Инерционный пылеуловитель Советский патент 1990 года по МПК B01D45/06 B01D47/06 

Изобретение относится к устройствам для очистки газа от пыли и может быть использовано в металлургической, горнодобьгоаюЕ ей и химической промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки газа от пыли при одновременном сокращении расхода орошающей жидкости и уменьшении вторич- ного уноса шлама.

На фиг. 1 изображен инерционный пылеуловитель; на фиг. 2 - патрубок чистого газа; на Фиг. 3 - сечение А-А на Фиг. 1 ; на Фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг.1.

Пылеуловитель содержит входной патрубок 1, сепарационную камеру 2 с установленными вдоль внешней стенки, имеющей щель 3, плоскими рассе- кателями 4 и выходной патрубок 5 чистого газа с установленным в нем прерывателем 6 водяной пленки. В кольцевой камере прерывателя установлен диффузор 7. Прерыватель водяной плен- ки 6 соединен сливной трубой 8 со шламосборником 9, к горловине 10 которого подключен входной частью эрлифт, состоящий из заборной трубы 11, форсунки 12 и водоподъемной тру- бы 13 и соединенный выходной частью с сепарационным бачком 14. Сепарационный бачок 14 соединен трубой 15 патрубком 5 чистого газа. Патрубок 16 отвода шлама имеет трубу 17, опу- щенную в шламосборник 9. В выходном канале сепарационной камеры с возможностью вертикального перемещения установлен отражатель 18 капельной влаги.

Инерционный пылеуловитель работает следующим образом.

Запыленный газ через входной патрубок 1 входит в сепарационную камеру 2. При этом содержащиеся в газе частицы пыли под действием инерционных сил отклоняются к внешней (вогнутой) стенке сепарационной камеры 2, входят в каналы, образованные плоски

5 Q 5

0

5

ми рассекателями 4, и осаждаются на пленке и каплях орошающей жидкости. Орошающая жидкость через щель 3 в виде плоской струи поступает в сепарационную камеру 2. Под действием газового потока струя дробится. Образовавшиеся капли орошающей жидкости улавливают частицы пыли и под действием центробежных сил оседают на внешней стенке сепарационной камеры 2, образуя пленку жидкости. Образующийся в процессе очистки шлам через патрубок отвода шлама 16 по трубе 17 отводится в нижнюю часть шламосборника 9, где осаждается основная масса уловленной пыли.

Для выравнивания давлений в горловине шламосборника 10 и патрубка отвода шлама 1 6 в трубе 1 7. выше уровня жидкости выполнено разгрузочное отверстие 1 9.

Частично осветленная орошающая жидкость по заборной трубе 11 из гор- ловины 10 шламосборника 9 поступает в форсунку 12, где смешивается с воздухом, подаваемым через штуцер 20. Образовавшаяся смесъ по водоподъемной трубе 13 поступает в сепарационный бачок 14. Воздух по трубе 15 отводится в выходной патрубок 5 чистого газа, а орошающая жидкость вновь поступает в сепарационную камеру 2.

В процессе работы устройства в се- парационном бачке 14 поддерживается уровень жидкости, необходимый для пре- дотвращения проскока запыленного газа в сепарационный бачок 14 и создающий напор, достаточный для истечения жидкости из щели и формирования ее струи. Потери орошающей жидкости, определяемые испарением, каплеуносом и расходом на шламоудаление, В9спол- няются подпиткой, через штуцер 21 .

Выходящий из сепарационной камеры 2 газ, содержащий некоторое количество капель, делится, на два пртока отражателем капельной влаги 18. Основное количество газа отводится в патрубок чистого газа, а газ, содержащий капли, проходит через конфуэор, образованный отражателем 18 капельной влаги и нижней стенкой патрубка чистого газа и установленный под углом к горизонту. В конфузоре происходит торможение газового потока, при этом капли, выносимые с газом из сепарацион- ной камеры 2, осаждаются под действием силы тяжести, в результате исключается срыв капель с поверхности потока шлама.

В прерывателе водяной пленки происходит окончательная очистка газа от выносимого шлама. В камере 6 прерывателя скорость газа снижается, пленка шлама стекает в ее нижнюю часть и по сливной трубе 8 отводится в пшамосб орник 9 . Установленный в ка- мере прерывателя диффузор 7 позволяет снизить унос шлама.

Соотношение

h ,

&

47

(О

где К - коэффициент расхода, учитывающий плотность жидкости и сопротивление шелн. Высота столба жидкости и высота сепарационного бачка связаны соотношением

b

К,Р

(6)

где К1 - коэффициент, опредспяющиг

расстояние от уровня жидкости в бачке до его верхней стенки, исключающее выброс жидкости в трубу 15 (фиг.1). Таким образом, гтодставир (4) и (5) в (6) и выполнив элементарные преобразования.

получают

1 ) 1

ъ -bi-i A:

KZaZ

(7)

Ki К,

Обозначив , через К получ ют

- k Ј 2яг

d

(3)

Изобретение относится к устройствам для очистки газа от пыли, используемым в металлургической, горнодобывающей и химической промышленности, и позволяет повысить эффективность очистки газа от пыли при одновременном сокращении расхода орошающей жидкости и уменьшении уноса шлама. При подаче орошающей жидкости через щель 3 в сепарационную камеру 2 образуется плоская струя, которая дробится газовым потоком. Пыль осаждается на каплях и пленке жидкости под действием сил инерции. Шлам из сепарационной камеры 2 по трубе 17 отводится в нижнюю часть шламосборника 9. Частично осветленная орошающая жидкость, поступающая из горловины 10, в форсунке 12 смешивается с сжатым воздухом и подается в сепарационный бачок 14. Уровень жидкости в сепарационном бачке создает необходимый для истечения напор и препятствует проскоку в него запыленного газа. В прерывателе водяной пленки 6 улавливается выносимый газовым потоком шлам и стекает по трубе 8 в шламосборник 9. Диффузор 7 препятствует выносу капель шлама в ядро газового потока. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

было получено следующим образом.

Известно, что объемный расход воды подаваемой на орошение сепараци- онной камеры может быть определен по формуле:

С„ q-F

к,

мЭ/с,

(2)

(м3/м;

где q - удельный расход воды

газа)1;

V4 - средняя скорость очищаемого газа в сепарационной камере (м/с); Ffc - площадь поперечного сечения

сепарационной камеры. С другой стороны

.Си F

I

(3)

где РЦ. - площадь поперечного сечения

щели{

Vg - скорость истечения воды из щели.

Учитывая, что F,

h.i; Рш а-1,

(h и 1 - -соответственно высота и ширина сепарационной камеры, фиг.З), a - высота щели (фиг.4), и приравняв уравнения (2) и (3), получают

Ve - г W

В то же время скорость истечения воды Vj связана с высотой столба жидкости Н в сепарационном бачке и может быть выражена соотношением

V. - К-/Н , (53

или

/ь-Ј-.

(9)

Значение К при соответствующих

оптимальных значениях q и V4 определено экспериментально н& лгбора- торной установке и равно 47,

Таким образом, для каждого значения высоты сепарационной камеры h, рассчитываемого по разработанной авторами методике, из уравнения (9) могут быть получены соотношения размеров сепарационного бачка и щели.

Подключение к патрубку отвода шлама шламосборника позволяет сконцентрировать в нем шлам, уплотнять его и сократить расход орошающей -жидкости при его выгрузке.

Подсоединение к патрубку отвода

шлама трубы, размещенной в шламосбор- нике, высота которой составляет не менее 2/3 высоты шламосборника, позволяет отнести образующийся в процессе очистки шлам в его нижнюю часть и

способствует частичному осветлению используемой для орошения сепарационной камеры жидкости.

Соединение выходной части эрлифта с сепарационным бачком позволяет

отделить используемый для подъема жидкости воздух.

Закрепление сепарационного бачка на внешней стенке сепарационной камеры, в которой выполнена щель по всей

ширине, позволяет осуществить стабильную подачу орошающей жидкости в сепарационную камеру.

Выполнение во внешней стенке се- парационной камеры по всей ширине ше- ли позволяет создать плоскую струю орошающей жидкости, направленную перпендикулярно потоку, и повысить эффективность очистки за счет увеличения поверхности контакта Фаз.

Выполнение сепарационного бачка по размерам, определяемым из представленного соотношения, позволяет в оптимальном режиме работы устройства поддерживать необходимый для истечения жидкости из щели и формирования струи уровень в сепарационном бачке.

Выполнение сепарационного бачка по размерам, определяемым из представленного соотношения, позволяет поддерживать уровень жидкости в нем, что препятствует попаданию в бачок запыленного газа.

Установка в выходном патрубке чистого газа прерывателя водяной пленки позволяет исключить попадание шлама в

газоход чистого газа.

Установка во входном отверстии прерывателя диффузора, размеры которого определяются указанными соотношениями, позволяет исключить срыв шлама в прерывателе и его унос с очи- щенным газом и повысить скорость газа в сепарационной камере.

Соединение прерывателя водяной пленки сливной трубой со шламосбор- ником позволяет сконцентрировать в нем всю пыль и орошающую жидкость, уловленную в устройстве.

Технико-экономический эффект предлагаемого инерционного пылеуловителя по сравнению с прототипом заключается в повышении степени очистки газа, что позволяет уменьшить выбросы пыли в атмосферу в 1,3-1,5 раза при одновременном сокращении расхода орошающей жидкости в 9,6-11,8 раза. Степень очистки повышается за счет увеличения скорости газа в сепарационной камере, увеличения поверхности контакта газа с жидкостью и снижения уноса шлама. Сокращение расхода орошающей жидкости в устройстве получено путем ее рециркуляции .

5

5

0

0

5

0 5

0

5

Формула изобретения

н установленный с возможностью вертикального перемещения в выходном пат- трубке камеры, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки газа от пыли при одновременном сокращении расхода орошающей жидкости, он снабжен подключенным к патрубку отвода шлама шламо- сборником и эрлифтом, соединенным входной частью с горловиной шламосборника, а выходной частью - с сепарационным бачком, закрепленным на внешней стенке сепарационной камеры, выполненной со щелью для подачи орошающей жидкости, при этом высоту щели и высоту сепарационного бачка определяют из соотношения

К h , где а - высота щели;

b - высота сепарационного бачка h - высота сепарационной камеры, а патрубок отвода шлама соединен с трубой, размещенной в шламосборнике, высота которой составляет не менее 2/3 высоты шламосборника.

d (l,5-2)dn,

во входном отверстии камеры установлен диффузор, при этом диаметр входного отверстия dex и диаметр выходного отверстия debix связаны соотношениями

dex (0,84-0,74)dn,

dew (0,95-0,9)d,

а угол раскрытия диффузора составляет 10-30°.

Фие.2