ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ АКУСТИЧЕСКИЙ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ Российский патент 2008 года по МПК B01D47/06 

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является газопромыватель, известный из книги А.А.Русанова. Справочник по пыле- и золоулавливанию. М.: Энергоатомиздат, - 1983 г., стр.112, рис.4.36 (прототип), содержащий корпус, шламосборник, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, оросительное устройство.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет недостаточно развитой поверхности распыления жидкости.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания путем увеличения степени распыла жидкости акустическими форсунками.

Это достигается тем, что в центробежном пылеуловителе, содержащим корпус, шламосборник, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, оросительное устройство, причем отношение диаметра аппарата D к межосевому расстоянию Н₂ между входным и выходным патрубками находится в оптимальном интервале величин: D/Н₂=0,18...0,19, а отношение диаметра аппарата D к высоте аппарата H₁ находится в оптимальном интервале величин: D/H₁-0,13...0,14, оросительное устройство содержит трубопроводы для подачи жидкости и сжатого воздуха, а также закрепленные на размещенном в центре корпуса вертикальном стержне с системой подвода жидкости и сжатого воздуха две акустические форсунки, расположенные оппозитно по отношению друг к другу, причем каждая из форсунок содержит корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом и служащее для формирования образующегося факела распыливаемой жидкости, и распылитель, служащий для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из генератора, и закрепленный в корпусе посредством полого стержня со шнековым завихрителем на конце и буртиком для размещения кольцевой площадки, на которую вытекает жидкость из распылителя, причем резонатор дополнительно снабжен, по крайней мере одной, сферической полостью, расположенной в стенке кольца, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца со стороны конической поверхности, а кольцо расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения.

На фиг.1 изображен общий вид центробежного пылеуловителя, на фиг.2 - акустическая форсунка.

Центробежный пылеуловитель содержит корпус 1, шламосборник 4, патрубок 3 для ввода запыленного газа, патрубок 2 для выхода очищенного газа с улиточным раскручивателем, оросительное устройство 5, содержащее трубопроводы для подачи жидкости 6 и сжатого воздуха 7, а также закрепленные на размещенным в центре корпуса вертикальном стержне 8 с системой подвода жидкости и сжатого воздуха две акустические форсунки 9, расположенные оппозитно по отношению друг к другу на стержне 8. Отношение диаметра аппарата D к межосевому расстоянию Н₂ между входным и выходным патрубками находится в оптимальном интервале величин: D/Н₂=0,18...0,19.

Отношение диаметра аппарата D к высоте аппарата H₁ находится в оптимальном интервале величин: D/H₁=0,13...0,14.

Акустическая оросительная форсунка (фиг.2) для распыливания жидкостей содержит корпус 10 с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла 11 и резонатора 17. На корпусе 10 расположено кольцо 13 с конической поверхностью 14, связанное с корпусом и служащее для формирования образующегося факела распиливаемой жидкости, поступающей через канал полого стержня 15. Распыливающий агент, например воздух или любой другой газ, поступает в газовый канал 16, а из него через сопло 11, выполненное в виде кольцевой щели, концентрично расположенной кольцевому резонатору 17, в кольцо 13 навстречу шнековому завихрителю 18, служащему для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из звукового генератора, образованного резонатором. Жидкость подается из полого стержня 15 со шнековым завихрителем 18 на конце и буртиком для размещения кольцевой площадки 19, на которую она и вытекает. Резонатор дополнительно снабжен, по крайней мере, одной сферической полостью 12, расположенной в стенке кольца 13, причем сферическая полость 12 соединена калиброванным отверстием 20 с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями корпуса 10 и кольца 13 со стороны конической поверхности 14, а кольцо 13 расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса 10 посредством его резьбового соединения 21.

Резонатор может быть выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца со стороны конической поверхности, посредством установки между корпусом 10 и кольцом 13 калиброванных прокладок 22, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний.

Центробежный пылеуловитель работает следующим образом.

Запыленный газовый поток поступает в корпус 1 через патрубок 3 запыленного газового потока и встречает на своем пути водяную тонкодисперсную завесу, создаваемую акустическими форсунками 9 оросительного устройства 5. В результате этого поверхность контакта газовой фазы с жидкостью увеличивается и производительность аппарата возрастает. Акустическая форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.

Распыливающий агент, например воздух, подается по газовому каналу 16, где встречает на своем пути резонатор 17, дополнительно снабженный сферической полостью 12, соединенной с соплом 11 посредством калиброванного отверстия 20. В результате прохождения резонатора распыливающим агентом (например воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию раствора, подаваемого в канал 15. Из шнекового завихрителя 18 жидкость вытекает в виде пленки на площадку 19, а затем дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности 14 кольца 13.

Предлагаемый аппарат может быть применен для очистки от тонкой фракции пыли и увлажнения воздуха в вентиляционных установках и установках кондиционирования воздуха, а также при улавливании туманов, хорошо растворимой пыли, а также при совместном протекании процессов пылеулавливания, охлаждения газов и их абсорбции. Эффективность аппарата увеличивается за счет большей поверхности газожидкостной взвеси, путем применения акустических форсунок, и составляет в вышеуказанных процессах и при улавливании пылевых частиц размером больше 5 мкм порядка 95%...97%.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов. Центробежный пылеуловитель содержит корпус, шламосборник, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, оросительное устройство. Оросительное устройство содержит трубопроводы для подачи жидкости и сжатого воздуха, а также закрепленные на вертикальном стержне две акустические форсунки. Каждая из форсунок содержит корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси корпуса. Резонатор снабжен сферической полостью, расположенной в стенке кольца и соединенной калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца со стороны конической поверхности. Кольцо расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения. Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания путем увеличения степени распыла жидкости акустическими форсунками. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Центробежный акустический пылеуловитель, содержащий корпус, шламосборник, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, оросительное устройство, причем отношение диаметра аппарата D к межосевому расстоянию Н₂ между входным и выходным патрубками находится в оптимальном интервале величин D/H₂=0,18...0,19, а отношение диаметра аппарата D к высоте аппарата H₁ находится в оптимальном интервале величин D/H₁=0,13...0,14, отличающийся тем, что оросительное устройство содержит трубопроводы для подачи жидкости и сжатого воздуха, а также закрепленные на размещенном в центре корпуса вертикальном стержне с системой подвода жидкости и сжатого воздуха две акустические форсунки, расположенные оппозитно по отношению друг к другу, причем каждая из форсунок содержит корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом и служащее для формирования образующегося факела распыливаемой жидкости, и распылитель, служащий для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из генератора, и закрепленный в корпусе посредством полого стержня со шнековым завихрителем на конце и буртиком для размещения кольцевой площадки, на которую вытекает жидкость из распылителя, причем резонатор дополнительно снабжен, по крайней мере, одной сферической полостью, расположенной в стенке кольца, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца со стороны конической поверхности, а кольцо расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения.2. Центробежный акустический пылеуловитель по п.1, отличающийся тем, что резонатор форсунки выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца со стороны конической поверхности, посредством установки между корпусом и кольцом калиброванных прокладок, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний.