ТРУБА ВЕНТУРИ Российский патент 1995 года по МПК B01D47/10 

Изобретение относится к очистке запыленных газов, содержащих взвешенные частицы, и может быть использовано в энергетике, металлургии и других отраслях промышленности.

Известна труба Вентури, содержащая конфузор с тангенциальным подводящим патрубком и орошающим устройством, горловину, диффузор, обводной канал, выполненный из взаимосвязанных газохода и патрубка, подсоединенного тангенциально к началу горловины, запоpно-регулирующее устройство, расположенное в канале, и дополнительное орошающее устройство, размещенное в патрубке канала. Недостатком известного устройства является малая эффективность очистки газа из-за недостаточной интенсивности орошения газа жидкостью, что ограничивает возможности использования известного устройства.

Наиболее близким к изобретению известным техническим решением является труба Вентури, содержащая цилиндрическую камеру закручивания с крышкой и вставкой, образованной заглушенным торцом, выполненным конусообразным, вогнутым внутрь камеры и установленным с возможностью осевого перемещения вдоль ее оси, и тангенциальным подводящим патрубком, конфузор, горловину и диффузор, а также основной, расположенный в конфузоре, и дополнительный узлы орошения с форсунками, причем форсунки дополнительного узла орошения размещены на одном уровне по окружности конусообразного торца, радиус которой равен радиусу горловины трубы Вентури, при этом угол раскрытия конуса заглушенного торца меньше, чем угол раскрытия стенок конфузора трубы. В известном устройстве благодаря возможности перемещения обратного конуса в вертикальной плоскости с помощью ручного привода имеется возможность регулировки сечения входной части трубы Вентури, что позволяет несколько повысить эффективность очистки. Однако недостаток известного устройства состоит в том, что его настройка на оптимальную очистку с помощью ручного привода возможна только в начальной стадии работы и затруднительна в процессе эксплуатации при часто меняющихся расходах газа. В конечном итоге это не позволяет обеспечить высокого качества очистки из-за отклонения скоростей движения газа через зону орошения от оптимальных значений.

Технический результат изобретения повышение эффективности очистки газа за счет автоматической регулировки положения конуса.

Технический результат достигается за счет того, что в трубе Вентури, содержащей цилиндрическую камеру закручивания с крышкой в виде соосно размещенного обратного конуса, установленного с возможностью вертикального перемещения и снабженного приводом, конфузор, горловину, диффузор и систему орошения, обратный конус снабжен лопатками, укрепленными на его наружной части и подвешен на роликах, опирающихся на заглушенные с торцов наклонные полки, прикрепленные к крышке камеры закручивания, причем каждый ролик снабжен витой цилиндрической пружиной, один конец которой прикреплен к оси ролика, а другой к заниженному заглушенному торцу полки.

На фиг. 1 изображена схема трубы Вентури, общий вид; на фиг. 2 вид сечения 1-1 на фиг. 1; на фиг. 3 узел А на фиг. 1 (увеличено); на фи г. 4 вид сечения 2-2 на фиг. 3.

Труба Вентури содержит цилиндрическую камеру закручивания 1 с крышкой 2, тангенциальным входным патрубком 3 и вставкой в виде соосно размещенного обратного конуса 4, конфузор 5, горловину 6, диффузор 7 и систему орошения в виде центральной форсунки 8 и периферийных форсунок 9. Обратный конус 4 снабжен лопатками 10, укрепленными на его наружной части, и установлен с возможностью вертикального перемещения и поворота за счет подвеса на роликах 11, опирающихся на заглушенные с торцов наклонные полки 12, прикрепленные к крышке 2 камеры закручивания 1. Каждый ролик 11 снабжен витой цилиндрической пружиной 13, один конец которой прикреплен к оси ролика 11, а другой к заниженному заглушенному торцу полки 12. Угол раскрытия обратного конуса 4 меньше, чем угол раскрытия стенок конфузора 5.

Труба Вентури работает следующим образом. Запыленный газ подается через тангенциальный входной патрубок 3 в цилиндрическую камеру закручивания 1. В кольцевом канале, образованном обратным конусом 4 и конфузором 5, газ разгоняется с резким возрастанием по радиусу от периферии к центру камеры 1 вектора скорости и окружной его составляющей, что приводит к сильной турбулизации потока с высоким уровнем интенсивности пульсаций. Такой характер движения потока обусловлен наличием конуса 4, позволяющего организовать кольцевой канал между конусом 4 и конфузором 5. Газовый поток, поступающий в камеру 1 через патрубок 3, развивается в камере закручивания 1 со значительным возрастанием по радиусу окружной скорости, которая резко возрастает от периферии к центру за счет циклонного принципа движения и за счет поджатия потока в кольцевом канале диффузоре. Наличие разнопеременной по радиусу камеры 1 окружной составляющей скорости потока обеспечивает его дробление на отдельные вихри, что способствует турбулизации потока, т.е. более высокой интенсивности его пульсационного движения, а это обеспечивает высокую эффективность осаждения пыли на каплях. Пыль под действием центробежных сил отбрасывается затем на стенки и стекает вниз в виде пленки. Регулировка зазора между конусом 4 и конфузором 5 при переменном расходе газа производится следующим образом. Вращающийся поток газа в камере 1 воздействует на лопатки 10 и поворачивает конус 4, а ролики 11 катятся вверх по наклонной полке 12, растягивая пружину 13 и приподнимая конус 4. Чем выше расход газа, тем на больший угол поворачивается конус 4, выше перемещаются ролики 11 и больше растягиваются пружины 13. При этом, соответственно, увеличивается и зазор между конусом 4 и конфузором 5, обеспечивая оптимальную скорость движения газа по этому зазору. При снижении расхода газа воздействие его крутящего момента на лопатки 10 уменьшается, пружины 13 под действием сил упругости тянут ролики 11 вниз по полке 12, конус 4 поворачивается в обратном направлении и так же опускается вниз, вследствие чего уменьшается зазор между конусом 4 и конфузором 5. При этом скорость движения газа не снижается, а поддерживается постоянной в оптимальных пределах.

Технико-экономическая эффективность устройства по сравнению с прототипом заключается в повышении качества очистки газа до 7-10% за счет поддержания оптимальной скорости движения газа в узле орошения при переменных расходах газа. Это достигается за счет подвески конуса с помощью роликов на наклонных полках с возможностью вертикального перемещения и поворота, что позволяет использовать кинематическую энергию газа для вертикального перемещения конуса. Снабжение конуса лопатками, укрепленными на его наружной части, подвеска конуса на роликах, опирание роликов на наклонные полки, крепление полок к крышке камеры закручивания, снабжение каждого ролика витой цилиндрической пружиной, крепление пружины одним концом к оси ролика, а другим к нижнему торцу полки позволяет использовать энергию очищаемого газа для вертикального перемещения конуса и регулировки зазора входной части в зависимости от расхода газа.

Использование: очистка запыленных газов, содержащих взвешенные частицы в энергетике, металлургии и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: труба Вентури содержит цилиндрическую камеру 1 закручивания с крышкой 2, тангенциальным входным патрубком и вставкой в виде соосно размещенного обратного конуса 4, установленного с возможностью вертикального перемещения, конфузор, горловину, диффузор и систему орошения, при этом обратный конус 4 снабжен лопатками 10, укрепленными на его наружной части, и подвешен на роликах, опирающихся на заглушенные с торцов наклонные полки, прикрепленные к крышке 2 камеры закручивания, причем каждый ролик снабжен витой цилиндрической пружиной, один конец которой прикреплен к оси ролика, а другой к заниженному заглушенному торцу полки. 4 ил.

ТРУБА ВЕНТУРИ, содержащая цилиндрическую камеру закручивания с крышкой, тангенциальным входным патрубком и вставкой в виде соосно размещенного обратного конуса, установленного с возможностью вертикального перемещения, конфузор, горловину, диффузор и систему орошения, отличающаяся тем, что она снабжена наклонными полками, заглушенными с торцов и прикрепленными к крышке камеры закручивания, обратный конус снабжен лопатками на наружной части и подвешен на роликах, размещенных с опорой на наклонные полки, при этом каждый ролик снабжен витой цилиндрической пружиной, один конец которой прикреплен к оси ролика, а другой к заниженному заглушенному торцу полки.