Инерционный пылеуловитель для мокрой очистки газа Советский патент 1987 года по МПК B01D47/06 B01D45/04 

13462

той) стенке СК 5 и исключается возможность образования сухих зон. Огра- ничители водяной пленки 7 препятст- вуют растеканию шлама по боковым стенкам СК и уносу его с очищенным газом. Форма ограничителей со-ответ- ствует траектории наиболее мелких частиц пыли, улавливаемой при номинальном режиме работы. Это исключает налипание пыли на ограничители. Ус1

Изобретение относится к устройствам для очистки газа от пыли и может быть использовано в металлургической, горно-добывающей и химической промышленности.

Цель изобретения - повышение степени очистки газа от пьши при одновременном снижении энергозатрат путем уменьшения вторичного уноса шлама.

На фиг. 1 изображен инерционный пылеуловитель для мокрой очистки газа , на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Пылеуловитель содержит входной патрубок 1 с установленным на внешней стенке оросителем 2, выходной патрубок 3 чистого газа, патрубок 4 отвода шлама, сепарационную камеру 5 с установленными вдоль внешней стенки плоскими рассекателями 6 и ограничителями 7 водяной пленки, закрепленными на боковых; стенках.

В выходном патрубке сепарационной камеры 8 с возможностью перемещения в вертильном направлении установлен отражатель 9 капельной влаги н виде плоской пластины, образующий конфузор 10 с нижней стенкой патрубка чистого газа 3.

Инерционный пылеуловитель для мокрой очистки газа работает следующим образом.

Вода, подаваемая на орошение, вводится в аппарат через ороситель 2, расположенный на внешней стенке входного патрубка 1, и равномерно распределяется по каналам, образованным плоскими рассекателями 6 и боковыми стенками сепарационной камеры .5, что позволяет создать устойчивое

10

тановленный в выходном канале СК отражатель капельной жидкости 9 образует конфузор 10 с нижней стенкой выходного патрубка 3, где происходит торможение газового потока и осаждение капель, выносимых с газом. Пыль осаждается на внешней стенке СК под действием сил инерции и смывается водой. 3 ил., 2 табл.

пленочное течение хсидкости по наружной стенке сепарационной камеры 5, которое -значительно снижает вероятность, попадания, капельной жидкости в газовый поток, снижая унос ее с очищенным газом. Установка оросителя на внешней стенке входного патрубка также обеспечивает равномерное покрытие водяной пленки наружной стенки сепарационной камеры.

Запьшенньш газ по входному патрубку 1 вводится в сепарационную камеру 5. При пррхождении газа через сепарационную камеру 5 частицы пыли под действием центробежных сил отбрасываются к наружной стенке сепарационной камеры и, попав на поверхность водяной пленки, улавливаются. При

этом существенно снижается вероятность вторичного уноса пыли турбулентными пульсациями газа.

Экспериментально установлено, что скорость водяной пленки, образующейся на внутр еиней стенке сепарационной камеры 5, не превышает 2-3 м/с. Таким образом, попавшие в воду частицы пыли на порядок снижают свою скорость, что спосоствует значительному

уменьшению абразивного износа.

Установленные на боковых стенках ограничители водяной пленки 7 препятствуют растеканию жидкости по боковым стенкам. Попав на ограничители

водяной пленки 7, вода срывается газовым потоком и под действием центробежных и гравитационных ci-m в виде капель возвращается к наружной стенке сепарационной камеры. Кроме

того, они препятствуют отложению

шлама на стенках канала. Как известно, отложение шлама (заростание канала) происходит по границе сухой и мокрой -частей поверхности. При отсутствии ограничителей водяной пленки на внутренней поверхности боковых стенок сепарационной камеры образуется размытая (перемещающаяся) граница сухой и мокрой поверхности, что способствует увеличению скорости зарастания канала. Наличие ограничения водяной пленки препятствует перемещению водяной пленки на боковой поверхности сепарационной камеры и граница сухой и мокрой поверхности проходит по боковой кромке ограничителя водяной пленки, имеющей незначительную толщину, что практически, исключает отложение шлама.

Выполнение ограничителей определенной формы, соответствующей траектории наиболее мелких улавливаемых частиц пыли при номинальном режиме работы устройства, существенно снижает налипание пыли на их поверхности. Форма ограничителей определяется путем решения системы

- V

+ у

X

L,-f ( - Mt

- ,;

lE Zr

X

V -- у f + ( -Vx -t- dt „ X vi7 mi

- - --g

де X, у - текущие координаты;

V - скорость несущей среды

(газа);

g - ускорение силы тяжести, т, Г - и;

ч2|1 f

В 0,75-К-А К - коэффициент формы наименьших улавливаемых частиц пыли,

1-f( /р - коэффициент, учитывающий

подъемную силу газа, р - плотность несущей среды (газа);

Р - -) d. А и п плотность частиц пыли; кинематическая вязкость несущей среды (газа); эквивалентный диаметр наименьших улавливаемых частиц пыли;

коэффициенты, значение которых зависит от числа Рейнольдса для частиц пыли, приведены в табл. 1.

Re

Wd

число Рейнольдса для наименьшей улавливаемой при. номинальном режиме частицы пыли, W и d - скорость относительная и

диаметр частиц пыли. Решение этого дифференциального уравнения может быть с достаточной точностью аппроксимировано уравнением

г R + 0,9(R,j - R-j) Ц

80

25

0

5

0

5

0

5

где г - текущий радиус кривизны ограничителей водяной пленки; R, и

R - соответственно внутренний и наружньй радиус сепарационной камеры инерционного пылеуловителя;

Ч - угол в градусах между текущим радиусом г и входным сечением сепарационной камеры. Образующейся в процессе очистки газа шлам стекает через патрубок 4 отвода шлама, а очищенньш газ отводится через патрубок 3 чистого газа. Выходящий из сепарационной камеры .газ содержит некоторое количество капельной влаги. Для осаждения в выходном канале сепарационной камеры 8 установлен отражатель 9 капельной . влаги.

В выходном канале сепарационной камеры 8 при помощи отражателя 9 ка- - пельной влаги газ делится на два потока. Основное количество газа отводится через патрубок. 3 чистого газа, а газ, содержащий капли влаги, проходит через конфузор 10, образован- . ньй отражателем 9 капельной влаги и нижней стенкой патрубка 3 чистого газа, установленной под углом к горизонту.

В конфузоре 10 происходит TOpMo-; жениё газового потока, при этом кап ли, выносимые с газом из сепарационч

10

ной камеры 5, осаждаются под дейст - вием силы тяжести, кроме того, снижение скорости газа исключает возможность срыва капель с поверхности потока шлама и унос их с очиа енным газом.

Количество уносимого .с очищенным газом шлама определяется положением отражателя капельной влаги 9. При полном закрытии щели на выходе из конфузора в газовом потоке возникают вихревые токи, захватывающие шлам и выносящие его с очищенньич .

В табл. 2 приведено сравнение результатов испытаний инерционного пь5- леуловителя для мокрой очистки газа на укрупненной лабораторной установке с показателями работы действующих- в настоящее время-схем газоочистки агломерационных производств.,

Как видно из табл. 1 и 2, известные мокрые газоочистки хотя и обеспечивают степень очистки газа 96-97%, обладают более высоким гидравлическим 25 сопротивлением, что требует значительных энергозатрат на транспорт газа. Кроме того, эти аппараты сложны поконструкции и в ряде случаев требуют установки дополнительных 30 устройств для улавливания капельной влаги.

13462106

ороситель установлен на внешней стенке входного патрубка, при этом пылеулавливатель снабжен отражателем капельной влаги, вьгаолиенным в виде плоской пластины и установленным с возможностью вертикального перемещения в выходном патруЬке камеры, ограничителями водяной пленки, закрепленными на боковых стенках камеры, форма которых описывается уравнением:

Ч

R, 0,9(R,j- R,) уц.

15 где г -. текущий радиус кривизны ограничителей водяной пленки; R и

R - соответственно внутренний и наружный радиусы сепарацион- ной камеры инерционного пылеуловителя;

ц - -угол, между текущим радиусом г и входным сечением сепара- ционной камеры, град.

Таблица1

20

Формз ла изобретения

Инерционный пылеуловитель для мокрой очистки газа, содержащий полукольцевую сепарационную камеру прямоугольного сечения, входной патрубок, ороситель, выходной патрубок чистого газа и патрубок для отвода шлама, отличаюгдийся тем, что, с целью повьшхения степени очистки газа от пыли при снижении энергозатрат за счет уменьшения вторичного уноса шлама и орошающей жидкости.

Ч

R, 0,9(R,j- R,) уц.

где г -. текущий радиус кривизны ограничителей водяной пленки; R и

R - соответственно внутренний и наружный радиусы сепарацион- ной камеры инерционного пылеуловителя;

ц - -угол, между текущим радиусом г и входным сечением сепара- ционной камеры, град.

Таблица1

Инерционный пылеуловитель для мокрой очистки газа

Концентрация пыли, г/м

начальная конечная

0,16-0,08

Степень очистки газа, %

Оющее гидравлическое сопротивление установки, КПа

Удельный расход воды

на газоочистку

Таблица 2

Батарейный циклон со скруббером МП-ВТИ

Батарейный циклон

2,3-3,73-5

0,2-0,12 0,3-0,5

91,45-97,06 90

1,25-2,3 2,94 0,35-0,42 0,25

Изобретение относится к устройствам для очистки газов и позволяет повысить степень очистки газа от пыпи при одновременном снижении энергозатрат за счет уменьшения вторичного уноса шлама и орошающей жидкости, а также уменьшить абразивный износ путем покрытия водяной пленкой внутренней стенки сепарационной камеры (СК), наиболее подверженной истиранию частицами пьши. При подаче воды через оросители 2, установленные на внешней стенке входного патрубка 1, создается устойчивое пленочное течение воды (шлама) на внешней (вогну i (Q СП

Фиг.2

Б- Б

3

Фиг.З

Редактор С.Патрушева

Составитель О.Беккер

Техред А.Кравчук Корректор А.Зимокосов

Заказ 5073/8Тираж 656Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4