Устройство для очистки газов



Устройство для очистки газов
Устройство для очистки газов

 


Владельцы патента RU 2575887:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) (RU)

Устройство для очистки газов относится к пылеуловителям, применяемым для улавливания пыли во взвешенном слое жидкости из пылегазового потока вытяжных вентиляционных и аспирационных систем. Устройство содержит цилиндрический корпус, состоящий из герметично соединенных между собой блоков: технологического, на котором сверху соосно установлен сепарационный блок, а снизу смонтирован блок-поддон. Внутри корпуса установлены металлические горизонтальные перегородки. В перегородках выполнены круглые отверстия, в которых по окружности смонтированы шесть рабочих контактных камер равноудаленно друг от друга. В центре горизонтальной перегородки выполнено отверстие с установленной в нем металлической трубой. Входной патрубок выполнен в виде усеченного конуса и установлен перпендикулярно вертикальной оси цилиндрической трубы и тангенциально к ее поверхности меньшим в поперечном сечении диаметром патрубка. Контактные рабочие камеры в нижнем горизонтальном сечении снабжены конфузорами, а в верхнем - диффузорами. Цилиндрическая труба в нижнем горизонтальном сечении снабжена диффузором. Диффузор выполнен с превышением по высоте конфузоров контактных камер. Внутри каждой из контактных камер на диаметрально противоположных сторонах смонтированы две вертикальные металлические стойки с закрепленными на них металлическими сферическими насадками на межцентровом расстоянии друг от друга. Сферические насадки, закрепленные на одной стойке в каждой контактной камере, смещены относительно сферических насадок, закрепленных на противоположной. Одна из стоек в каждой контактной камере закреплена неподвижно, а другая с возможностью регулирования в вертикальной плоскости. Технический результат - повышение эффективности работы устройства для очистки газов от пыли. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Устройство для очистки газов относится к аппаратам барботажного типа, применяемым для улавливания пыли во взвешенном слое жидкости вытяжных вентиляционных и аспирационных систем.

Известно устройство для очистки газов, содержащее корпус с патрубками ввода и вывода газовоздушного потока и патрубком слива жидкого шлама, состоящий из трех соосно установленных и герметично соединенных между собой блоков: технологического, блока-поддона, заполненного водой и снабженного регулятором подачи и поддержания уровня жидкости, и сепарационного с установленной между технологическим и блоком-поддоном горизонтальной перегородкой с отверстиями, в которых смонтированы контактные камеры, расположенные по окружности равноудаленно друг от друга [патент РФ на ПМ RU №107485 B01D 47/02 - прототип].

Недостатком устройства по прототипу является низкая эффективность, обусловленная недостаточной степенью интенсивности протекающих массообменных процессов между жидкостью и поступающим на очистку пылегазовым потоком и, следовательно, недостаточной степенью улавливания пыли из очищаемой пылегазовой смеси.

Недостатком устройства также является низкий уровень образования и стабилизации барботажно-пенного слоя из-за недостаточно равномерного распределения очищаемого пылегазового потока как внутри устройства, так и внутри контактных камер и, следовательно, недостаточное обеспечение стабильности и надежности работы устройства в целом.

Кроме того, устройство имеет значительное гидравлическое сопротивление, что требует дополнительные энергетические затраты при эксплуатации вентиляционных систем.

Технический результат - повышение эффективности работы устройства для очистки газов от пыли.

Техническая задача - повышение эффективности работы устройства за счет конструктивного исполнения, направленного на повышение массообменных процессов при обработке пылегазового потока.

Техническая задача решается тем, что в устройстве для очистки газов, содержащем металлический цилиндрический корпус с патрубками выхода пылегазового потока и слива жидкого шлама, состоящий из трех соосно установленных и герметично соединенных между собой блоков: технологического, блока-поддона, заполненного водой и снабженного регулятором подачи и поддержания уровня жидкости, и сепарационного с установленной между технологическим блоком и блоком-поддоном горизонтальной перегородкой с отверстиями, в которых по окружности смонтированы шесть рабочих контактных камер равноудаленно друг от друга; дополнительно содержит горизонтальную перегородку, установленную между технологическим и сепарационным блоками, при этом в центре горизонтальной перегородки, отделяющей технологический блок от блока-поддона, выполнено отверстие, в котором установлена металлическая цилиндрическая труба, предназначенная для подачи в нее запыленного воздуха, снабженная входным парубком, выполненным в виде усеченного конуса и установленным перпендикулярно вертикальной оси цилиндрической трубы и тангенциально к ее поверхности меньшим в поперечном сечении диаметром патрубка, в нижнем горизонтальном сечении цилиндрическая труба снабжена диффузором с углом расширения 20 градусов, при этом контактные рабочие камеры в нижней горизонтальном сечении снабжены конфузорами с углом сужения 25-30 градусов, а в верхнем горизонтальном сечении снабжены диффузорами с углом расширения 20 градусов, причем диффузор, установленный на цилиндрической трубе, выполнен с превышением по высоте конфузоров рабочих контактных камер, внутри которых на диаметрально противоположных сторонах смонтированы две металлические стойки, одна из которых закреплена неподвижно, а другая с возможностью регулирования в вертикальной плоскости, с закрепленными на каждой из них сферическими насадками на межцентровом расстоянии друг от друга, равном 1,5-3,0 диаметра сферической насадки, причем сферические насадки, закрепленные на одной из вертикальных стоек, смещены относительно сферических насадок, закрепленных на диаметрально противоположной стойке, на межцентровом расстоянии, равном 1,0-1,5 диаметра сферической насадки, при этом диаметр сферической насадки равен 0,5-0,8 диаметра контактной камеры, а пластины в пластинчатом сепараторе расположены под углом 90° друг к другу.

Сущность

Технический результат обеспечивается тем, что в устройстве для очистки газов от пыли в технологическом блоке в центре горизонтальной перегородки, отделяющей технологический блок от блок-поддона, выполнено отверстие, в котором установлена цилиндрическая труба, с тангенциально установленным к ее поверхности патрубком для подачи запыленного воздуха, выполненным в виде усеченного конуса, установленным перпендикулярно вертикальной оси цилиндрической трубы и тангенциально к ее поверхности меньшим в поперечном сечении диаметром патрубка. Такое выполнение патрубка обеспечивает повышение скорости поступающему в цилиндрическую трубу пылегазовому потоку с формированием его в интенсивном закрученном режиме. В нижнем горизонтальном сечении цилиндрическая труба снабжена диффузором с углом расширения 20 градусов. Контактные рабочие камеры, размещенные внутри технологического блока, в верхнем горизонтальном сечении снабжены диффузорами с углом расширения 20 градусов, а в нижней горизонтальном сечении снабжены конфузорами с углом сужения 25-30 градусов, причем диффузор цилиндрической трубы выполнен с превышением по высоте конфузоров рабочих контактных камер. При таком конструктивном исполнении цилиндрической трубы и контактных камер подлежащий очистке пылегазовый поток, попадая из цилиндрической трубы в поддон с водой в закрученном режиме, равномерно распределяется и перемешивается в воде с образованием пенного слоя, обеспечивая интенсивное поглощение водой примесей пыли до того, как образовавшийся слой пены поступает в конфузоры контактных камер, тем самым способствуя повышению эффективности улавливания пыли из пылегазового потока при работе устройства.

Внутри рабочих контактных камер, на диаметрально противоположных сторонах смонтированы две металлические стойки, одна из которых закреплена неподвижно, а другая с возможностью регулирования в вертикальной плоскости, на каждой из стоек закреплены сферические насадки на межцентровом расстоянии друг от друга, равном 1,5-3,0, причем насадки, закрепленные на одной из стоек в каждой контактной камере, смещены относительно сферических насадок, закрепленных на диаметрально противоположной стойке на межцентровом расстоянии, равном 1,0-1,5 диаметра сферической насадки, составляющем 0,5-0,8 диаметра контактной камеры, при этом одна из стоек в каждой контактной камере закреплена неподвижно, а другая с возможностью регулирования в вертикальной плоскости. Такое расположение сферических насадок внутри контактных камер обеспечивает гидродинамический режим работы устройства с образованием устойчивого пеноподобного слоя без выноса капельной жидкости из контактных камер в сепаратор, что также позволяет повысить эффективность и надежность работы устройства по улавливанию пыли.

Кроме этого использование сферических насадок позволяет повысить массообменные процессы внутри контактных камер за счет увеличения площади контакта пеножидкостного слоя и очищаемого пылегазового потока. При этом взвешенные частицы пыли частично осаждаются на поверхности сферических насадок, а частично со стекающей по гладкой поверхности сферических насадок водой снова попадают в блок-поддон с последующим удалением через патрубок слива в виде пылесодержащего жидкого шлама, что также повышает эффективность пылеулавливания и надежность работы устройства.

А возможность перемещения в контактных рабочих камерах в вертикальной плоскости одной из стоек с закрепленными на ней сферическими насадками позволяет регулировать площадь поперечного сечения между насадками и тем самым обеспечить заданный стабильный гидродинамический режим с образованием пеноподобного слоя в работе устройства при проведении пусконаладочных работ и его профилактическом обслуживании.

Расположение пластин в сепараторе под углом 90° друг к другу создает равномерный поток очищенного газа после сепаратора, предотвращая перетекание очищенного газа в пространство под сепаратором и в контактные камеры и предотвращая снижение массообменных процессов, повышая тем самым эффективность работы устройства и его надежность.

Заявляемое изобретение поясняется графическим материалом:

- на фиг. 1 схематично представлен общий вид устройства;

- на фиг. 2 горизонтальный разрез А-А.

Устройство содержит металлический цилиндрический корпус, состоящий из трех герметично соединенных между собой, например, сваркой блоков: технологического 1, на котором сверху соосно установлен сепарационный блок 2, а снизу смонтирован блок-поддон 3.

Технологический блок 1 снабжен входным патрубком 4 загрязненного воздуха, сепарационный блок снабжен патрубком выхода очищенного газа, а блок-поддон 3 патрубком слива 6 жидкого пылесодержащего шлама-пульпы и регулятором подачи и поддержания уровня жидкости 7 в поддоне 3.

Внутри корпуса устройства установлены металлические горизонтальные перегородки 8 и 9, отделяющие технологический блок 1 от сепарационного 2 и блок-поддона 3 соответственно. В горизонтальных металлических перегородках 8 и 9 выполнены круглые отверстия 10, в которых по окружности смонтированы шесть рабочих контактных камер 11 равно удаленно друг от друга. Кроме того, в центре горизонтальной перегородки 9 выполнено отверстие 12 с установленной в нем металлической трубой 13, предназначенной для подачи в нее запыленного воздуха через входной патрубок 4, выполненный в виде усеченного конуса и установленный перпендикулярно вертикальной оси цилиндрической трубы 13 и тангенциально к ее поверхности меньшим в поперечном сечении диаметром патрубка. Контактные рабочие камеры 11 в нижнем горизонтальном сечении снабжены конфузорами 14 с углом сужения 25-30 градусов, а в верхнем горизонтальном сечении снабжены диффузорами 15 с углом расширения 20 градусов. Цилиндрическая труба 13 в нижнем горизонтальном сечении снабжена диффузором 16 с углом расширения 20 градусов. При этом диффузор 16 выполнен с превышением по высоте конфузоров 14 контактных камер 11. Внутри каждой из контактных камер 11 на диаметрально противоположных сторонах смонтированы две вертикальные металлические стойки 17 с закрепленными на них металлическими сферическими насадками 18 на межцентровом расстоянии друг от друга, равном 1,5-3,0 диаметра сферической насадки. При этом сферические насадки 18, закрепленные на одной стойке в каждой контактной камере, смещены относительно сферических насадок, закрепленных на противоположной стойке на расстоянии, равном 1,0-1,5 диаметра сферической насадки, при этом диаметр сферической насадки составляет 0,5-0,8 диаметра контактной камеры, причем одна из стоек 17 в каждой контактной камере закреплена неподвижно, а другая с возможностью регулирования в вертикальной плоскости.

Внутри сепарационного блока 2 размещен пластинчатый сепаратор 19, в котором в поперечном сечении пластины расположены под углом 90 градусов друг к другу.

Работа устройства

Подлежащий очистке пылегазовый поток, содержащий примеси, через тангенциальный патрубок 4 загрязненного воздуха поступает в цилиндрическую трубу 13 технологического блока 1 тангенциально к цилиндрической поверхности трубы 13 и, в закрученном режиме проходя через диффузор 16, опускается в блок-поддон 3, заполненный водой, где формируется гидродинамический режим интенсивного перемешивания поступающего в закрученном режиме пылегазового потока и воды, с частичным поглощением водой примесей пыли, с образованием турбулизированного пылежидкостного слоя, который через сужающиеся конфузоры 14 поступает в рабочее пространство контактных камер 11 с размещенными внутри сферическими насадками 18, на которых оседают взвешенные частицы пыли.

Частично очищенный таким образом от пылевых примесей газовоздушный поток, проходя через расширяющиеся диффузоры 15, в которых происходит основная сепарация капельной жидкости, оседающей на стенках диффузоров 15, поступает в сепарационный блок 2, где окончательно происходит отделение рабочей жидкости-агента и отводится через выходной патрубок 5, а через патрубок слива 6 из блока-поддона 3 удаляется отработанная вода в виде жидкого шлама.

Предлагаемое устройство обеспечивает, в сравнении с устройством по прототипу, повышение массообменных процессов между очищаемым пылевоздушным потоком и водной средой, тем самым повышая эффективность улавливания пыли и производительность устройства по выходу очищаемого газа. Использование сферических насадок внутри контактных камер обеспечивает достижение необходимого гидродинамического режима стабильной и надежной работы заявленного устройства. Кроме этого, использование устройства для улавливания пыли, в вытяжных вентиляционных и аспирационных системах в стройиндустрии, например, в бетоносмесительных установках, при обжиге керамзита, производстве цемента и кирпича и т.п., способствует снижению вредного воздействия выбросов в окружающую среду.

1. Устройство для очистки газов, содержащее металлический цилиндрический корпус с патрубком выхода пылегазового потока и патрубком слива жидкого шлама, состоящий из трех соосно установленных и герметично соединенных между собой блоков: технологического, блока-поддона, заполненного водой и снабженного регулятором подачи и поддержания уровня жидкости, и сепарационного блока с установленной между технологическим блоком и блоком-поддоном горизонтальной перегородкой с отверстиями, в которых по окружности смонтированы шесть рабочих контактных камер равноудаленно друг от друга, отличающееся тем, что дополнительно содержит горизонтальную перегородку, установленную между технологическим и сепарационным блоками, при этом в центре горизонтальной перегородки, отделяющей технологический блок от блока-поддона, выполнено отверстие, в котором установлена металлическая цилиндрическая труба, предназначенная для подачи в нее запыленного воздуха, снабженная входным патрубком, выполненным в виде усеченного конуса и установленным перпендикулярно вертикальной оси цилиндрической трубы и тангенциально к ее поверхности меньшим в поперечном сечении диаметром патрубка, в нижнем горизонтальном сечении цилиндрическая труба снабжена диффузором с углом расширения 20 градусов, при этом контактные рабочие камеры в нижнем горизонтальном сечении снабжены конфузорами с углом сужения 25-30 градусов, а в верхнем горизонтальном сечении снабжены диффузорами с углом расширения 20 градусов, причем диффузор, установленный на цилиндрической трубе, выполнен с превышением по высоте конфузоров рабочих контактных камер, внутри которых на диаметрально противоположных сторонах смонтированы две металлические стойки, одна из которых закреплена неподвижно, а другая с возможностью регулирования в вертикальной плоскости, с закрепленными на каждой из них сферическими насадками на межцентровом расстоянии друг от друга, равном 1,5-3,0 диаметра сферической насадки, причем сферические насадки, закрепленные на одной из вертикальных стоек, смещены относительно сферических насадок, закрепленных на диаметрально противоположной стойке, на межцентровом расстоянии, равном 1,0-1,5 диаметра сферической насадки, при этом диаметр сферической насадки равен 0,5-0,8 диаметра контактной камеры.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в пластинчатом сепараторе пластины расположены под углом 90° друг к другу.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к газовой, нефтяной, химической промышленности и может быть использована в процессах и аппаратах для сепарации жидкости и отделения механических примесей из газового потока.

Изобретение относится к газоочистке с использованием жидкости в качестве отделяющего агента и может быть использовано в различных отраслях промышленности для решения экологических проблем.

Изобретение относится к золоуловителям. Устройство для очистки и утилизации отходящих дымовых газов содержит входной патрубок, корпус, выходной патрубок, осадительную камеру с разделительными перегородками, входной газоход снабжен оросителем воды в виде коллектора с вихревыми форсунками, винтовой насос, бак для сбора воды, переливное окно осадительной камеры с регулируемым шибером через сливной патрубок, трубчатый змеевик, влагоотделитель с тангенциальным вводом, а каждая из форсунок содержит корпус с камерой завихрения, при этом корпус выполнен в виде подводящего штуцера с отверстием, цилиндрической гильзой, сопло, центробежный завихритель установлен в цилиндрической камере корпуса с образованием кольцевой цилиндрической камеры, центробежный завихритель соединен с тремя камерами: конической, цилиндрической, диффузорной выходной камерой, тангенциальные вводы выполнены в виде каналов, тангенциально расположенных к внутренней поверхности вставки, влагоотделитель с тангенциальным вводом содержит нижнюю коническую часть с патрубком для слива воды, верхнюю цилиндрическую часть, патрубок для ввода потока очищенного газа, выхлопную трубу с завихрителем потока, выполненного в виде, по крайней мере, однозаходной, осесимметричной корпусу циклона, винтовой пружины из перфорированных пластин, закрепленную на обтекателе, жестко связанном с перфорированным диском, закрепленным на нижнем торце выхлопной трубы.

Изобретение относится к очистке газов мокрым способом от пыли, паров жидкости, химических примесей. Газоочиститель содержит герметичный корпус 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3.

Изобретение относится к золоуловителям. Устройство для очистки и утилизации отходящих дымовых газов содержит входной патрубок, корпус, выходной патрубок, осадительную камеру, осадительная камера снабжена разделительной перегородкой, погруженной в камеру, причем нижняя часть разделительной перегородки, погруженная в камеру, имеет продольные пазы с постоянным шагом, а входной газоход устройства снабжен оросителем воды в виде коллектора с форсунками, вода в который под давлением поступает через трубопровод от винтового насоса, соединенного с баком для сбора воды, поступающей от переливного окна осадительной камеры с регулируемым шибером через сливной патрубок, причем в нижней части камеры размещен теплообменный аппарат в виде трубчатого змеевика, устройство снабжено влагоотделителем с тангенциальным вводом, а форсунка коллектора оросителя воды выполнена с перфорированным распылительным диском, содержит цилиндрический 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.

Изобретение относится к установке для поглощения вредных веществ из газов. Установка и способ поглощения вредных веществ из газов содержат первую ступень, на которой газ проводится через слой суспензии как дисперсная фаза, вторую ступень, на которой газ проводится как непрерывная фаза, в которую суспензию впрыскивают как дисперсную фазу, обе ступени конструктивно объединены в единственном скруббере, при этом дополнительно содержит диспергирующее и газораспределительное устройство (3) таким образом, чтобы живое сечение газа снижалось на 15%-50% от полного сечения скруббера при помощи выполненной в виде решетки конструкции тарелки (3а), как показано на фиг.2.

Изобретение относится к золоуловителям и может быть использовано на тепловых электрических станциях. Устройство для очистки и утилизации отходящих дымовых газов содержит входной патрубок, корпус, выходной патрубок, осадительную камеру, снабженную разделительной перегородкой, погруженной в камеру, а входной газоход устройства снабжен оросителем воды в виде коллектора с вихревыми форсунками, винтовой насос, бак сбора воды, переливное окно осадительной камеры с регулируемым шибером через сливной патрубок, причем в нижней части камеры размещен теплообменный аппарат в виде трубчатого змеевика, а устройство снабжено влагоотделителем с тангенциальным вводом, при этом устройство содержит систему оборотного водоснабжения с теплообменными аппаратами, содержащую охлаждаемое технологическое оборудование, связанное системой трубопроводов с теплообменниками, включает в себя охлаждаемое технологическое оборудование, соединенное параллельно двумя системами трубопроводов.

Изобретение может быть использовано в любой отрасли промышленности, где требуется очистка и подогрев газовых потоков, в частности в сушильных установках химической и пищевой отраслей промышленности, а также в вентиляционных системах зданий.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Газовый фильтр включает корпус с входным патрубком для подачи загрязненного газа и выходным патрубком для выпуска чистого газа, камеры грубой и тонкой очистки, разделенные перегородкой, не доходящей до днища корпуса, лопатки, размещенные в камере грубой очистки, первую лопатку, расположенную напротив входного патрубка под углом 40-50° к направлению потока газа, остальные лопатки, закрепленные попеременно на противоположных стенках камеры под углом 85-95° к предыдущей лопатке последовательно одна под другой и с зазором между лопаткой и противоположной стенкой, сетки, размещенные за перегородкой в камере тонкой очистки, установленные одна над другой с уменьшающимся размером ячеек от нижней сетки к верхней с перекрытием всей площади камеры, накопительную емкость снизу под камерами с перекрываемым патрубком в днище и системой регулирования уровня жидкости, обогреваемый кожух с системой регулировки температуры внутри.

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.

Заявленное изобретение относится к утилизации тепла и очистке газов энергетической установки в химической, металлургической, топливно-энергетической и прочих отраслях промышленности. Установка содержит корпус, в котором размещены коллектор для чистого жидкого абсорбента, адсорбционный и пористый фильтры. С коллектором посредством трубопровода соединен смеситель с патрубком для ввода загрязненного генераторного газа. Очистка генераторного газа производится в две ступени. Первая ступень является ступенью мокрой очистки и включает смеситель и соединенный со смесителем посредством трубопровода-охладителя адсорбционный фильтр. В смесителе образуется парогазовая смесь, при движении которой по трубопроводу-охладителю происходит конденсация жидкостных паров и захват микрозагрязнений газа микрокаплями жидкого абсорбента. Микрокапли жидкого абсорбента адсорбируются, коагулируются в адсорбционном фильтре и выводятся через патрубок, расположенный в нижней части адсорбционного фильтра. Вторая ступень является ступенью тонкой, сухой очистки газа от оставшихся загрязнений и выполнена в виде пористого фильтра. Отвод очищенного газа происходит через патрубок из зазора между корпусом и пористым фильтром. Технический результат: повышение эффективности очистки газа. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх