Скруббер вентури



Скруббер вентури
Скруббер вентури
Скруббер вентури
Скруббер вентури
Скруббер вентури
Скруббер вентури
Скруббер вентури

 


Владельцы патента RU 2541019:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к технике очистки газов от пыли и химических вредностей. Скруббер Вентури включает конфузор, горловину, диффузор, систему орошения, каплеуловитель, в конфузоре размещено оросительное устройство, состоящее из трубопровода для подачи воды, выполненного в виде двух взаимно перпендикулярных участков, один из которых размещен осесимметрично конфузору, а на его конце, обращенном в сторону горловины закреплена форсунка системы орошения, при этом входное отверстие диаметром d1 конфузора и выходное отверстие диаметром d3 диффузора соединены соответственно с подводящим и отводящим трубопроводами, а выход диффузора, соединенный с отводящим трубопроводом, тангенциально соединен с нижней частью цилиндрического корпуса прямоточного циклона, выполняющего функцию каплеуловителя, при этом оси диффузора и корпуса циклона взаимно перпендикулярны, причем нижняя часть корпуса циклона соединена с коническим бункером для отвода шлама, а верхняя часть соединена с конической камерой для отвода очищенного газа, а форсунка системы орошения содержит корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом, соосно расположенным в верхней части корпуса и имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, а к корпусу, в его нижней части, посредством трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде перфорированного диска. Технический результат - повышение эффективности очистки газов от пыли и химических вредностей. 4 з.п. ф-лы, 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, систему орошения и каплеуловитель (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 - повышение эффективности очистки газов от пыли и химических вредностей.

Это достигается тем, что в скруббере Вентури, включающем конфузор, горловину, диффузор, систему орошения, каплеуловитель, в конфузоре размещено оросительное устройство, состоящее из трубопровода для подачи воды, выполненного в виде двух взаимно перпендикулярных участков, один из которых размещен осесимметрично конфузору, а на его конце, обращенном в сторону горловины, закреплена форсунка системы орошения, при этом входное отверстие диаметром d1 конфузора и выходное отверстие диаметром d3 диффузора соединены соответственно с подводящим и отводящим трубопроводами, а выход диффузора, соединенный с отводящим трубопроводом, тангенциально соединен с нижней частью цилиндрического корпуса прямоточного циклона, выполняющего функцию каплеуловителя, при этом оси диффузора и корпуса циклона взаимно перпендикулярны, причем нижняя часть корпуса циклона соединена с коническим бункером для отвода шлама, а верхняя часть соединена с конической камерой для отвода очищенного газа, а форсунка системы орошения содержит корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом, соосно расположенным в верхней части корпуса и имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, а к корпусу, в его нижней части, посредством по крайней мере трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде перфорированного диска.

На фиг.1 приведена схема скруббера Вентури, на фиг.2 - схема трубы Вентури, на фиг.3 - схема форсунки с перфорированным распылительным диском для системы орошения.

Скруббер Вентури (фиг.1) включает в себя трубу Вентури (фиг.2), состоящую из конфузора 1, горловины 2, диффузора 3. В конфузоре 1 размещено оросительное устройство 4, состоящее из трубопровода для подачи воды, состоящего из двух взаимно перпендикулярных участков, один из которых - участок 6 - размещен осесимметрично конфузору 1, а на его конце, обращенном в сторону горловины 2 трубы Вентури, закреплена форсунка 7. Входное отверстие диаметром d1 конфузора 1 и выходное отверстие диаметром d3 диффузора 3 соединены соответственно с подводящим 8 и отводящим 9 трубопроводами. Диаметры входного и выходного отверстий конфузора и диффузора d1 и d3 принимают равными диаметрам подводящего и отводящего трубопроводов.

Выход диффузора 3, соединенный с отводящим трубопроводом 9, тангенциально соединен с нижней частью цилиндрического корпуса 5 прямоточного циклона, выполняющего функцию каплеуловителя, при этом оси диффузора 3 и корпуса 5 циклона взаимно перпендикулярны. Нижняя часть корпуса 5 циклона соединена с коническим бункером 10 для отвода шлама, а верхняя часть соединена с конической камерой 11 для отвода очищенного газа.

Аэродинамически оптимальными являются следующие соотношения размеров труб Вентури круглого сечения:

длина горловины l2=0,15d2, где d2 - диаметр горловины; угол сужения конфузора α1=15÷28°,

длина конфузора l 1 = ( d 1 d 2 2 t g α 1 2 )

Угол расширения диффузора α2=6÷8°,

длина диффузора l 3 = ( d 3 d 2 2 t g α 2 2 )

При малых скоростях газа и мелкодисперсной пыли следует применять трубы Вентури с удлиненной горловиной l2=(3÷5)d2, дающие в этом случае повышенную эффективность. При расходах газа до 3 м3/с следует применять трубы Вентури круглого сечения. При больших расходах газа и увеличении диаметра трубы возможности равномерного распределения орошения по сечению круглой трубы резко ухудшаются. Поэтому следует применять несколько параллельно работающих труб, а при расходах газа более 10 м3/с рекомендуется придавать сечению трубы прямоугольную (щелевую) форму, при которой условия организации равномерного орошения значительно облегчаются.

Форсунка с перфорированным распылительным диском для системы орошения (фиг.3) состоит из корпуса 12 со штуцером 13, жестко связанным с корпусом, соосно расположенным в верхней части корпуса и имеющим цилиндрическое отверстие 14 для подвода жидкости, соединенное с диффузором 15, осесимметричным корпусу и штуцеру. К корпусу 12, в его нижней части, посредством по крайней мере трех спиц 17 подсоединен распылитель 16, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде перфорированного диска с отверстиями 19. Диск распылителя 16 образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора 15, криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, является кривая линия n-го порядка, например эллиптическая, параболическая и др., а вторая - плоскость.

Спицы 17, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу, расположены радиально по отношению к оси корпуса, и по форме могут быть выполнены прямыми (не показано) и изогнутыми, причем к корпусу они крепятся посредством винтов 18, а к диску - либо с помощью разъемного соединения, например резьбового, либо неразъемного, например контактной сваркой.

Отверстия 19 перфорации в диске 16 имеют оси, пересекающиеся в точке, лежащей на торцевой поверхности корпуса и являющейся центром наибольшей окружности диффузора 15, при этом распылитель форсунки может быть выполнен из твердых материалов, например карбида вольфрама.

Скруббер Вентури работает следующим образом.

Работа скрубберов Вентури основана на дроблении воды турбулентным газовым потоком, захвате каплями воды частиц пыли, последующей их коагуляции и осаждении в каплеуловителе 5 инерционного типа. При введении жидкости в газовый поток дробление крупных капель на более мелкие за счет энергии турбулентного потока происходит, когда внешние силы, действующие на каплю, преодолевают силы поверхностного натяжения.

Труба Вентури состоит из конфузора 1, служащего для увеличения скорости газа, горловины 2, где происходит осаждение частиц пыли на каплях воды, и диффузора 3, в котором протекают процессы коагуляции, а также за счет снижения скорости восстанавливается часть давления, затраченного на создание высокой скорости газа в горловине 2. В каплеуловителе 5 благодаря тангенциальному вводу газа создается вращение газового потока, вследствие чего смоченные и укрупненные частицы пыли отбрасываются на стенки и непрерывно удаляются из каплеуловителя 5 в виде шлама.

Скруббер Вентури работает с высокой эффективностью 96÷98% на пылях со средним размером частиц 1÷2 мкм и улавливает высокодисперсные частицы пыли (вплоть до субмикронных размеров) в широком диапазоне начальной концентрации пыли в газе от 0,05 до 100 г/м3. При работе в режиме тонкой очистки на высокодисперсных пылях скорость газов в горловине 2 должна поддерживаться в пределах 100÷150 м/с, а удельный расход воды в пределах 0,5÷1,2 дм33. Это обусловливает необходимость большого перепада давления (Δp 10÷20 кПа) и, следовательно, значительных затрат энергии на очистку газа. В ряде случаев, когда труба Вентури работает только как коагулятор перед последующей тонкой очисткой (например, в электрофильтрах) или на крупной пыли размером частиц более 5÷10 мкм, скорости в горловине 2 могут быть снижены до 50÷100 м/с, что значительно снижает энергозатраты.

Форсунка с перфорированным распылительным диском работает следующим образом.

Жидкость подается по цилиндрическому отверстию 14 в диффузор 15, а из него под давлением поступает в распылитель 16, при этом происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет турбулизации потока на выходе, и мелкодисперсный поток выходит из форсунки с широким факелом распыляющейся жидкости (раствора).

При подаче орошающей жидкости в трубу Вентури ее начальная скорость незначительна. За счет сил динамического давления газового потока капли одновременно с дроблением получают значительные ускорения и в конце горловины 2 приобретают скорость, близкую к скорости газового потока. В диффузоре 3 скорости газового потока и капель падают, причем вследствие сил инерции скорость капель превышает скорость газового потока, поэтому захват частиц пыли каплями наиболее интенсивно идет в конце конфузора 1 и в горловине 2, где скорость газа относительно капли особенно значительна и кинематическая коагуляция протекает наиболее эффективно.

1. Скруббер Вентури, включающий конфузор, горловину, диффузор, систему орошения, каплеуловитель, причем в конфузоре размещено оросительное устройство, состоящее из трубопровода для подачи воды, выполненного в виде двух взаимно перпендикулярных участков, один из которых размещен осесимметрично конфузору, а на его конце, обращенном в сторону горловины, закреплена форсунка системы орошения, при этом входное отверстие диаметром d1 конфузора и выходное отверстие диаметром d3 диффузора соединены соответственно с подводящим и отводящим трубопроводами, а выход диффузора, соединенный с отводящим трубопроводом, тангенциально соединен с нижней частью цилиндрического корпуса прямоточного циклона, выполняющего функцию каплеуловителя, при этом оси диффузора и корпуса циклона взаимно перпендикулярны, причем нижняя часть корпуса циклона соединена с коническим бункером для отвода шлама, а верхняя часть соединена с конической камерой для отвода очищенного газа, при этом аэродинамически оптимальными являются следующие соотношения размеров трубы Вентури круглого сечения:
длина горловины l2=0,15 d2,
длина конфузора ,
длина диффузора ,
где d2 - диаметр горловины; α1 - угол сужения конфузора, α1=15-28°, α2 - угол расширения диффузора, α2=6-8°; причем при малых скоростях газа и мелкодисперсной пыли используют трубы Вентури с удлиненной горловиной l2=(3-5) d2, отличающийся тем, что форсунка системы орошения содержит корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом, соосно расположенным в верхней части корпуса и имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, а к корпусу в его нижней части посредством по крайней мере трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде перфорированного диска.

2. Скруббер Вентури по п.1, отличающийся тем, что диск распылителя форсунки образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора, криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, является кривая линия n-го порядка, а вторая - плоскость.

3. Скруббер Вентури по п.1, отличающийся тем, что спицы, посредством которых диск распылителя форсунки крепится к корпусу, расположены радиально по отношению к оси корпуса и по форме могут быть выполнены прямыми и изогнутыми.

4. Скруббер Вентури по п.1, отличающийся тем, что отверстия перфорации в диске форсунки имеют оси, пересекающиеся в точке, лежащей на торцевой поверхности корпуса и являющейся центром наибольшей окружности диффузора.

5. Скруббер Вентури по п.1, отличающийся тем, что распылитель форсунки выполнен из твердых материалов, например карбида вольфрама.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к очистке воздуха. Конденсационная камера для установки очистки газового потока содержит трубчатый корпус, имеющий входной канал для входа запыленного и/или задымленного газового потока и выходной канал для выхода очищенного газового потока, средство для вдувания пара, холодильник и кольцевой сборник для конденсата, расположенные внутри упомянутого корпуса.

Изобретение относится к способу быстрого охлаждения потока, выходящего из реактора для превращения метанола в олефины. Способ включает подачу указанного выходящего потока в колонну быстрого охлаждения; подачу потока циркулирующей воды в колонну быстрого охлаждения и стекание потока вода в колонне каскадами вниз; распыление второго потока воды для образования факела распыла из капель воды, причем указанный факел распыла направляют в каналы для пара, через которые проходят выходящие из реактора потоки, при этом факел распыла распыляется непосредственно над отверстиями тарелок, расположенных в колонне быстрого охлаждения; и контактирование выходящего из реактора потока с потоком воды и факелом распыла из водяных капель для удаления частиц катализатора из выходящего потока, при этом образуются быстро охлажденный выходящий из реактора поток и отводимый из колонны поток воды и твердых частиц.

Изобретение относится к технологии очистки газов от пыли в теплоэнергетике, черной и цветной металлургии. Способ очистки газов от пыли включает ввод в циклон с верхним осевым выхлопным патрубком очищаемого газа, очистку газа от пыли за счет действия центробежных сил при поступательном движении вращающегося потока сверху вниз в цилиндрическом корпусе с разворотом очищенного потока вверх.

Изобретение относится к очистному оборудованию для загрязненной текучей среды газопромывных устройств и использованию дискового центробежного сепаратора и может быть использовано в судостроительной промышленности.

Изобретение относится к устройству для очистки выхлопного газа. Устройство для очистки выхлопного газа содержит газоочиститель (1) и блок для очистки жидкости для промывки газа для очистки загрязненной жидкости для промывки газа.

Устройство для фильтрования воды снабжено блоком регулировки уровня воды. Устройство содержит входы для внешнего воздуха, через которые втекает воздух, содержащий пыль; блок пылеотделения, который соединен с входами для внешнего воздуха, и который отделяет пыль от втекающего воздуха; выпускные выходы, которые соединены с блоком пылеотделения и через которые выпускают воздух, от которого была отделена пыль; пылесодержащую секцию, которая соединена с блоком пылеотделения и которую заполняют водой; и блок регулировки уровня воды, который установлен в пылесодержащей секции, и который регулирует уровень воды.
Изобретение применяется на морских судах. Комплексная система выполнена в трех вариантах.
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 жилищно-коммунальному хозяйству и предназначено для использования в угольных, мазутных и газовых котельных. .

Изобретение относится к теплотехническим агрегатам, производящим выбросы в атмосферу, и может быть использовано в различных отраслях промышленности. .

Изобретение относится к очистке воздуха и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности. Установка для очистки воздуха содержит трубчатый корпус, имеющий входной канал для входа запыленного и/или задымленного воздушного потока, несколько последовательно расположенных конденсационных секций. Каждая секция снабжена средством для вдувания пара, холодильником и кольцевым сборником для конденсата и выходным каналом для выхода очищенного газового потока. Средство для вдувания пара выполнено из нескольких полых секций, имеющих общий центральный канал, соединенный с источником пара, и расположенных в виде радиальных лучей, расходящихся из одного центра. Холодильник выполнен в виде рубашки, соосной с корпусом. Внутренний профиль рубашки холодильника выполнен эквидистантным профилю, образованному лучами средства для подачи пара с образованием профилированного зазора. На внешней поверхности полых секций, соединенных с источником пара, выполнены отверстия, при помощи которых полость каналов внутри секций соединена с профилированным зазором. Технический результат: повышение эффективности очистки газового потока. 2 ил.

Изобретение относится к очистке воздуха и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности. Устройство для очистки газового потока содержит трубчатый корпус, имеющий входной канал для входа запыленного газового потока, несколько последовательно расположенных конденсационных секций. Каждая из секций снабжена средством для вдувания пара, холодильником и кольцевым сборником для конденсата и выходным каналом для выхода очищенного газового потока. Средство для вдувания пара выполнено как минимум из трех полых секций, расположенных в виде радиальных лучей. Холодильник выполнен в виде рубашки, соосной с корпусом, с образованием профилированного зазора между лучами рубашки холодильника и лучами средства для подачи пара. На внешней поверхности полых лучей, соединенных с источником пара, выполнены отверстия, при помощи которых полость каналов внутри указанных лучей соединена с упомянутым профилированным зазором. Способ заключается в многократном последовательном поэтапном насыщении потока газа паром жидкости с последующим осаждением на каждом этапе конденсационно-укрупнившихся частиц на элементе осаждения в виде конденсата и отводе этого конденсата. Технический результат: повышение эффективности очистки газового потока. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технологии мокрой очистки дымовых газов от твердых, жидких и токсичных газообразных элементов. Способ мокрой очистки дымовых газов от твердых и токсичных элементов, в котором поток отходящих дымовых газов проходит через эмульгатор, выполненный в виде кассетной сборки из труб с расположенными в каждой трубе завихрителями дыма и системой подачи воды на стенку трубы, отличается тем, что эмульгаторы располагают в линии очистки последовательно, один для золоочистки, второй для абсорбции окислов серы, азота, третий для поглощения двуокиси углерода, где эмульгаторы выполнены в виде набора бесшовных труб из прочных износостойких сплавов титана с соотношением длины и диаметра 10-15, при скорости газового потока в пределах 8-10 м/с при удельном расходе воды 0,25-0,50 л/м3. Технический результат - повышение надежности работы эмульгатора. 5 ил.

Изобретение относится к области защиты воздуха окружающей среды от агрессивных и высокодисперсных аэрозолей. Устройство для очистки воздуха от аэрозолей, включающее смеситель с водой, центрифугу и электродвигатель с вентилятором, при этом оно дополнительно содержит батарею циклонов, электрохолодильник, работающий на основе охлаждающего эффекта Пельтье, и конденсатор, работающий по принципу обратного холодильника, причем основные элементы устройства расположены в следующей последовательности по направлению воздушного потока: батарея циклонов для предварительной грубой очистки всасываемого воздуха, электродвигатель с вентилятором, барботажный смеситель воздуха с водой, содержащей дозированное количество поверхностно-активного вещества, конденсатор влаги с обратным ее сливом в смеситель, электрохолодильник, горячая сторона которого контактирует с жидкой фазой смесителя, а его холодная сторона служит для дальнейшего охлаждения воздушного потока после барботажного этапа очистки, сборник конденсата и центрифуга как сепаратор для отделения капель влаги из потока воздуха. Технический результат - повышение степени очистки воздуха от пыли. 1 ил.

Изобретение относится к технологии очистки газов от пыли в теплоэнергетике, черной и цветной металлургии. Способ очистки газов от пыли включает ввод в циклон с верхним осевым выхлопным патрубком очищаемого газа, очистку газа от пыли в цилиндрическом корпусе за счет действия центробежных сил при поступательном движении вращающегося потока сверху вниз с разворотом очищенного потока вверх, сбор потока уловленной пыли, распыление вспомогательной коагулирующей жидкости в форме струй, ориентированных на поток уловленной пыли, с образованием смеси уловленной пыли и вспомогательной коагулирующей жидкости, брикетирование смеси уловленной пыли и вспомогательной коагулирующей жидкости на вальцовом прессе. Брикетирование смеси уловленной пыли и вспомогательной коагулирующей жидкости осуществляют совместно с древесными опилками, предварительно увлажненными вспомогательной коагулирующей жидкостью до влажности 1-15%, которые подают в верхнюю часть корпуса циклона. Вальцовый пресс располагают в нижней части корпуса циклона. Технический результат: повышение степени очистки газов от пыли и повышение стабильности брикетирования.. 1 табл., 1 пр., 1 ил.

Группа изобретений относится к способу сепарации жидкости от газа и к устройству для его осуществления, например, перед процессом осушки газа от влаги или процессом его компримирования. Способ сепарации газа от примесей включает первичную центробежную сепарацию газа, контактирование его с жидкостью, например промывочной или метанольной водой, и последующую вторичную сепарацию от капельной жидкости с вертикальным и кольцевым отбором. При этом контактирование газа с жидкостью и последующую вторичную сепарацию осуществляют одновременно при прямоточном центробежном течении фаз, вначале закрученным газовым потоком всасывают жидкость, а после контакта газа с жидкостью ее вытесняют. Контактно-сепарационное устройство содержит тарелку с основанием, в котором расположен прямоточный центробежный элемент с завихрителем под основанием и патрубком над ним, с выполненными на образующих патрубка каналами выхода жидкости, которые направлены тангенциально относительно его радиуса в точке выхода над полотном. В нижней части прямоточного патрубка, установленного на основании тарелки, выполнен тангенциальный канал входа жидкости. Высота канала выхода газожидкостной смеси, расположенного на образующей прямоточного патрубка, определена по формуле: h=πd/n, где π=3,14159, d - диаметр патрубка, м, n - число щелей по диаметральному сечению патрубка. Техническим результатом группы изобретений является повышение эффективности сепарации, сокращение числа технологических секций или аппаратов при проведении процесса центробежной сепарации. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов. Конический форсуночный скруббер содержит корпус с патрубками для запыленного и очищенного газа, форсуночное оросительное устройство, опорные и ограничительные тарелки, между которыми расположена насадка, брызгоуловитель, выполненный в виде слоя насадки, размещенной между опорной и ограничительной тарелками и устройство для отвода шлама. Опорные тарелки выполнены упругими, а насадка, размещенная над нижней опорной тарелкой, выполнена из упругих материалов, и на нижней опорной тарелке установлен вибратор. Насадка выполнена в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности таким образом, что диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним и нижним основаниями цилиндрического кольца, а вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу. Изобретение позволяет повысить эффективность и надежность процесса пылеулавливания. 3 ил.

Изобретение относится к области химической, нефтеперерабатывающей и нефтяной промышленности, в частности к способам сепарации газов окисления производства битумов. Способ заключается в том, что газы окисления из реактора окисления битума подают в сепаратор с разделительной перегородкой и закрепленным на ней устройством для конденсации тяжелых углеводородов из отходящих газов окисления - глухой тарелкой, часть сырья окисления подают в зону над глухой тарелкой, при этом в сепаратор над разделительной перегородкой дополнительно устанавливают вертикально расположенный каплеуловитель в виде многослойной сетки, на который импульсно подают жидкую фазу для промывки сетки каплеуловителя, при этом с низа сепаратора отводят смесь тяжелых углеводородов из газов окисления с сырьем окисления, которую в дальнейшем направляют в реактор окисления. Изобретение обеспечивает снижение уноса жидкой фазы и возможность вовлечения жидкой фазы как сырья для получения окисленных битумов. 1 ил.
Наверх