МОКРЫЙ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК B01D47/14 

Изобретение относится к тепломассообменной технике и может найти применение в энергетике, химической и смежной с ней отраслях промышленности при проведении процессов десорбции, охлаждения газов и пылеулавливания.

Известно массообменное контактное устройство, содержащее полотно с клапанными тарелками, над которыми на пружинах подвешены интенсификаторы в виде пластин с прорезями. При некотором увеличении поверхности контакта фаз производительность по газовой фазе остается присущей клапанным тарелкам. При этом устройство не пригодно для пылеулавливания в силу наличия на тарелках переливных устройств и застойных зон [1]
Известен мокрый пылеуловитель, содержащий корпус, патрубки входа и выхода газа, патрубки входа и выхода жидкости, распылительные форсунки, шламосборник и крепежную решетку с закрепленным на расстоянии друг от друга генераторами турбулентности [2]
Пылеулавливание происходит в условиях восходящего прямотока при скорости газа более 6 м/с. Недостатком конструкции является отброс жидкости вращающимися контактными элементами от центра к периферии, т.е. на стенку корпуса, по которой жидкость стекает без дополнительной турбулизации, а центральная часть насадки оголяется, что снижает эффективность работы, кроме того внутренняя поверхность корпуса склона к зарастанию пылью.

Задача изобретения увеличение производительности за счет прямоточного нисходящего течения фаз и увеличение эффективности очистки газа от мелкодисперсных частиц пыли путем турбулизации мелкомасштабными пульсациями как газового потока, так и пленки жидкости по всей высоте листов за счет вибрации листов генератора турбулентности.

Поставленная задача достигается тем, что пылеуловитель снабжен генераторами турбулентности, выполненными в виде пакета вертикальных листов, подвешенных верхней частью на пружинах к крепежной решетке с возможностью вибрации, при этом между листами выполнены надетые на оси дистанционные пружины.

Причем пылеуловитель снабжен дополнительными пакетами генераторов турбулентности, при этом смежные пакеты ориентированы по отношению друг к другу под углом 90^o.

Кроме того, листы генераторов турбулентности выполнены сплошными или перфорированными.

При этом перфорация листов генераторов турбулентности имеет вид окон с языками или арочных прорезей.

На фиг. 1 схематически изображен разрез пылеуловителя, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Мокрый пылеуловитель состоит из вертикального цилиндрического корпуса, патрубков 2 и 3 входа и выхода газа, патрубка 4 входа воды с распылительными форсунками 5, патрубка отвода шлама 6, шламосборника 7, генераторов турбулентности 8. Генератор турбулентности состоит из крепежной решетки 9, пружин 10 для подвески листов 11, осей 12 и дистанционных пружин 13.

Пылеуловитель работает следующим образом.

Запыленный поток газа по патрубку 2 поступает через зону орошения и крепежную решетку 9 с большим живым сечением в генератор турбулентности 8. В генератор турбулентности вместе с казовым потоком поступает диспергированная вода (жидкость). Благодаря малому расстоянию между листами 11, равному 5-15 мм, образуются узкие прямоугольные каналы, в которых при высоких скоростях газа (более 10 м/с) возникают мелкомасштабные трехмерные пульсации газового потока и находящихся в нем твердых частиц и капель жидкости, что приводит к интенсивному сталкиванию частиц с каплями жидкости и стекающей пленкой жидкости, и тем самым способствует эффективному улавливанию мелкодисперсных частиц. Кроме того, усиление пульсаций газового потока и пленки жидкости по всей высоте каналов достигается за счет вибрации тонкостенных листов 11, возникающей при высоких скоростях газа вследствие незначительной толщины листков. В зависимости от производительности пылеуловителя толщина листов металла равна 0,4 0,8 мм, толщина листов из пластмасс несколько больше.

Эффект вибрации листов вследствие высокой скорости газа усиливается нежестким креплением листов в генераторе турбулентности, т.е. как подвеской на пружинах 10 листов, составляющих генератор, так и установкой дистанционных пружин 13 между листами. При интенсивной турбулизации газового потока и стекающей пленки жидкости по всей высоте листов генераторов твердые частицы улавливаются не только каплями диспергированной жидкости, но и стекающей турбулизованной пленкой. Загрязненная жидкость попадает в шламосборник 7, откуда шлам через патрубок 6 удаляется из пылеуловителя, а очищенный газ удаляется через патрубок 3.

Благодаря прямоточному движению фаз, позволяющему перемещать газ с большой скоростью сверху вниз по прямоугольным каналам простой формы, в пылеуловителе отсутствует застойные зоны, что делает невозможным зарастание внутренних элементов пылеуловителя пылью. Кроме того, в силу простоты каналов генератор турбулентности обладает незначительным гидравлическим сопротивлением, что снижает энергетические затраты на прокачку газового потока.

В генераторе турбулентности можно использовать листы как сплошные, так и перфорированные отверстиями различной формы, например арочными прорезями или окнами с языками. Установка в пылеуловителе необходимого количества ступеней генераторов турбулентности позволяет проводить очистку газов от твердых частиц с высокой эффективностью при незначительном гидравлическом сопротивлении без зарастания пылью контактных элементов. Эффективность очистки газа в одном пакете высотой 200 мм и расстоянием между 10 мм при скорости газа 10 м/с составляет 0,5-0,55, гидравлическое сопротивление равно 150-170 Па. Согласно формуле эффективности очистки газа от пыли в последовательно установленных ступенях получим:
Для пылеуловителя, оснащенного 5 генераторами турбулентности эффективность очистки составляет 0,96, а гидравлическое сопротивление 800 Па.

Использование в энергетике, химической и смежных с ней отраслях промышленности при проведении процессов десорбции, охлаждения газов и пылеулавливания. Сущность изобретения: пылеуловитель снабжен генераторами турбулентности, изготовленными в виде расположенных один над другим, повернутых по отношению друг к другу на 90^o пакетов, выполненных из параллельно расположенных и закрепленных в верхней части на пружинах на крепежной решетке тонкостенных листов, причем между листами установлены надетые на оси дистанционные пружины 5 з.п. ф-лы 2 ил.

1. Мокрый пылеуловитель, содержащий корпус, патрубки входа и выхода газа, патрубки входа и выхода жидкости, распылительные форсунки, шламосборник и крепежную решетку с закрепленными на расстоянии друг от друга генераторами турбулентности, отличающийся тем, что генераторы турбулентности выполнены в виде пакета вертикальных листов, подвешенных верхней частью на пружинах к крепежной решетке с возможностью вибрации, при этом между листами выполнены надетые на оси дистанционные пружины. 2. Пылеуловитель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными пакетами генераторов турбулентности, при этом смежные пакеты ориентированы по отношению друг к другу под углом 90^o. 3. Пылеуловитель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что листы генераторов турбулентности выполнены сплошными. 4. Пылеуловитель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что листы генераторов турбулентности выполнены перфорированными. 5. Пылеуловитель по п.4, отличающийся тем, что перфорация листов генераторов турбулентности имеет вид окон с языками. 6. Пылеуловитель по п.4, отличающийся тем, что перфорация листов генераторов турбулентности имеет вид арочных прорезей.