Устройство для очистки газов Советский патент 1984 года по МПК B01D47/10 

Изобретение относится к технике мокрой очистки газов и воздуха и может быть использовано в различных от раслях промышленности для промьшшенной и санитарной очистки газов и воз духа. Известна труба Вентури, содержаща подводящий газоход, конфузор, горловину, диффузор и каплеуловитель, который выполнен в виде конусных нитчатых элементов,укрепленных последовательно своими основаниями на стенках горловины и диффузора и соединенных между собой- по оси трубчатым перфорированным шламоотводом, количество нитей в каждом последующем элементе возрастает и угол накло на нитей не превышает 10 1. Недостатком трубы Вентури является низкая эффективность очистки газов вследствие неблагоприятной структуры потока газа в полости диффузора, создающей безотрывное течени газа с продольными и поперечными пул сациями скорости газа. Причем безотрывное течение газа в диффузоре происходит при постоянном обеднении плотности орошения его жидкостью, так как частицы жидкости не успевают отклоняться вслед за потоком газа. Вес это снижает степень очистки газа Наиболее близким к предлагаемому является устройство для мокрой очист ки газа, содержащее корпус с патрубками ввода и вывода газа, внутри которого по оси расположена труба Вентури, включающая подводящий газоход, конфузор, горловину и диффузор, причем диффузор перфорирован от сечения с диаметром, равным трем диаметрам горловины, до сечения с диаметром, равным девяти диаметрам горловины 2 Недостатками известного устройства являются невысокая степень очис ки газов па счет структуры потока, а именно безотрывного движения газа в полости диффузора, способной к продольной и поперечной пульсациям скорости газа, постоянное обеднение безотрывно расширяющегося пот,ока газа орошаемой жидкостью из-за повышенной инерционной способности частиц жидкости. Цель изобретения - повышение эффективности очистки газов путем изменения структуры турбулентного пото ка в полости диффузора трубы Вентури Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для очистки га зов, содержащем корпус с патрубками отвода очищенного газа и слива шлама, вертикальную трубу Вентури, состоящую из подводящего газохода, конфузора, горловины, диффузора, последний выполнен из отдельных плоских расширяющихся книзу упруго-гибких элементов, вершина которых прикреплена к нижней кромке горловины. Причем упруго-гибкие элементы установлены с частичным перекрытием нижних концов соседних элементов. Выполнение диффузора в виде отдельных плоских упруго-гибких расширяющихся книзу элементов позволит увеличить эффективность очистки газов посредством изменения структуры движения потока газа. Изменение структуры потока газа происходит за счет внедрения потоков очищенного газа из полости корпуса в щели между элементами и образования в полости диффузора малых вторичных отдельных вихрей, которые позволяют увеличить эффект KOHTai Ta жидкости г очищаемым газом. На фиг.1 изображена предлагаемая труба Вентури; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - гибкие элементы диффузора. Устройство для очистки газов содержит подводящий газоход 1, корпус 2 и последовательно соединенные коифузор 3, горловину А и диффузор 5, выполненный в виде отдельных упруго-гибких элементов 6, вершина которых прикреплена к нижней кромке горловины 4, причем расширенные концы элементов частично перекрывают друг друга. В подводящем газоходе 1 размещен узел 7 орошения газа жидкостью, а корпус 2 снабжен патрубком 8 для слива шлама и патрубком 9 для отвода газа. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Запьшенные газы через подводящий газоход 1 поступают в конфузор За Из узла 7 орошения в газ распыляется промывная жидкость, которая смачивает крупную пыль. Затем пылегазожидкостный поток направляется в горловину 4, где происходит более т.онкое дробление жидкости и сообщение потоку высокой скорости вижения. На выходе,из горловины 4 поток поступает в полость диффузора 5, образованного элементами 6, где за счет гидродинамического взаимодействия между потоком и элементами 6 последние упруго прогибаются в сторону полости диффузора 5, создавая тем самым доступ очищенного газа из полости kbpiiyc.a 2 в поток диффузора 5, За счет эффекта эжекции через щели газ внедряется в основной газо-жидкостный поток, преобразуя его в структуру из безотрывно расширяющегося в поток со структурой, состояще из отдельных малых замкнутых и хаоти но ориентированных вихрей очищаемого газа. Происходит это следующим образом. В щели между изогнутыми эле ментами 6 поступают плоские малые потоки газа из полости корпуса 2, которые имеют направление, перпендикулярное основному потоку газа в полости диффузора 5. Эти потоки соударяются, . скручиваются в малые вторичные вихрио В начале диффузора 5 вторичные вихри тормозят движению газа и окружают ядро потока, к концу полностью заполняют все живое сечени диффузора, т.е. структура потока полностью состоит из малых вихрей. Пьшегазожидкостный поток, составленный из малых вторичных вихрей, обладает высокой вероятностью флуктуации скорости в масштабах малых втори ных вихрей, что резко повышает интен сивность массообменных процессов между жидкой и газовой фазой потока. Газ внутри вихрей имеет цикличное движение, что создает концентрацию тонких фракций пыли на периферии вихрей с одновременной дополнительно возникающей коагуляцией частиц пыли между собой под воздействием центробежных сил. Наряду с этим вихри, гидродинамически взаимодействуя между собой, интенсифицируют киЕ1ематическую и турбулентную коагуляцию частиц пьти между собой и с частицами распыленной жидкости. При пересечении жидких частиц малых вихрей газ в объеме вихря в силу своего циклич|Ного движения одновременно продольно и поперечно промывается, многократно обдувая жидкие частицы за время пересечения :м1 вихря. Одновременно с этим действует механизм самопроизвольного установлени оптимального угла раскрытия элементо в соответствии с расширением потока газа. Со стороны потока в полости ди фузора 5 и со стороны очищенного газового потока на элементы 6 воздействуют различные гидродинамические силы, результирующая которых изгибает элементы 6 и удерживает их на оптимальном углу раскрытия потока газа в полости диффузора 5. Это позволяет снизить гидравлическое сопротивление диффузора и направить сэкономленную энергию потока на повыщение качества очистки газа. Малые вторичные вихри потока, в свою очередь, также снижают гидравлическое сопротивление диффузора 5 тем, что окружают поток, исключают его трение о неподвижную поверхность элементов 6. Выполнение элементов 6 расширяющимися книзу с частичным перекрытием нижних концов друг друга позволяет сохранить высокую интенсивность образования малых вторичных вихрей из-за удерживания определенного количественного соотношения между энергиями основного потока и внедряемых щелевых потока, а также усилить закручивание газа в вихрях, уменьшить их размер и создать равномерность торможения основного потока газа в полости диффузора 5 по всей его высоте. Это повышает эффективность очистки газа и снижает гидравлическое сопротивление. Уловленная на распыленную жидкость пыль отводится из аппарата в виде шлама через патрубок 8. Очищенный газовый поток переходит в полость корпуса 2, где часть его внедряется опять в полость диффузора 5, проходя между элементами 6, а основная часть отводится через патрубок 9. Преимущества предлагаемого устройства для очистки газов заключаются в создании высокоинтенсивных массообменных процессов,в понижении гидравлического сопротивления диффузора, в снижении эксплуатационных расходов промывной жидкости вследствие рационального ее использования в полости диффузора за счет увеличения поверхности контакта жидкой частицы с вращающимся газом в масштабе вторичного вихря.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ, содеря:ащее корпус с патрубками отвода очищенного газа и слива шлама, вертикальную трубу Вентури, состоящую из подводящего газохода, конфузора, горловины, диффузора, о тл и чающееся тем, что, с целью повьппения эффективности очистки газов путем изменения структуры турбулентного потока в полости диффузора, диффузор выполнен из отдельных плоских расширяющихся книзу упругогибких элементов, вершина которых прикреплена к нижней кромке горловины. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упруго-гибкие элементы установлены с частичным перекрытием нижних концов соседних элементов.