резонатор 20. В результате прохождения резонатора 20 распыливающим 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 жидкости, подаваемой через трубку 23 в сопла 25, откуда она попадает на окружность, находящуюся в средней части конической поверхностью 26 резонатора 20, 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 26 резонатора 20.

Устройство для очистки газов типа трубы Вентури, включающее конфузор, горловину, диффузор, регулирующую вставку, соединенную через шток с приводом, систему орошения, фиксатор, установленный в диффузоре, причем регулирующая вставка выполнена из коаксиально установленных на расстоянии друг от друга элементов, при этом наружный элемент жестко закреплен на штоке с помощью спиц, а внутренний установлен на штоке с возможностью продольного перемещения и имеет упоры, расположенные между спицами наружного элемента, отличающееся тем, что система орошения выполнена в виде коллектора с акустическими форсунками, при этом каждая из форсунок содержит корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, трубок для подвода воздуха и жидкости, причем корпус выполнен в виде вертикально расположенной цилиндрической втулки, в верхней части которой расположена трубка для подвода воздуха, а перпендикулярно ее оси расположена трубка для подвода жидкости, причем внутри корпуса, соосно ему, жестко закреплена втулка с верхним и нижним фланцами, при этом нижний фланец жестко зафиксирован в проточке, выполненной в корпусе, а внутри втулки, соосно ей, расположен стержень диаметром d, на конце которого запрессован кольцевой объемный резонатор, выполненный в виде чашки с конической поверхностью, а в хвостовой части стержня расположены фиксирующие диски, взаимодействующие с внутренней поверхностью втулки, а в нижнем фланце расположено, по крайней мере, одно сопло под углом к оси резонатора, величина которого лежит в следующем интервале величин: 20÷40°, при этом продолжение оси сопла лежит на окружности, находящейся в средней части конической поверхности резонатора, а отношение высоты h1 кольцевого объемного резонатора к расстоянию h между верхним основанием конической поверхности и нижней торцевой поверхностью корпуса лежит в оптимальном интервале величин h1/h=1÷3; отношение внутреннего диаметра d1 чашки резонатора к диаметру d2 его внешней цилиндрической поверхности лежит в оптимальном интервале величин d1/d2=0,7÷0,9; отношение внутреннего диаметра d1 чашки резонатора к диаметру d его стержня лежит в оптимальном интервале величин d1/d=1,25÷3; отношение внутреннего диаметра d1 чашки резонатора к высоте h1 кольцевого объемного резонатора лежит в оптимальном интервале величин d1/h1=1÷2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для распыливания жидкости, и может быть использовано в опрыскивающей технике для химической защиты растений, в туманообразователях для защищенного грунта, при обеззараживающей обработке животноводческих помещений и животных.

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкости различной вязкости и может быть использовано в устройствах для получения высокодисперных аэрозолей, в частности в опрыскивающей технике для химической защиты растений, в туманообразователях для защищенного грунта, при обеззараживающей профилактической обработке животноводческих помещений и животных в сельскохозяйственном производстве.

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкостей и может быть использовано в различных областях промышленности. .
Изобретение относится к технике распыления (диспергирования) жидкостей и может быть использовано в отраслях промышленности, где требуется повышенная однородность смеси диспергированной жидкости с газом (газовзвеси или аэровзвеси), в частности при приготовлении топливной смеси в двигателях внутреннего сгорания (ДВС).

Изобретение относится к области радиационно-химических процессов в системе газ-жидкость, осуществляемых под воздействием ускоренных электронов, и может быть использовано для очистки сточных вод (СВ) от органических и неорганических загрязнений, обеззараживания на очистных сооружениях хозбытовых и промышленных объектов, в практике водоподготовки.

Изобретение относится к пневматическим устройствам и, в частности, к устройствам для распыливания жидкостей. .

Изобретение относится к способам мокрого золоулавливания с трубой Вентури, предназначенным для улавливания летучей золы из дымовых газов котлов, сжигающих твердое топливо, а также может быть применено для улавливания цементной пыли в производстве цемента и пылеулавливания в металлургической, химической и других отраслях промышленности, где применяются золо-пылеуловители с трубой Вентури.

Изобретение относится к тепломассообменной аппаратуре химической, пищевой, металлургической и других отраслей промышленности и предназначено для мокрой очистки газов от твердых, жидких и газообразных примесей, а также охлаждения и конденсации паров, проведения химических реакций в системе газ - жидкость - твердое.

Изобретение относится к устройствам для проведения процессов с газожидкостными потоками и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например, в паровых котлах.

Изобретение относится к способу эффективного смешивания двух или более текучих средств, в частности, текучих сред в разных фазах. .

Изобретение относится к бытовой технике. .

Изобретение относится к аппаратам для мокрой очистки газов от пыли и их охлаждения и может быть использовано для улавливания мелкодисперсных аэрозолей, пыли технологических и аспирационных выбросов, в частности золовых частиц дымовых газов котельных установок и промышленных печей.

Изобретение относится к устройствам мокрой очистки газов и может быть использовано в системах пыле- и золоулавливания теплоэлектростанций, на предприятиях химической, строительной промышленности и др., где применяются низконапорные скрубберы Вентури большой единичной производительности с трубой-коагулятором прямоугольного сечения.

Изобретение относится к теплоэнергетике, химической, металлургической и другим отраслям промышленности и предназначено для использования в системе мокрой очистки технологических газов.

Изобретение относится к оросительному мокрому сепаратору для очистки отработанного воздуха. .

Изобретение относится к устройствам для очистки воздуха от аэрозоля, образующегося из жидкого продукта: масляные и конденсационные примеси с размерами частиц, как правило, не более 1 мкм.

Изобретение относится к технике очистки газов от пыли и химических вредностей и может найти применение, например, на предприятиях черной металлургии

Изобретение относится к технике очистки газов от пыли и химических вредностей и может найти применение, например, на предприятиях черной металлургии

Наверх