Устройство для очистки газов

Изобретение относится к средствам мокрой очистки газов в слое механической пены. Устройство содержит корпус 1 с патрубком ввода газа 2, вертикальной выхлопной трубой 3, сепаратор 4 и закручиватель 5. Закручиватель 5 выполнен в виде усеченного полого конуса с прорезями 10, на наружной и внутренней поверхности которого жестко закреплены лопатки 8. При этом закручиватель 5 установлен автономно и имеет возможность осевого возвратно-поступательного перемещения для регулирования кольцевого зазора между ним и трубой 3. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки газа и снизить гидравлические потери. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к средствам мокрой очистки газов в слое механической пены, образуемой путем диспергирования жидкости закрученным потоком обрабатываемого газа.

Известно устройство для обработки газа, содержащее корпус, частично заполненный жидкостью, с патрубком ввода газа и размещенную внутри корпуса вертикальную выхлопную трубу, верхний конец которой оборудован сепаратором, а нижний - закручивателем в виде лопаток, равномерно укрепленных по окружности выхлопной трубы, и плоской кольцевой диафрагмой, установленной на на их верхних кромках (пат. РФ №1719027, В01Д 47/02, 1992 г.).

Недостаток этого устройства состоит в значительных гидравлических потерях напора газа из-за наличия зоны отрывного течения при повороте на 90° потоков, движущихся в закручиватель, а также дополнительного сопротивления, создаваемого сужением отверстия для прохода газа внутрь трубы из-за размещения в ее торце плоской кольцевой диафрагмы, что особенно проявляется при повышении объема пропускаемого газа.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для обработки газа, включающее корпус, частично заполненный жидкостью, с патрубком ввода газа, вертикальной выхлопной трубой, верхний конец которой оборудован сепаратором, а нижний - закручивателем в виде лопаток, равномерно укрепленных по окружности выхлопной трубы под острым углом к касательной в точке крепления, и кольцевой диафрагмы на их верхних кромках, выполненной в виде обратного усеченного конуса с углом раскрытия 90°-150° (пат. РФ №2067019, В01Д 47/02, 1993 г.).

Это решение позволяет несколько снизить гидравлические потери в сравнении с вышеописанным путем снижения интенсивности турбулентных пульсаций за счет плавного поворота потока газа конической поверхностью диафрагмы, а также за счет увеличения диаметра отверстия входа в выхлопную трубу кольцевой конической диафрагмы по сравнению с плоской.

Недостатком этого устройства является недостаточная эффективность очистки из-за неравномерного распеделения пены по сечению выхлопной трубы, поскольку в потоке газожидкостной системы, поступающей в выхлопную трубу, под действием центробежных сил жидкость, как более тяжелая фракция, стремится к стенкам трубы, что приводит к разделению жидкой и газовой фракций, т.е. уменьшению поверхности их контакта. Кроме того, в известном решении остаются достаточно высокие гидравлические потери из-за наличия диафрагмы и сужения проходного отверстия трубы.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности очистки газа за счет обеспечения равномерного регулируемого распределения газожидкостных потоков по сечению выхлопной трубы, а также снижение гидравлических потерь путем обеспечения более плавного поворота потока газа и увеличения диаметра отверстия входа газожидкостной системы в выхлопную трубу.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для обработки газа, содержащем корпус, частично заполненный жидкостью, с патрубком ввода газа и вертикальной выхлопной трубой, верхний конец которой оборудован сепаратором, а нижний - закручивателем из лопаток, равномерно распределенных относительно окружности выхлопной трубы, в нем новым является то, что закручиватель выполнен автономным, т.е. не связанным с трубой, для этого он снабжен дополнительной опорой для крепления лопаток, выполненной в виде прямого усеченного полого конуса, установленного соосно-оппозитно с трубой, на котором жестко закреплены лопатки. При этом лопатки установлены как на наружной, так и на внутренней поверхности конуса, а в стенке конуса выполнены прорези, частично погруженные в жидкость, для поступления внутрь конуса газовых потоков и обеспечения эжектирования жидкости как снаружи, так и внутри конуса.

Такое решение позволяет:

- снизить гидравлические потери и повысить степень эжектирования жидкости за счет исключения в известном решении диафрагмы и соответственно сужения входного сечения выхлопной трубы, при этом функции диафрагмы, т.е. обеспечение плавного поворота потока газа, уменьшение угла поворота, сокращение зоны отрыва и интенсивности турбулентных пульсаций, выполняет конус;

- повысить степень очистки газа за счет равномерного распределения газожидкостных потоков по сечению выхлопной трубы, а также более полного контакта газовой и жидкой фаз, что обеспечивается путем установки лопаток как снаружи, так и внутри конуса, и отсутствием сужения на входе в трубу.

Кроме того, новым является то, что конус имеет, преимущественно, дугообразно-вогнутую наружную образующую поверхность, что позволяет дополнительно снизить гидравлические потери за счет более плавного направления потока газа.

Новым является также то, что закручиватель выполнен с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения относительно трубы, что позволяет регулировать кольцевой зазор между ними, изменяя соотношение потоков, поступающих в трубу через наружные и внутренние лопатки, для обеспечения максимально равномерного их прохождения по сечению и высоте трубы.

На фиг.1 - схематично показан общий вид устройства; на фиг.2 - вид по А-А на фиг.1; на фиг.3 - вариант выполнения закручивателя.

Устройство содержит корпус 1 с патрубком ввода газа 2, выхлопную трубу 3 (по меньшей мере одну), верхний конец которой оборудован сепаратором 4. В нижней части корпуса 1, частично заполненного жидкостью, соосно с трубой 3 автономно установлен закручиватель, включающий опору в виде прямого полого усеченного конуса 5, на наружной 6 и внутренней 7 поверхностях которого жестко закреплены лопатки, наружные 8 и внутренние 9, равномерно распределенные по его окружности (соответственно относительно проходного отверстия выхлопной трубы 3), под углом к касательной в точке крепления. В стенке конуса 5 выполнены сквозные прорези 10, частично заглубленные в жидкость.

Конус 5 снабжен приводом 11 осевого возвратно-поступательного перемещения, например винтовой парой.

Конус 5 выполнен, преимущественно, с дугообразно-вогнутой или с прямолинейной наружной поверхностью 6.

Устройство работает следующим образом.

Подлежащий обработке газ поступает в корпус 1 через входной патрубок 2 и, распределяясь в пространстве между корпусом и выхлопной трубой 3, опускается вниз, к поверхности жидкости, заполняющей нижнюю часть корпуса, в которую частично погружены лопатки, наружные 8 и внутренние 9, и прорези 10 закручивателя. Достигший жидкости газ начинает двигаться внутрь выхлопной трубы 3, получая при этом первичный вращательный импульс и разделяясь лопатками 8 и 9 на потоки, равномерно распределенные внутри и снаружи конуса 5. Эти потоки движутся с ускорением в сужающихся межлопаточных каналах закручивателя и, приобретая высокую скорость вращения, вызывают вихреобразную инжекцию капель и струй жидкости с ее поверхности. При этом образуется газожидкостная система с развитой внутренней поверхностью контакта фаз, движущаяся за счет кинетической энергии газа внутрь выхлопной трубы, снаружи закручивателя 5, через кольцевой зазор «а» в периферийную часть трубы 3 и через его внутреннюю полость - в центральную часть трубы 3, т.е. равномерно заполняя все пространство трубы. За счет сужения проходных межлопаточных сечений скорость потоков возрастает, что увеличивает интенсивность очистки, а при попадании газожидкостной системы внутрь трубы из-за скачкообразного расширения сечения резко падает скорость газа, и он проходит к восходящему движению, в то время как капли и струи жидкости, плотность которых в ~103 раз превышает плотность газа, сохраняют вращательное движение. Такая разнонаправленность движения газа и жидкости способствует их интенсивному перемешиванию с образованием механической пены, обеспечивая высокую эффективность обработки газа. Жидкость, достигшая поверхности трубы, тормозится о нее и стекает вниз. Другая часть жидкости совместно с газом достигает сепаратора, где обработанный газ освобождается от остаточной жидкости.

До начала производственного процесса, т.е. при настройке установки на заданные режимы, в частности на объем запускаемого газа, производят регулировку зазора «а» посредством подъема/опускания конуса 5 относительно торца трубы 3 от привода 11.

1. Устройство для очистки газа, содержащее корпус, частично заполненный жидкостью, с патрубком ввода газа и вертикальной выхлопной трубой, верхний конец которой оборудован сепаратором, а нижний - закручивателем, включающим лопатки, расположенные равномерно относительно окружности упомянутой трубы, отличающееся тем, что закручиватель дополнительно снабжен опорой для крепления лопаток, выполненной в виде прямого усеченного полого конуса, установленного автономно, соосно-оппозитно с нижним концом выхлопной трубы и кольцевым зазором между ними, при этом лопатки жестко закреплены на наружной и внутренней поверхностях конуса, а в стенке последнего выполнены прорези, частично погруженные в упомянутую жидкость.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что конус имеет дугообразно вогнутую образующую поверхность.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что закручиватель снабжен средством для осевого возвратно-поступательного перемещения, для регулирования кольцевого зазора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к золоуловителям и может быть использовано на тепловых электрических станциях. .

Изобретение относится к золоуловителям и может быть использовано на тепловых электрических станциях. .

Изобретение относится к фильтрам мокрой очистки газов от пыли, капель, аэрозоля. .

Изобретение относится к устройствам для мокрой очистки газов. .

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

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

Изобретение относится к аппаратам для очистки газов от тонкой пыли и вредных газообразных компонентов и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройству для очистки воздуха и помещения, включающему механизм прососа воздуха с двигателем и водяной затвор, а также вращающийся увлажняемый водой сепаратор, через который проходит воздух.

Изобретение относится к устройствам для проведения процесса очистки газовых выбросов от пыли, абсорбции и других тепло-массообменных процессов и может быть использовано в теплоэнергетике, металлургии, химической, строительной и других отраслях промышленности для проведения технологических процессов и решения экологических проблем

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

Изобретение относится к конструкциям роторных массообменных аппаратов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности для химического взаимодействия жидкости и газа, проведения процессов тепломассообмена, абсорбции и газоочистки

Изобретение относится к средствам мокрой очистки газов в слое механической пены, образуемой путем диспергирования жидкости закрученным потоком обрабатываемого газа

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при очистке нефтяного попутного газа на нефтяных месторождениях
Изобретение относится к способам мокрой очистки загрязненного воздуха от пыли, аэрозолей, паров и газовых примесей и может быть использовано для очистки наружного воздуха приточных систем вентиляции административных или жилых зданий, расположенных в городах и населенных пунктах, где загрязнение атмосферы летучими органическими соединениями приобрело угрожающие размеры

Изобретение относится к золоуловителям и может быть использовано на тепловых электрических станциях

Изобретение относится к золоуловителям. Устройство для очистки и утилизации отходящих дымовых газов содержит корпус с входным и выходным патрубками, осадительную камеру с разделительной перегородкой, нижняя часть которой имеет продольные пазы с постоянным шагом, а входной газоход устройства снабжен оросителем воды в виде коллектора с форсунками соединенного с винтовым насосом, связанным с баком для сбора воды из осадительной камеры, теплообменный аппарат в виде трубчатого змеевика, влагоотделитель с тангенциальным вводом. Форсунка содержит цилиндрический полый корпус с каналом для подвода жидкости и соосную, жестко связанную с корпусом втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным сердечником, установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки и состоящим из цилиндрической части с закрепленным соосно с ней в нижней части шаровым сегментом, имеющим дроссельные отверстия, оси которых расположены параллельно оси корпуса форсунки. Технический результат заключается в повышении эффективности и надежности процесса пылеулавливания, а также снижении металлоемкости и виброакустической активности аппарата в целом. 2 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при создании газового сепаратора. Газовый сепаратор включает корпус, патрубок входа неочищенного газа, патрубок выхода очищенного газа, штуцер для откачки выделенной из газа жидкости и сепарационные элементы. Сепарационные элементы выполнены в виде лабиринта заслонок разной высоты с нижними открытыми зонами и с размещением длинных заслонок ниже уровня жидкости в сепараторе, с размещением каждой короткой заслонки вблизи от ближайшей длинной заслонки по ходу газа. На выходе из лабиринта заслонок расположен инерционный каплеуловитель в виде пластин, расположенных под переменными углами к направлению потока газа. Сепаратор дополнительно снабжен секцией, изолированной от общего объема сепаратора гидрозатвором и металлической вертикальной сеткой. Патрубок выхода очищенного газа расположен в корпусе в изолированной секции, а патрубок входа неочищенного газа соединен с лабиринтом заслонок. Техническим результатом является повышение степени очистки попутного нефтяного газа от жидкости. 1 ил.

Изобретение относится к средствам мокрой очистки газов в слое механической пены

Наверх