ВИХРЕВОЙ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ Российский патент 2008 года по МПК B01D47/06 B01D53/18 

Изобретение относится к устройствам для мокрой очистки газов от пыли, а также для проведения других физико-химических процессов, а именно процессов абсорбции, десорбции, газоочистки, смешения, охлаждения газов, и может быть использовано в строительной, химической, металлургической и в других отраслях промышленности.

Известен вихревой аппарат для проведения физико-химических процессов с нисходящим потоком фаз, включающий корпус, тангенциальный патрубок подвода газа, патрубок отвода газа, патрубки подвода и отвода жидкости, ороситель и вихревое контактное устройство (ВКУ), состоящее из тарелок, сепаратора и пластин (см. патент на изобретение РФ № 2232625, МПК⁷ В01D 47/06, В04С 3/00, БИ № 20, 20.07.2004).

Недостатками указанного аппарата являются высокое гидравлическое сопротивление и неудовлетворительный брызгоунос. При движении газового потока в аппарате в верхней закручивающей части аппарата возможно неравномерное распределение газового потока по сечению аппарата и вихревого контактного устройства. В области сепарирующей части из-за конструктивных особенностей аппарата создаются вихревые турбулентные потоки, которые диспергируют прореагированную жидкость.

Задачей данного изобретения является разработка вихревого пылеуловителя, работающего с высокой надежностью и эффективностью при низком гидравлическом сопротивлении и удовлетворительном брызгоуносе.

Поставленная задача достигается тем, что в вихревом пылеуловителе, включающем корпус, тангенциальный патрубок подвода газа, патрубок отвода газа, патрубки подвода и отвода жидкости, ороситель и вихревое контактное устройство, состоящее из пластин, тарелок и сепаратора, тангенциальный патрубок подвода газа расположен над вихревым контактным устройством, под сепаратором установлен диффузор, а патрубок выхода газа установлен тангенциально, смещен к оси аппарата и имеет вставку, расположенную за патрубком по ходу вращения газового потока.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен продольный разрез аппарата, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.

Вихревой пылеуловитель содержит корпус 1, тангенциальные патрубки подвода 8 и отвода 10 газа, патрубки подвода 9 и отвода 11 жидкости, ороситель 6, вихревое контактное устройство, состоящее из тарелок 3, 4, пластин 2, сепаратора 5. Под сепаратором ВКУ установлен диффузор 7, между смещенным к оси аппарата тангенциальным патрубком отвода газа и корпусом установлена вставка 12.

Пылеуловитель работает следующим образом. Пылегазовый поток через тангенциальный патрубок 8 поступает в корпус 1, жидкость вводится в аппарат через патрубок подвода жидкости 9 и по зазору, образованному оросителем 6 и тарелкой 4 ВКУ, подается к наружной части пластин 2 ВКУ. Газ, проходя через щели, образованные пластинами, раскручивается, срывает жидкость с поверхности пластин и диспергирует ее. На внутренней поверхности ВКУ образуется вращающийся высокотурбулизированный вихревой газожидкостной слой, который контактирует с вновь входящими порциями пылегазового потока. Здесь происходит основная доля процесса пылеочистки. Далее газожидкостной поток направляется к сепаратору 5, где жидкость с уловленными частицами пыли из распыленного состояния переходит в пленочное и прижимается к внутренней поверхности сепаратора. Образованная вращающаяся пленка жидкости по диффузору 7 транспортируется к корпусу 1 аппарата и удаляется через патрубок отвода жидкости 11. Газ, очищенный от частиц пыли и жидкости, через смещенный тангенциальный патрубок отвода газа 10 удаляется из аппарата.

При входе газового потока через патрубок, установленный тангенциально, в аппарат создаются условия неравномерности распределения газового потока по сечению аппарата щелям ВКУ. Избегать неравномерности распределения скорости газа в пылеуловителе необходимо по следующим причинам. Первое - особенностью работы аппаратов мокрой очистки газов от пыли является необходимость обеспечения надежности их работы. В результате малой скорости газа может происходить отложение пыли на контактном элементе и зарастание проходного сечения, что значительно понижает надежность его работы. Второе - при малых скоростях газа аппарат работает с меньшей эффективностью, поэтому в данных условиях может быть проскок пылегазового потока без эффективной очистки. Третье - при равномерном распределении газового потока достигается меньшее гидравлическое сопротивление. Поэтому необходимо обеспечивать меры для равномерного распределения газового потока по сечению аппарата. Сравнивалась структура потока в разных конструкциях аппаратов с тангенциальным патрубком подвода газа. Изменения конструкций касались формы корпуса аппарат, тангенциального патрубка и взаимного их расположения. Для более равномерного распределения газового потока по щелям ВКУ в аппаратах с тангенциальным патрубком подвода газа обоснована необходимость создания дополнительного объема над ним. Вследствие этого тангенциальный патрубок подвода газа расположен над вихревым контактным устройством. Это является наиболее простым с технической точки зрения и эффективным способом усреднения скорости газового потока по щелям ВКУ.

Диффузор, установленный за сепаратором, транспортирует жидкость до корпуса аппарата, исключая диспергирование жидкости и, как следствие этого, возможный брызгоунос. Диффузор плавно увеличивает сечение аппарата, снижая гидравлическое сопротивление данного участка.

Тангенциальный патрубок отвода газа, в отличие от осевого, в аппаратах с закрученными потоками позволяет снизить гидравлическое сопротивление аппарата. При данном исполнении жидкость, стекающая по корпусу аппарата с нисходящим потоком фаз, свободно попадает в тангенциальный патрубок отвода газа. Для исключения попадания жидкости в патрубок он смещается к оси аппарата. При смещении тангенциального патрубка отвода газа к оси аппарата создается область (за патрубком отвода газа по ходу движения газового потока), в которой появляются обратные течения газового потока. При этом стекающая жидкость, попадая в данную область, уносится в тангенциальный патрубок газа в виде пленки или капельной диспергированной жидкости. Для предотвращения образования обратных токов предусмотрена вставка, расположенная за тангенциальным патрубком по ходу вращения газового потока.

Экспериментальные исследования показали снижение гидравлического сопротивления на 35% по сравнению с аналогом при одинаковой эффективности.

Преимуществом предлагаемого пылеуловителя является низкое гидравлическое сопротивление и удовлетворительный брызгоунос при высокой надежности и эффективности работы.

Изобретение относится к устройствам для мокрой очистки газов от пыли и может быть использовано в строительной, химической, металлургической и в других отраслях промышленности. Вихревой пылеуловитель содержит корпус, тангенциальные патрубки подвода и отвода газа, патрубки подвода и отвода жидкости, ороситель, вихревое контактное устройство, состоящее из тарелок, пластин и сепаратора. Тангенциальный патрубок подвода газа расположен над вихревым контактным устройством. Под сепаратором вихревого контактного устройства установлен диффузор. Тангенциальный патрубок отвода газа смещен к оси аппарата, а между тангенциальным патрубком отвода газа и корпусом установлена вставка. Преимуществом предлагаемого пылеуловителя является низкое гидравлическое сопротивление и удовлетворительный брызгоунос при высокой надежности и эффективности работы. 2 ил.

Вихревой пылеуловитель, включающий корпус, тангенциальный патрубок подвода газа, патрубок отвода газа, патрубки подвода и отвода жидкости, ороситель и вихревое контактное устройство, состоящее из пластин, тарелок и сепаратора, отличающийся тем, что тангенциальный патрубок подвода газа расположен над вихревым контактным устройством, под сепаратором установлен диффузор, а патрубок отвода газа установлен тангенциально, смещен к оси аппарата и имеет вставку, расположенную за патрубком по ходу вращения газового потока.