АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ Российский патент 2002 года по МПК B01D47/06 

Изобретение относится к очистке уходящих газов, в частности к золоулавливающим скрубберам паровых котлов больших электростанций.

Существуют различные типы газоочистительных устройств, например трубы Вентури, механические скрубберы, устройства для мокрой очистки газов и другие.

Они служат для задержания частичек золы, сажи и других уносимых конгредиентов дымовых газов, их смыва и передачи в систему гидрозолоудаления /ГЗУ/.

В качестве аналога может служить устройство энергетических скрубберов ВТИ паровых котлов Подольского завода ЗИО /1/, содержащее цилиндрический корпус с входным тангенциальным патрубком снизу для подачи неочищенного газа.

Корпус сверху снабжен устройством для подачи воды в виде кольцевой трубы с радиально расположенными соплами.

Внутри корпус облицован керамическими плитками, по периметру которого непрерывно стекает водяная пленка.

Частицы золы из неочищенного газа, отбрасываемые к стенке центробежной силой, стекают вместе с водяной пленкой вниз и удаляются в систему ГЗУ.

Однако степень очистки газов в мокрых скрубберах не превышает 85 - 88% /2/.

Известен также аппарат для очистки газов, содержащий корпус с входным тангенциальным патрубком, сепарационную камеру, оросители, расположенные внутри цилиндроконических элементов, имеющие форму пружины с направлением навивки, обратным направлению движения входящих по касательной к корпусу газов.

Это устройство взято в качестве прототипа /3/.

К недостаткам аппарата можно отнести его многоэлементность, наличие "узких" мест, например пазухи между корпусом, верхней и нижней цилиндроконическими частями, которые будут забиваться золой, а смыв ее будет затруднен, ибо основная вода идет по внутреннему каналу.

Также к недостаткам аппарата можно отнести большой расход воды со струйным орошением газа из центра корпуса и, как следствие, большой водоунос.

Предлагаемый аппарат позволяет устранить эти недостатки, упростить процесс очистки газа.

Это достигается тем, что в известной конструкции аппарата для очистки газов, содержащего корпус с входным тангенциальным патрубком, оросители и поддон со сливным отверстием, на внутренней поверхности корпуса выполнены выступы по винтовой линии треугольного профиля, при этом угол при вершине выступа выбран таким, что пленка жидкости многократно огибает его.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат в разрезе;
На фиг. 2 - разрез "А - А" по оросителям;
На фиг. 3 - выносной элемент "Б" - сечение рабочего выступа (витка).

α₁ - угол подъема винтовой линии;
α₂ - угол при вершине витка.

Предлагаемый аппарат содержит корпус 1, цилиндрический, покрытый изнутри кислотоупорной плиткой.

Снизу корпуса расположен входной тангенциальный патрубок 2 для неочищенного газа /см. фиг. 1/.

Сверху корпуса расположен ороситель 3 с соплами 4 для создания непрерывной водяной пленки /см. фиг. 2/.

На внутренней поверхности корпуса расположены по винтовой линии рабочие витки 5, образующие одно- или многоходовую резьбу /см. фиг. 3/.

Внутренняя поверхность корпуса с витками облицована керамической плиткой 6. Допустимо элемент витки готовить из цельного сечения.

Снизу скруббера расположен поддон 7 с выходным отверстием для эмульсии.

Сверху корпуса расположен выходной патрубок 8 для очищенного газа.

Работает аппарат следующим образом.

Частицы золы, сажи и другие, содержащиеся в газе, поступают по входному патрубку 2 внутрь корпуса 1 снизу и отбрасываются к стенкам под действием центробежной силы.

Струи газа идут не свободно около вертикальной стенки, а проходят внутри каналов, образуемых рабочими витками 5, по трем сторонам которых они соприкасаются с нисходящей водяной пленкой.

Капельки воды опускаются навстречу потоку газа, что способствует многократному касанию частиц золы и захвату их водяной пленкой с образованием эмульсии.

Газ успевает пройти несколько полных витков резьбы, проходя при этом многократную ступенчатую очистку.

Водяная пленка, соединяясь с уносимыми частицами, растет по общей массе и сходит вниз, в поддон 7, с увеличивающейся скоростью.

Очищенные газы поступают в выходной патрубок 8 и захватываются внизу дымососом.

Увеличенный путь очистки газа и увеличенная поверхность контакта со стенками требует некоторого увеличения тяги дымососа при значительном улучшении очистки газа.

Угол подъема винтовой линии α₁ и угол при вершине витка α₂ выбраны такими, что капельки воды, образующие пленку, не скатываются вниз по витку, а огибают его многократно, выходя навстречу потоку газа и способствуя тем самым захвату уносимых частиц, образуя в конечной фазе эмульсию.

Отличительной особенностью аппарата является простота, высокая степень очистки газов, регулируемая толщина смывной пленки, отсутствие коррозионно-стойких металлов, дешевизна аппарата, возможность провести реконструкцию уже работающих аппаратов без больших затрат и улучшить экологию.

Источники информации:
1. Чертеж Уральского отделения ОРГРЭС "Установка труб Вентури и скрубберов".

2. А. В. Чернов и другие. "Основы теплотехники и гидравлики". М.: Энергия, 1976 г.

3. Авторское свидетельство СССР, B 01 D 47/12, "Аппарат для очистки газов", 1966 г.

Аппарат для очистки газов относится к золоулавливающим установкам паровых котлов больших электростанций. Аппарат состоит из корпуса, снизу которого тангенциально находится входной патрубок для неочищенного газа. Внутренняя поверхность цилиндрического корпуса покрыта выступами по винтовой линии, образующими каналы для направления движения потока газов. Угол при вершине выступа выбран таким, что пленка жидкости многократно огибает его. Сверху корпуса расположены оросители в виде кольцевой трубы с радиально установленными соплами, образующими непрерывную смывную пленку. Сверху корпуса расположен выходной патрубок для очищенного газа. Предлагаемый аппарат улучшает очистку газа, упрощает конструкцию аппарата, уменьшает затраты на очистку, увеличивает надежность работы, улучшает экологию. 3 ил.

Аппарат для очистки газов, содержащий корпус с входным тангенциальным патрубком, оросители и поддон со сливным отверстием, отличающийся тем, что на внутренней поверхности корпуса выполнены по винтовой линии выступы треугольного профиля, при этом угол при вершине выступа выбран таким, что пленка жидкости многократно огибает его.