Труба Вентури Советский патент 1988 года по МПК B01D47/10 

5 /

JI Л

1

Изобретение относится к технике очистки газа от примесей и позволяет повысить эффективность очистки газа и предотвратить шламообразова- ние на стенках аппарата. Устройство включает трубу Вентури, подводящий газоход с оросителем, при зтом кон- фузор 2, горловина 3 и диффузор 4 трубы Вентури выполнены перфорированными, а на отверстиях закреплены пос- редством обжимающих стяжек 8 эластичные упругие мембраны. Диаметр отверстий перфорации может уменьшаться в направлении к горловине. Наличие эластичных мембран позволяет повысить турбулизацию потока за счет колебательного движения мембран и много- х кратно использовать жидкость, выла- S дающую на стенки трубы за счет разрушения мембранами пленки и введения капель повторно в процесс. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике мокрой очистки газов, в частности к скоростным турбулентным газопромывателям, и может быть использовано в различных отраслях промьпЕпенности для очистки газообразных отходов от механических примесей и веществ в парогазовом состоянии.

Целью изобретения является повы- шение эффективности очистки газа и предотвращение шламообразования на стенках трубы,

На фиг,1 показана труба Вентури, общий вид; на фиг. 2 - упругая злас- тичная мембрана; на фиг 3 - узел I на фиг,1,

Труба Вентури включает в себя подводящий газоход 1, последовательно соединенные конфузор 2, горлови- ну 3, диффузор 4 и узел 5 орошения. Диффузор 4 выполнен с предотрьгеным углом раскрытия. Поверхности конфузо ра 2, горловины 3 и диффузора 4 перфорированы, а .перфорированные отверс тия 6 закрыты эластичными упругими мембранайи 7, жестко закрепленными на поверхности трубы обжимающими стяжками 85 размер отверстий 6 перфорации изменяется по длине конфузора и диффузора с женьшением к горловине Э,

Труба Вентури работает следующим образом,

Запьшенный газ через подводящий газоход поступает в конфузор 2,где орошается промьганой жидкостью из форсунки. Процесс пылеулавливании осуществляется за счет того, что части- цы пьши и капли орошающей жидкости движутся с различными скоростями (в силу инерционного эффекта - кинематической коагуляции). При работе тру- .бы между воздухом (газом) снаружи и внутри трубы Вентури создается раз- ность давлений,, за счет чего эластичные упругие мембраны 7,, закрепленные стяжками 8 в отверстиях 6 совершают поперечные возвратно-поступа тельные колебания, что обусловлено пульсационным характером течения,при- сз Щим диффузорам с предотрывньми и отрывными углами раскрытия. Под действием возникающего разрежения в по- лости трубы Вентури на участке конфу- зор - горловина (максимальное разрежение) - диффузор эластичные упругие мембраны под действием разности давлений наружного и внутреннего воздуха прогибаются внутрь полости диффузора. Течение потока в диффузорах с углами раскрытия 10 и более сопровождается отрывным характером течения, причем отрыв возникает периодически (по аналогии с вихревой дорожкой Кармана) то у одной, то у другой стенки. Вследствие этого давление в полости диффузора в прилегающих пристеночных слоях будет меняться. Изменение давления вызывает демпфирующее колебание мембран с частотой, обусловленной .скоростью движения газа и углом раскрытия диффузора. При этом осуществляется как в целом колебание мембраны под действием рассмотренной разности давлений, так и волновое микроколебание поверхности мембраны. Вследствие этого колебательное движение мембран генерирует двойную турбулентность: во внутренней полости трубы Вентури вдоль стенок ее элементов и мелкомасштабную турбулентность только на поверхности самой мембраны. Возмущение потока газа в области,прилегающей к стенкам трубы Вентури, обусловлено дополнительным импульсом энергии за счет движения мембраны .в полость диффузора и на участке перед мембраной - з счет движения ее в обратном направлении.

С учетом всех рассмотренных факторов скорость потока в прилегающих к стенкам слоях постоянно меняется, поток возмущается, а эпюра скорости выравнивается.

Неравномерность распределения возникающей разности давлений вдоль трубы Вентури (снаружи и внутри) приводит к тому, что мембрана, выполненная из материала одинаковой толщины,размещенная на различных элементах трубы, . будет испытывать и различное давление на свою поверхность - большее в районе горловины и меньшее во входном участке конфузора и выходном участке диффузора. Поэтому и степень прогиба мембраны в полость трубы Вентури будет различной, т.е. различной будет амплитуда колебаний мембраны.

Размер отверстий перфорации ограничивает амплитуду колебаний мембран. Поэтому .в зоне повьшгенной разности давлений отверстия имеют меньшгш размер,, а в зоне пониженной - больший. Этим и объясняется изменение, размера отверстий перфорации вдоль трубы Вентури.

Так как масса частиц пыли на один- два порядка меньше, чем масса частиц распьтенной жидкости, то частицы пы- ли будут более интенсивно двигаться в поперечном направлении, а следовательно, сталкиваться с частицами жидкости и осаждаться на них.

Повышению вероятности соударения частиц пьти с каплями орошающей жид- кости способствует более высокий уровень турбулизации газожидкостного запыленного потока, генерируемый колебательным движением мембран, особенно в зоне, прилегающей к поверх- ностям стенок. Кроме того, орошающая жидкость, выпадающая на стенки трубы Вентури, постоянно разрушается колебанием упругих мембран и многократно вводится в полость трубы Еентури,что в конечном итоге интенсифицирует процесс кинематической коагуляции, по- вьш1ает эффективность пьшеулавливания и препятствует образованию отложе-, НИИ пыли (шлама) на всех участках внутренней поверхности трубы Вентури

,.Жесткое прилегание упругих мембран по всей наружной поверхности труФиг. 2

бы Вентури с образованием второй стенки повышает надежность аппарата, упрощает процесс крепления мембран на поверхности, защищает конструкцию трубы от атмосферных -осадков и коррозии.

Формулаиз обре тения I

Апплитудд колебании упругой мембраны

Фиг.З