Пылеуловитель для очистки ваграночных газов Советский патент 1990 года по МПК B01D47/10 

Изобретение относится к технике гидромеханической очистки технологи- ческих газов от пыли и может быть использовано в литейном производстве.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности работы.

На фиг.1 изображен пылеуловитель, разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - пылеуловитель, вид в аксонометрии.

Пылеуловитель для очистки ваграночных газов содержит корпус 1, входной 2 и выходной 3 патрубки для газов, водоохлаждаемый отражатель 4. капле- уловитель, состоящий из нижней 5 и верхней 6 жалюзийных решеток с системой 7 смыва, систему предварительного орошения с форсунками 8, наклонные перегородки 9, размещенные дискретно и равномерно по периметру корпуса с образованием со стенками корпуса 1 . контактного канала 10 с проходами 11 типа Вентури, сопла 12 Лаваля с трубопроводами 13 подачи сжатого воздуха, пара или другого газа под давлением и трубопроводами 14 подачи орошающей жидкости, отводной патрубок 15 для шлама, при этом отношение суммарной площади минимальных сечений труб йентури S1 к площади проходного сечения кольцевого зазора 16 между отражателем 4 и корпусом 1 Sa составляет 0,05-0,20.

Устройство работает следующим образом.

Ваграночные газы из входного патрубка 2 поступают в корпус 1 пылеуло

вителя, где они равномерно распределяются по периферии корпуса при помощи установленного над входным патрубком 2 водоохлаждаемого отражателя 4,

5 о 5 Q

5

Проходя зазор 16 между отражателем 4 и корпусом пылеуловителя 1, газы орошаются через систему форсунок 8. Под действием газожидкостных струй, вытекающих из сопел 12 Лаваля.ваграночные газы, прошедшие предварительную очистку и охлаждение, эжектируются в проходы 11 Вентури контактного канала 10, образованные наклонными перегородками 9 и стенками корпуса 1 пылеуловителя, где происходит окончательная очистка и охлаждение газов. Подача орошающей жидкости в сопла Лаваля производится по трубопроводам 14 сжатого воздуха, пара или другого газа под давлением по трубопроводам 13. Наклонные газокапельные потоки, вытекающие из труб Вентури, пересекаются в районе нижней жалюзийной решетки 5, где капли орошающей жидкости, содержащие частицы пыли, коагулируют между собой и улавливаются на жалюзийной решетке 6, где производится окончательное улавливание капель. Для избежания зарастания жалюзийной решетки 6 предусмотрена система 7 смыва, содержащая одну или несколько форсунок, работающих постоянно или же периодически. Жапюзийные каплеуловители являются и дополнительной ступенью очистки газов. Для отвода шлама из корпуса пылеуловителя 1 в днище предусмотрен отводной патрубок 13,

Использование изобретения позволит повысить эффективность очистки газов, повысить надежность и безопасность эксплуатации.

Указанный эффект достигается за счет того, что проходы 11 Вентури, образованные внутренними наклонными перегородками 9 и стенками корпуса 1

пылеуловителя, расположены равномерно по периметру корпуса в зоне выхода газов из-под отражателя под углом к его оси. Такое размещение проходов 11 Вентури позволяет снизить энергозатраты на эжектирование газов, так как газы поступают в проходы 11 Вентури, минуя застойную зону аэродинамической тени над отражателем, создающую допол ннтельное сопротивление. Расположение проходов 11 Вентури наклонно к оси пылеуловителя обеспечивает перекрытие выходного патрубка пересекающимися газокапельными струями, вытекающими из труб Вентури, в районе нижней жа- лгозийной решетки, что исключает проскок неочищенных газов на выходе из пылеуловителя и повьшшет надежность работы пылеуловителя.

За счет соударения струй, вытекающих из труб Вентури, происходят коагуляция и укрупнение капель, благодаря чему снижается нагрузка на жалю- зийные каплеуловители, что позволяет уменьшить его гидравлическое сопротивление и, следовательно, энергозатраты на каплеулавливание.

Равномерное расположение проходов 11 Вентури по периметру корпуса способствует лучшему эжектированию отходящих газов с минимальными энергозатратами. При этом обеспечивается равномерное распределение газовых потоков и, следовательно, тепловой нагрузки на отражатель от натекающих горячих газов из входного патрубка, что позволяет предотвратить местный перегрев отражателя и повысить надежность его охлаждения.

Проходы 11 Вентури занимают лишь часть кольцевого зазора 16 между отражателем и корпусом пылеуловителя. Наличие свободных зон кольцевого зазора 16 для прохода очищаемых газов, минуя трубы Вентури, обеспечивает безопасность работы пылеуловителя. Это связано с технологическими особенностями вагранок, при работе которых возможны так называемые хлопки, сопровождающиеся резким увеличением объема отходящих газов, что может привести к значительным выбиваниям газов через завалочное окно или к разрушению корпуса пылеуловителя.

Поскольку в этом случае проходы 11 Вентури не в состоянии пропустить весь объем газов, во избежание запирания вагранки избыток газов отво

д

дится минуя проходы 11 Вентури через свободные зоны кольцевого зазора 16. Эта часть ваграночных газов очищается при проходе яруса форсуночного орошения и доочищается в выходном патрубке в зоне пересечения газокапельных ,. струй, вытекающих из проходов Вентури .

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает отвод и очистку всех отходящих газов в случае хлопка и исключает запирание вагранки. При нормальной работе вагранки весь 15 объем очищаемых газов проходит через проходы Вентури за счет эжекционного эффекта газожидкостных струй, вытекающих из сопел Лаваля.

Отношение суммарной площади мини- 20 мальных сечений труб Вентури к площади зазора между отражателем и корпусом пылеуловителя, составляющее 0,05- 0,2, выбрано из оптимального соотношения скоростей газов в зазоре между 25 отражателем и корпусом пылеуловителя (3-5 м/с) и в минимальном сечении труб Вентури (40-60 м/с), которое обеспечивает наиболее эффективное эжектирование и очистку газов с мини- 30 мальными энергозатратами.

Для обоснования выбора отношения суммарной площади минимальных сечений труб Вентури к площади кольцевого зазора между отражателем и корпусом пылеуловителя, составляющего 0,05- 0,2, в таблице приведены результаты испытаний предлагаемого пылеуловителя, показывающие зависимость удельного расхода энергоносителя (расход энергоносителя на эжектирование и очистку 1 м3 очищаемых газов) и эффективность очистки от указанного отношения.

Испытания проводились с использованием в качестве энергоносителя сжатого воздуха под давлением 0,6 МПа при расходах очищаемого газа 10- 35 тыс. мэ/ч, начальной запыленности газа 5-8 г/м3, характерных для боль- л шинства эксплуатируемых вагранок, удельный расход орошающей жидкости составлял 1 кг/м3 очищаемого газа. ,- Как следует из таблицы, для обеспечения требуемой эффективности очистки 97-98% минимальные энергозатраты 0,08-0,095 м3/м3 достигаются при рассматриваемом отношении 0,05-0,2.

Подача в сопла Лаваля сжатого воздуха, пара или газа под давлением

35

40

15

5

71583150

обеспечивает эффективное дробление Жидкости и разгон капель до высоких скоростей, что спбсобствует увеличению поверхности контакта капель-с газами, скорости капель и частиц пыли и обеспечивает высокую эффективность очистки газов.

Формула изобретения

Пылеуловитель для очистки ваграночных газов, содержащий корпус, входной и выходной патрубки для газов, водоохлаждаемый отражатель, размещен- J5 ный с образованием кольцевого зазора, каплеуловитель с системой смыва, форсунки, установленные после отражателя, сопла Лаваля, установленные перед

8

5

контактным каналом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы, контактный канал образован расположенными равномерно по периметру корпуса наклонными перегородками, прикрепленными к отражателю, и выполнен с проходами типа Вентури, при этом отношение суммарной площади минимальных сечений труб Вентури к площади проходного сечения кольцевого зазора между отражателем и корпусом составляет 0,05-0,20, сопла Лаваля выполнены с трубопроводами подачи сжатого воздуха, пара или газа, а форсунки размещены равномерно по периметру корпуса с ориентацией в кольцевой зазор.

I

Изобретение относится к технике гидромеханической очистки технологических газов от пыли и может быть использовано в литейном производстве. Цель изобретения - повышение эффективности и надежности работы. Пылеуловитель содержит корпус 1, входной 2 и выходной 3 патрубки для газов, водоохлаждаемый отражатель 4, каплеуловитель, включающий решетки 5 и 6 с системой 7 смыва, систему предварительного орошения с форсунками 8, установленными после отражателя 4, систему орошения с соплами 12 Лаваля. С целью снижения энергозатрат и повышения надежности и безопасности эксплуатации пылеуловитель снабжен внутренними наклонными перегородками 9, расположенными равномерно по периметру корпуса, каждая из которых образует совместно со стенкой корпуса 1 проходы 11 Вентури, размещенные в зоне выхода газа из-под отражателя 4 наклонно к оси пылеуловителя, при этом орошение суммарной площади минимальных сечений проходов Вентури к площади кольцевого зазора между отражателем 4 и корпусом пылеуловителя составляет 0,05-0,2, а сопла Лаваля 12 системы орошения выполнены в виде газожидкостных сопел и дополнительно снабжены трубопроводами 13 подвода сжатого воздуха, пара или другого газа под давлением. Надежность работы обеспечивается исключением проскока газа без очистки. Эффективность работы обеспечивается соударением газокапельных потоков из проходов Вентури, оптимальной организацией форсуночного орошения. 1 табл., 3 ил.

Отношение суммарной площади минимальных сечений труб Вентури к площади кольцевого зазора между отражателем и корпусом пылеуловителя

Удельный расход сжатого воздуха, м3/м3 Эффективность очистки, %

0,01 0,01 0,05 0,125 0,2 0,3 0,3

0,14 0,095 0,095 0,08 0,09 0,09 0,12 98 86 98 98 98 90 97

1В

Фиг.2

Фиг. 3