УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА Российский патент 1998 года по МПК B01D50/00 B01D47/06 B01D47/16 

Изобретение относится к технике мокрой очистки газов от пыли и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где требуется очистка газов от мелкодисперсных примесей, в частности в пищевой отрасли.

Известен пылеуловитель, который состоит из камеры сухой очистки с корпусом, сходящимся книзу на конус, и перегородки в виде усеченного конуса, закрепленного на верхней крышке, направляющего зонта и камеры мокрой очистки, содержащей цилиндр, заполненный водой, направляющий отборник газа, регулирующий конус, расположенный соосно цилиндру, и выходной патрубок [1].

Недостатком пылеуловителя является снижение эффективности сухой очистки за счет уменьшения центробежной силы в связи с увеличением диаметра корпуса аппарата, связанного с наличием в центральной его части камеры мокрой очистки. Кроме того, эффективность мокрой очистки снижается из-за недостаточно развитой поверхности контакта фаз при мокром улавливании аэрозоля.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является комбинированный пылеуловитель, имеющий входной и выходной патрубки, камеру сухой очистки с соосной корпусу выходной трубой и камеру мокрой очистки, расположенную в верхней части корпуса и снабженную обтекателем-распылителем, а также штуцеры для подачи жидкости и отвода шламовых вод [2].

Недостатком пылеуловителя являются значительные энергозатраты, требующиеся для поддержания достаточной интенсивности контактирования фаз, определяющей, в свою очередь, эффективность очистки. Доминирующая в активном сечении узла контактирования фаз площадь, занятая обтекателем, а также струи жидкости, вытекающие из сопел и направленные против потока очищаемого газа, будут создавать повышенное гидравлическое сопротивление. С другой стороны, требуется наличие высокого напора воды, поступающей в обтекатель, для обеспечения реактивной силы и значительная толщина его стенки (для выполнения в ней криволинейных каналов достаточной длины), что, в свою очередь, уменьшает расстояние от сопел до оси и, соответственно, реактивную силу потока жидкости. Все это позволяет обтекателю развивать достаточные скорости вращения. Кроме того, для исключения попадания жидкости в камеру сухой очистки требуются дополнительные конструктивные решения и эксплуатационные затраты.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности очистки газа при равных энергозатратах на процесс.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для очистки газа, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, коаксиально размещенными камерой сухой очистки с соосной корпусу выхлопной трубой и камерой мокрой очистки, расположенной в верхней части корпуса и снабженной распылителем и штуцерами для подачи жидкости и отвода шламовых вод, при этом снабжено камерой смачивания с радиальными патрубками, цилиндрической чашей для жидкости, в которую погружена нижняя кромка распылителя, и регулятором уровня жидкости, кроме того, камера мокрой очистки снабжена крыльчатками и выполнена цилиндрической формы.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для очистки газа, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для очистки газа включает камеру 1 сухой очистки и камеру 2 мокрой очистки.

Камера сухой очистки содержит корпус 3, входной патрубок 4, выхлопную трубу 5, расположенную соосно корпусу, и патрубок 6 для удаления уловленной пыли.

Камера 2 мокрой очистки содержит крыльчатки 7 и 8, цилиндрическую камеру 9 смачивания с радиальными патрубками 10 круглого сечения с отогнутыми на 90^o концами. Соосно корпусу в камере расположен центробежный дисковый распылитель 11 жидкости, представляющий собой конусообразный элемент с горизонтально расположенными дисками-направляющими. Нижняя кромка дискового распылителя 11 находится в жидкости центробежной чаши 12, которая жестко прикреплена крыльчаткой 7 к выхлопной трубе 5.

Камера мокрой очистки содержит также штуцер 13 для подачи жидкости, регулятор 14 уровня жидкости и патрубок 15 для отвода шламовых вод.

Очищенный газ удаляется через выходной патрубок 16.

Устройство для очистки газа работает следующим образом.

Запыленный газ тангенциально подается в корпус 3 через патрубок 4, где благодаря центробежным силам, возникающим во вращающемся потоке запыленного газа, проходит отделение наиболее крупных частиц пыли. Они попадают в коническую часть корпуса и отводятся через выходное отверстие 6.

Далее частично очищенный газ поступает через выхлопную трубу 5 на дальнейшую очистку мокрым способом.

Закрученный крыльчаткой 7 воздух поступает в камеру 9 смачивания. Под действием центробежных сил жидкость из центробежной чаши 12 поднимается по конусообразному распылителю 11 через соответствующие щели, расположенные по периметру под дисками распылителя, под действием этих же сил сбрасывается во внутреннюю полость радиальных патрубков 10 камеры 9 смачивания, распадаясь при этом на мелкие капли. Таким образом, внутри радиальных патрубков 10 образуется капельно-жидкостная среда, состоящая из мелких капель, движущихся к периферии патрубков 10 и к стенке корпуса 3. При этом происходит коагуляция частиц и приобретение многими из них гидрофильных свойств. Патрубки 10 выполнены таким образом, что тяга, создаваемая в каждом патрубке реакцией выходящего воздушного потока, заставляет камеру совершать вращательное движение.

На выходе из патрубков перемешивающаяся смесь пыли и капель жидкости, имея наибольшую скорость, ударяется о стенку корпуса 3. Укрупненные и смоченные частицы пыли вместе с очищающей жидкостью стекают в поддон, очищенный газ выводится из аппарата через патрубок 16. Уловленная пыль оседает в жидкости поддона.

Потери жидкости в чаше пополняются через штуцер 13. Регулировка уровня жидкости в чаше происходит за счет регулятора 14 уровня. Отвод шламовых вод происходит через штуцер 15.

Использование вращающейся камеры с радиальными патрубками в качестве конструктивного исполнения среды взаимодействия предварительно закрученного запыленного потока с распыленной жидкостью значительно повышает эффективность механизма смачивания мелкодисперсных частиц пыли.

Эффективное перемешивание потока в сочетании с возросшими центробежными силами в предлагаемом аппарате значительно интенсифицирует процесс улавливания аэрозольных частиц.

Сравнительные испытания на моделях дискового распылителя известного устройства с распылителем, конструктивно решенным в сочетании с камерой, имеющей радиальные патрубки круглого сечения, показали, что при одинаковом крутящем моменте на валу и примерно одинаковом гидравлическом сопротивлении степень очистки в последнем устройстве на 20-25% выше (при одинаковом фракционном составе исследуемой пыли с частицами менее 10 мкм). При этом с уменьшением размера частиц пыли в исходном запыленном потоке эта разность резко увеличивается.

Кроме того, при сохранении существующего в прототипе механизма отделения частиц предлагаемое устройство позволяет использовать энергию самого воздушного потока, нагнетаемого вентилятором в узел контактирования фаз для раскручивания последнего.

Сравнительные испытания на моделях установки с барботажным способом очистки и предполагаемого устройства показали, что за счет интенсификации массообмена эффективность пылеулавливания (для пищевых пылей с размерами частиц до 10 мкм) увеличивается с 80 до 91%.

Использование: для мокрой очистки газов от пыли в любой отрасли промышленности, где требуется очистка газов от мелкодисперсных примесей, в частности в пищевой отрасли. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с входным и выходным патрубками, коаксиально размещенными камерой сухой очистки с соосной корпусу выхлопной трубой, и камерой мокрой очистки, расположенной в верхней части корпуса и снабженной распылителем и штуцерами для подачи жидкости и отвода шламовых вод. Устройство снабжено камерой смачивания с радиальными патрубками, цилиндрической чашей для жидкости, в которую погружена нижняя кромка распылителя, и регулятором уровня жидкости, при этом камера мокрой очистки снабжена крыльчатками и выполнена цилиндрической формы. 2 ил.

Устройство для очистки газа, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, коаксиально размещенными камерой сухой очистки с соосной корпусу выхлопной трубой, и камерой мокрой очистки, расположенной в верхней части корпуса и снабженной распылителем и штуцерами для подачи жидкости и отвода шламовых вод, отличающееся тем, что устройство снабжено камерой смачивания с радиальными патрубками, цилиндрической чашей для жидкости, в которую погружена нижняя кромка распылителя, и регулятором уровня жидкости, при этом камера мокрой очистки снабжена крыльчатками и выполнена цилиндрической формы.