Вихревой пылеуловитель для очистки газов от взвешенных примесей Советский патент 1991 года по МПК B01D45/12 

Изобретение относится к оборудованию для очистки от взвешенных примесей и обесцвечивания газов и может быть применено в металлургической, химической и других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки.

На чертеже изображен пылеуловитель, общий вид.

Пылеуловитель содержит цилиндрическую сепарационную камеру 1, патрубки для подвода очищаемого 2 и 3 и отвода очищенного 4 газа, распределительную камеру 5 с соплами 6, завихритель 7 с обтекателем 8 и центральной трубой 9, теплоизолированный трубопровод 10 для подвода и диспергаторы 11 криогенной жидкости, бункер 12 с патрубком 13 для удаления уловленных примесей.

Пылеуловитель работает следующим образом.

Очищаемый газ подается в сепарационную камеру 1 двумя встречными, закрученными в одну и ту же сторону потоками с помощью патрубков 2 и 3, распределительной камеры 5, сопел 6 и завихрителя 7. Одновременно по трубопроводу 10 криогенная жидкость подается к диспергаторам 11, закрепленным в обтекателе завихрителя, и в виде дисперсной среды заполняет проточную часть завихрителя.

При очистке газа от мелкодисперсных примесей используется эффект конденсации паров, содержащихся в очищаемом газе, (Например, при очистке воздуха - паров воды). Улавливаемые частицы примесей при этом являются центрами конденсации. После начала конденсации возникнет градиент концентрации сконденсировавшихся паров, в результате чего частицы улавливаемых примесей перемещаются к центру конденсации, образуя более крупные агрегаты. Процесс конденсации может возникнуть при охлаждении газа диспергируемой водой, но от испаряющихся капель воды

О Ю О О

XI 00

улавливаемые частицы примесей отталкиваются.

В отличие от воды диспергирование криогенной жидкости (например, азота с температурой 196°С) приводит к конденса- ции паров даже в недосыщенном парами воды очищаемом газе. Фронт конденсации представляет собой сферу, диаметр которой увеличивается за счет испарения капли криогенной жидкости.

Скорость радиального перемещения фронта конденсации обуславливает величину и направление градиента динамического давления. После испарения капли криогенной жидкости динамическое давление пре- образуется в статическое. Градиент статического давления направлен в обратную сторону и поверхность конденсации схлопывается. При этом происходит коагуляция отдельных агрегатов улавливаемых примесей и образование более крупных конкреций.

Эффект конденсации для осаждения взвешенных примесей протекает в межлопаточных каналах завихрителя вихревого пылеуловителя. За счет конденсации водяных паров уменьшается влагосодержание очищаемого газа.

Таким образом, вблизи капель жид- .кости с низкой температурой происходит тепломассообменный процесс, сопровождающийся интенсивным испарением жидкой фазы и конденсацией водяных паров, содержащихся в очищаемом газе по фронту зоны низких температур вблизи испаряю- щейся капли. Мелкодисперсные и коллоидные частицы пыли, в том числе и частицы, придающие газу цветность, попадая в зону конденсации водяных паров (в результате действия сил инерции и термофореза), ув- лажняются и образуют конкреции. Так как испарение капельной криогенной жидкости происходит быстро, то после испарения капель происходит схлопывание сфер сконденсировавшегося водяного пара вместе с улавливаемыми примесями. В результате образованы крупные конкреции улавливаемых примесей.

После выхода из завихрителя конкреции примесей под действием центробежных сил, возникающих в закрученном потоке очищаемого газа, перемещаются из приосевой зоны к стенкам корпуса сепара- ционной камеры, откуда нисходящим потоком они уносятся в бункер. За время нахождения конкреций в сепарационной камере конденсат испаряется (процесс испарения обусловлен разностью парциальных давлений паров воды и температур частиц и газа), а обезвоженные частицы улавливаемых примесей оседают в бункере.

Таким образом, использование пылеуловителя позволит эффективно улавливать мелкодисперсную пыль и обесцвечивать очищаемые газы сухим способом.

Формула изобретения Вихревой пылеуловитель для очистки газов от взвешенных примесей, содержащий сепарационную камеру с патрубком для подвода очищаемого газа, на выходе которого установлен завихритель с обтекателем, установленную на камере распределительную камеру с соплами, патрубок для отвода очищенного газа, центральную трубу, бункер с патрубком для удаления уловленных примесей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки, он снабжен источником подачи криогенной жидкости в зону завихрителя, диспергаторами криогенной жидкости, размещенными на обтекателе завихрителя, и теплоизолированным трубопроводом, расположенным по оси центральной трубы и соединяющим источник подачи криогенной жидкости с диспергаторами.

Очищаемый еаз Второй потокL

Т

J

Теплоизоляционный мотериал

УлаВленная пыль

Криогенная жидкость

А Очищенный

ТГ еаз

первый поток 13

Изобретение относится к оборудованию для очистки от взвешенных примесей и обесцвечивания газов и позволяет повысить эффективность очистки. Вихревой пылеуловитель содержит сепарационную камеру, патрубки для подвода очищаемого и отвода очищенного газа, завихритель, распределительную камеру с соплами, центральную трубу, бункер с патрубком для удаления уловленной примеси, диспергаторы криогенной жидкости на обтекателе завихрителя и теплоизолированный трубопровод по оси центральной трубы для подвода криогенной жидкости к диспергаторам. 1 ил.