Устройство для очистки газов

 

Изобретение относится к технике мокрой очистки промышленных и дымовых газов, воздуха систем вентиляции и аспирации и может быть использовано для улавливания пылевидных мелкодисперсных частиц в различных отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение степени очистки газов путем более полного использования орошающей жидкости и уменьшение габаритов устройства. Устройство для очистки газов в виде трубы Вентури содержит конфузор 3, горловину 4, диффузор 5, распыливающие форсунки 2. Новым в устройстве является выполнение диффузора 5 в виде последовательных конусообразных обечаек 6, каждая последующая из которых имеет больший угол раскрытия и напущена на предыдущую с образованием в зоне напусков концентрических щелей 7, сообщающихся кольцевыми камерами 8-10 наддува с напорными газоходами 11, которые снабжены клапанами 12 для регулирования подачи газа. За счет наддува воздуха (газа) в щели 7 обеспечивается вторичное диспергирование жидкости, а также смещение вниз по потоку точки отрыва и разбавление концентрации пыли в газовом потоке. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1510892 A 1

m4 В01 D47/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

121) 4362680/31-26 (22) 1 1.01.88 (46) 30.09.89. Бюл. № 36 (71) Полтавский инженерно-строительный институт (72) О. Л. Лютый, Ю. С. Голик, А. Я. Ткачук и А. Г. Колиенко (53) 621.928.97 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 997756, кл. В 01 D 47/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 921603, кл. В 01 D 47/10, 1982. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к технике мокрой очистки промышленных и дымовых газов, воздуха систем вентиляции и аспирации и может быть использовано для улавливания пылевидных мелкодисперсных частиц в различных отраслях промышленности. Целью

2 изобретения является повышение степени очистки газов путем более полного использования орошающей жидкости и уменьшение габаритов устройства. Устройство для очистки газов в виде трубы Вентури содержит конфузор 3, горловину 4, диффузор 5, распыливающие форсунки 2. Новым в устройстве является выполнение диффузора 5 в виде последовательных конусообразныx обечаек 6, каждая последующая из которых имеет больший угол раскрытия и напущена на предыдущую с образованием в зоне напусков концентрических щелей 7, сообщающихся кольцевыми камерами 8 — 10 наддува с напорными газоходами 11, которые снабжены клапанами 12 для регулирования подачи газа. 3а счет наддува воздуха (газа) в щели 7 обеспечивается вторичное диспергирование жидкости, а также смещение вниз по потоку точки отрыва и разбавление концентрации пыли в газовом потоке. 3 ил.

1510892

Изобретение относится к технике мокрой очистки промышленных и дымовых газов, воздуха систем вентиляции и аспирации и может быть использовано для улавливания пылевидных мелкодисперсных частиц в различных отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение степени очистки за счет более эффективного использования орошающей жидкости в трубе Вентури и уменьшение габаритов последней.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 и 3 — результаты экспериментального исследования работы устройства.

Устройство содержит подводящий газоход 1 с расположенными в нем распыливающими форсунками 2, конфузор 3, горловину

4 и диффузор 5 в виде последовательно расположенных конусообразных обечаек 6, каждая последующая из которых имеет большой угол раскрытия и напущена на предыдущую с образованием в зоне напусков концентрических щелей 7, которые сообщаются через кольцевые камеры 8 — 10 наддува напорными газоходами 11, которые снабжены клапанами 12 для регулирования подачи газа. 25

Устройство для очистки газов работает следующим образом.

Запыленный поток газа по подводящему газоходу 1 поступает к трубе Вентури, на входе которой установлены орошающие форсунки 2. Капли орошающей жидкости соударяются с частичками пыли, находящимися в потоке газа. Это соударение происходит за счет различия в скорости, с которой они движутся относительно друг друга.

Процесс коагуляции, начавшийся в конфузоре 3 трубы Вентури, продолжается и в конусообразных обечайках 6, причем, если в конфузоре и горловине скорость газового потока и частиц пыли выше скорости движения капель, то в диффузоре происходит обратное явление и скорость капель становится 40 большей скорости газового потока, что способствует дальнейшему процессу их соударения. Этот процесс может идти интенсивнее, если достичь более быстрого снижения скорости газового потока увеличением пло- 45 щади поперечного сечения последующих конусообразных патрубков.

В процессе коагуляции значительное количество орошающей жидкости выпадает на стенки конфузора, горловины и диффузора и движется по ним в виде пленки, количе- 50 ство которой и толщина увеличивается к концу диффузора. Пленка жидкости фактически не участвует в процессе соударения с частичками пыли. Для более полного использования орошающей жидкости диффузор трубки Вентури выделен в виде последовательно установленных конусообразных обечаек 6 с образованием в зоне напусков концентрических щелей 7. Жидкость, выпавшая на

4 первый конусообразный патрубок, размещен ный за горловиной 4 трубы Вентури, срывается с его конечной части и под действием дополнительно вводимого через концентрические щели воздуха (газа) из камеры 8 наддува и напорного газохода 11 диспергируется вторично на капли и вводится в запыленный газовоздущный поток. В результате этого увеличивается количество капель орошающей жидкости и повышается вероятность соударения их с частичками пыли. Часть капель попадает на стенки следующей конусообразной обечайки и превращается в пленку с последующим ее диспергированием за счет поддува. Процесс может повторяться в зависимости от количества конусообразных обечаек 6.

Кроме того, дополнительный поддув части газа в концентрические щели 7 конусообразных обечаек 6 разбавляет концентрацию пыли газового потока, что также отражается из повышения степени очистки.

Давление запыленного потока и количество пленочной жидкости по длине диффузора непостоянно. Этим вызвана необходимость изменения количества и давления наддуваемого газа, для чего в напорных газоходах предусматриваются клапаны 12.

Количество конусообразных обечаек определяется в значительной степени от производительности устройства и габаритов диф— фузора трубы Вентури. При малой производительности и незначительных габаритах чис ло обечаек может быть минимальным и равным 2, а с повышением указанных параметров соответственно увеличивается.

Поддув части газа в концентрические щели, образованные напусками конусообразных патрубков, кроме того, приводит к существенному снижению гидравлического сопротивления трубы Вентури за счет смещения вниз по потоку точки отрыва. Это позволяет использовать конусообразные обечайки с предотрывными углами раскрытия, причем, поскольку наиболее интенсивное восстановление давления происходит в начальном участке диффузора, то угол раскрытия последующих обечаек может увеличиваться.

Увеличение угла раскрытия также способствует значительному снижению длины диффузора.

Проводились исследования изменения гидравлического сопротивления трубы Вентури со ступенчатым диффузором с углами раскрытия первой ступени 7 и второй ступени 20 в зависимости от удельного относительного расхода отсасываемого и вдуваемого в пограничный слой газа . Здесь под удельным относительным расходом отсасываемого или вдуваемого газа понимается отношение количества газа отсасываемого или вдуваемого в диффузор к общему расходу газа, подводимого к трубе Вентури.

1510892

Наблюдалось снижение гидравлического сопротивления как при отсасывании, так и сдувании пограничного слоя (фиг. 2). При удельных относительных расходах о = 0—

0,06 кривые изменения гидравлического сопротивления практически совпадают. При увеличении расходов отсасываемого и вдуваемого газов больше 0,06 целесообразным становится применение поддува. Это объясняется тем, что при относительном расходе =0,06 — 0,08 почти пограничный слой ока10 зывается отсосанным от внутренней поверхности диффузора и дальнейшее отсасывание приводит к отводу газа уже из ядра потока, что не вызывает снижения гидравлического сопротивления. 15

Увеличение относительного расхода вдуваемого газа больше 0,06 (при постоянной площади живого сечения концентрической щели) приводит к повышению кинетической энергии на внутренней поверхности диффузора и выравниванию скоростей в поперечном сечении. Течение становится более плавным, а сопротивление более низким. На ряде режимов работы вдуваемая струя выполняла частично роль эжектора, что приводило к еще более глубокому снижению гидравлического сопротивления.

Таким образом, результаты экспериментальных исследований наглядно подтверждают возможность снижения гидравлического сопротивления труб Вентури с поддувом газа в пограничный слой.

На фиг. 3 показана зависимость степени очистки кварцевой пыли с медианным размером частиц 5 мкм от удельного относительного расхода вдуваемого газа. Приведенные данные относятся к трубе Вентури с углами раскрытия диффузора 7 — 20, расходе орошающей жидкости 0,4 л/м и скорости газа в горловине 50 м/с.

На фиг. 3 видно, что с увеличением относительного расхода вдуваемого газа повышается степень очистки запыленного квар- 4О цевой пылью газа. Этот рост наблюдается в пределах относительных расходов q = 0 — 0,06. Дальнейшее увеличение расхода вдуваемого газа существенного повышения степени очистки не дает. Это можно объяснить тем, что добиться более тонкого диспергирования пленочной жидкости, стекающей по стенкам диффузора, расходами больше с1,=0,06 не удается и положительный эффект направлен уже только на снижение гидравлического сопротивления.

Аналогичные результаты получены и для труб Вентури с другими углами раскрытия диффузора и работе на различных режимных параметрах.

Использование предлагаемого устройства для очистки газов позволяет повысить эффективность происходящих процессов за счет более полного дробления орошающей жидкости и увеличения концентрации ее капель на всем протяжении диффузора. Кроме того, оно обеспечивает снижение гидравлического сопротивления трубы Вентури уменьшение ее габаритов, возможность положительного воздействия на работу диффузора, высокую надежность в работе.

Формула изобретения

Устройство для очистки газов в виде трубы Вентури, включающее конфузор, горловину, диффузор, распыливающие форсунки, подводящий газоход, размещенну ю вокруг концентрической щели газоподводящую камеру с газоходами, снабженными регуляторами проходного сечения, отличающееся тем, что, с целью повышения степени очистки газов и уменьшения габаритов устройства путем более эффективного использования орошающей жидкости, оно снабжено дополнительными газоподводящими камерами с газоходами, снабженными регуляторами проходного сечения, а диффузов выполнен в виде отдельных конусообразных обечаек, при этом каждая последующая обечайка имеет больший угол раскрытия пе етношению к пре дыдущей и установлена с напуском с образованием концентрических щелей, вокруг которых размещены гвзоподводящие камеры

1510892

1сух

0,25

0,15

0,10

0,05

002 0,04 ООЮ 0,08 0,1 0,12 ОЯ

Pva. 2

О,О О 04 008 0,08 0,7

Фиг. Ю

Составитель В. Лукьянов

Редактор Е. Конча Техред И. Верес Корректор В. Кабаний

Заказ 5689/9 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !О1