ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ГАЗОПРОМЫВАТЕЛЬ Российский патент 2018 года по МПК B01D47/06 B05B1/34 

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 патенты RU №2283688 (прототип), содержащий корпус, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, оросительное устройство и шламосборник.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания.

Это достигается тем, что в центробежном газопромывателе, содержащим корпус, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, оросительное устройство и шламосборник, оросительное устройство выполнено в виде по крайней мере трех водяных коллекторов, на каждом из которых закреплено по крайней мере три вихревых форсунки для орошения стенок корпуса и его центральной части, причем каждая из форсунок содержит корпус с камерой завихрения и сопло, корпус выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием, и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой с внутренней резьбой и расширительной камерой, соосной корпусу, при этом соосно корпусу, в его нижней части подсоединено к гильзе посредством резьбы сопло, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с, по крайней мере двумя, наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, расположенных в торцевой поверхности сопла, где также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой, в диффузорной выходной камере установлен рассекатель, выполненный в виде, по крайней мере, трех спиц, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - в поверхности тела вращения, например шара, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры, а само тело вращения расположено в нижней части за срезом диффузорной выходной камеры, к торцевой поверхности цилиндрической гильзы, соосной с корпусом, соосно диффузорной камере, прикреплен диффузор, поверхность среза которого лежит в плоскости, находящейся ниже поверхности тела вращения рассекателя, а рассекатель выполнен в виде двух спиц, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - на оси, на которой, с возможностью вращения, установлено тело вращения, выполненное в виде шара, центр которого лежит на оси диффузорной выходной камеры, при этом поверхность тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси, с возможностью вращения, выполнена перфорированной, при этом к поверхности тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси, с возможностью вращения, установлены элементы, осуществляющие его вращение, например в виде отрезков винтовых лопастей, а на внутренней поверхности центрального цилиндрического дроссельного отверстия вихревой форсунки, расположенного в торцевой поверхности сопла, выполнены винтовые канавки для осуществления дополнительного закручивания потока жидкости.

На фиг. 1 изображен общий вид центробежного газопромывателя, на фиг. 2 представлена схема вихревой форсунки, на фиг. 3 - вариант выполнения тела вращения 24 форсунки с резонансными выемками.

Центробежный газопромыватель содержит корпус 1, патрубок 2 для ввода запыленного газа, патрубок 3 для выхода очищенного газа с каплеуловителем 4, оросительное устройство 5 и шламосборник 8 с форсунками 9 для орошения стенок бункера 8. Перед выходом из корпуса, перед каплеуловителем 4 установлен отбойник 10 конической формы. Оросительное устройство выполнено в виде по крайней мере трех водяных коллекторов 5, на каждом из которых закреплено, по крайней мере три вихревых форсунки 6 и 7 для орошения стенок корпуса 1 и его центральной части.

Каждая из вихревых форсунок 6, 7 (фиг. 2, 3), состоит из корпуса 11, который выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием 13, и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой 12 с внутренней резьбой 15. В цилиндрической гильзе 12 расположена расширительная камера 14, соосная корпусу. При этом соосно корпусу, в его нижней части подсоединено к гильзе 12 посредством резьбы 15 сопло 16, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище 17 которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с, по крайней мере двумя, наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий 19 и 20, расположенных в торцевой поверхности сопла 16, образованной его днищем 17. В торцевой поверхности сопла 16 также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие 18, соединенное со смесительной камерой 21 сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой 22. Причем эффективные площади проходных сечений наклонных цилиндрических отверстий 19 и 20, взятые в совокупности, и центрального отверстия 18 равны между собой.

В выходной диффузорной камере установлен рассекатель, выполненный в виде, по крайней мере, трех спиц 23, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры 22, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - в поверхности тела вращения 24, например шара, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры 22, а само тело вращения 24 расположено в нижней части, за срезом диффузорной выходной камеры.

Возможен вариант, когда поверхность тела вращения 24, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры 22, а само тело вращения 24 расположено в нижней части, за срезом диффузорной выходной камеры, выполнена в виде эллипсоида, малая ось которого осесимметрична оси диффузорной выходной камеры 22 (на чертеже не показано).

Возможен вариант, когда к торцевой поверхности цилиндрической гильзы 12, соосной с корпусом 11, соосно диффузорной камере 22, прикреплен диффузор 25, поверхность среза которого лежит в плоскости, находящейся ниже поверхности тела вращения 24 рассекателя.

Возможен вариант, когда рассекатель выполнен в виде двух спиц 23, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры 22, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - на оси 26, на которой, с возможностью вращения, установлено тело вращения 24, выполненное в виде шара, центр которого лежит на оси диффузорной выходной камеры 22.

Возможен вариант, когда поверхность тела вращения 24, выполненного в виде шара, установленного на оси 26, с возможностью вращения, выполнена перфорированной.

Возможен вариант, когда к поверхности тела вращения 24, выполненного в виде шара, установленного на оси 26, с возможностью вращения, установлены элементы, осуществляющие его вращение, например в виде отрезков винтовых лопастей (на чертеже не показано).

Возможен вариант, когда на внутренней поверхности центрального цилиндрического дроссельного отверстия 18, расположенного в торцевой поверхности сопла 16, выполнены винтовые канавки для осуществления дополнительного закручивания потока жидкости (на чертеже не показано).

Вихревая форсунка работает следующим образом.

Распыляемая жидкость поступает в корпус 11 через центральное отверстие 13, затем в расширительную камеру 14, соосную корпусу 11. После камеры 14 жидкость направляется к соплу 16, где распределяется по нескольким направлениям: первое - по центральному цилиндрическому дроссельному отверстию 18 в смесительную камеру 21, а второе - в турбулентный завихритель потока жидкости с наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий 19 и 20, также соединенных со смесительной камерой 12 сопла, где при взаимодействии этих встречающихся потоков происходит их дробление с образованием турбулентного потока, направляющегося к диффузорной выходной камере 22, где происходит дополнительное дробление капель жидкости при их столкновении друг с другом за счет расширяющегося турбулентного потока жидкости.

В выходной диффузорной камере 22 происходит столкновение выходного вихревого потока с рассекателем, его спицами 23, и поверхностью тела вращения 24, что приводит к дополнительному дроблению капель жидкости, образованию тонкораспыленных струй.

Возможен вариант, когда в теле вращения 24, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры 22, а само тело вращения 24 расположено в нижней части, за срезом диффузорной выходной камеры, выполнены резонансные выемки 27 по форме в виде цилиндрической поверхности разного диаметра и длины, выполняющие функции резонаторов Гельмгольца, размеры которых определяются необходимой частотой пульсации потока жидкости (фиг. 2) для увеличения мелкодисперсности распыляемого факела.

Центробежный газопромыватель работает следующим образом.

Запыленный газовый поток поступает в корпус 1 через тангенциальный ввод 2 запыленного газового потока, и встречает на своем пути закрученный распыленный поток жидкости, имеющий направление крутки, как противоположное направлению крутки газового потока, так и попутное.

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 пылеулавливании, охлаждения газов и их абсорбции. Эффективность предлагаемой конструкции аппарата увеличивается за счет большей поверхности газожидкостной взвеси, путем применения встречно-закрученных и попутных потоков жидкости и газа, и составляет в вышеуказанных процессах и при улавливании пылевых частиц размером больше 5 мкм порядка 97%…98%.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов. Центробежный газопромыватель содержит корпус, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, оросительное устройство и шламосборник. Оросительное устройство выполнено в виде по крайней мере трех водяных коллекторов, на каждом из которых закреплено по крайней мере три вихревых форсунки для орошения стенок корпуса и его центральной части. Каждая из форсунок содержит корпус с камерой завихрения и сопло. Корпус выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой с внутренней резьбой и расширительной камерой, соосной корпусу. Соосно корпусу в его нижней части подсоединено к гильзе посредством резьбы сопло, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с, по крайней мере, двумя наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, расположенных в торцевой поверхности сопла, где также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла. Смесительная камера последовательно соединена с диффузорной выходной камерой. В диффузорной выходной камере установлен рассекатель, выполненный в виде по крайней мере двух спиц, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - в поверхности тела вращения или на оси, на которой установлено тело вращения, например, в виде шара. Ось тела вращения совпадает с осью диффузорной выходной камеры. Тело вращения расположено в нижней части за срезом диффузорной выходной камеры. Поверхность тела вращения, установленного на оси с возможностью вращения, выполнена перфорированной. К поверхности тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси, с возможностью вращения, установлены элементы, осуществляющие его вращение, например, в виде отрезков винтовых лопастей. На внутренней поверхности центрального цилиндрического дроссельного отверстия вихревой форсунки, расположенного в торцевой поверхности сопла, выполнены винтовые канавки для осуществления дополнительного закручивания потока жидкости. В теле вращения вихревой форсунки выполнены резонансные выемки по форме в виде цилиндрической поверхности разного диаметра и длины, выполняющие функции резонаторов Гельмгольца, размеры которых определяются необходимой частотой пульсации потока жидкости для увеличения мелкодисперсности распыляемого факела. Технический результат: повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания. 3 ил.

Центробежный газопромыватель, содержащий корпус, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, оросительное устройство и шламосборник, оросительное устройство выполнено в виде по крайней мере трех водяных коллекторов, на каждом из которых закреплено по крайней мере три вихревых форсунки для орошения стенок корпуса и его центральной части, причем каждая из форсунок содержит корпус с камерой завихрения и сопло, корпус выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием, и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой с внутренней резьбой и расширительной камерой, соосной корпусу, при этом соосно корпусу, в его нижней части подсоединено к гильзе посредством резьбы сопло, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с, по крайней мере, двумя наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, расположенных в торцевой поверхности сопла, где также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой, в диффузорной выходной камере установлен рассекатель, выполненный в виде по крайней мере трех спиц, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - в поверхности тела вращения, например шара, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры, а само тело вращения расположено в нижней части за срезом диффузорной выходной камеры, к торцевой поверхности цилиндрической гильзы, соосной с корпусом, соосно диффузорной камере, прикреплен диффузор, поверхность среза которого лежит в плоскости, находящейся ниже поверхности тела вращения рассекателя, или рассекатель выполнен в виде двух спиц, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - на оси, на которой с возможностью вращения установлено тело вращения, выполненное в виде шара, центр которого лежит на оси диффузорной выходной камеры, при этом поверхность тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси, с возможностью вращения, выполнена перфорированной, а к поверхности тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси, с возможностью вращения, установлены элементы, осуществляющие его вращение, например в виде отрезков винтовых лопастей, отличающийся тем, что на внутренней поверхности центрального цилиндрического дроссельного отверстия вихревой форсунки, расположенного в торцевой поверхности сопла, выполнены винтовые канавки для осуществления дополнительного закручивания потока жидкости, а в теле вращения вихревой форсунки, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры, а само тело вращения расположено в нижней части за срезом диффузорной выходной камеры, выполнены резонансные выемки по форме в виде цилиндрической поверхности разного диаметра и длины, выполняющие функции резонаторов Гельмгольца, размеры которых определяются необходимой частотой пульсации потока жидкости для увеличения мелкодисперсности распыляемого факела.