Турбулентный промыватель Советский патент 1992 года по МПК B01D47/10 

цилиндром 8 и вертикальной стенкой рубашки 10 разделено ребрами 11. Улиткообразная перегородка 9 камеры 4 по наружному периметру снабжена патрубком 13 с гидрозатвором для вывода пульпы из аппарата. Верх пылеуловителя снабжен крышкой 15, образующей с верхом диффузора 1 кольцевой канал 16. Последний переходит в кольцевой канал 17 переменного сечения, расположенный вокруг бака 5 и подключенный посредством отводящего газохода 18 к дымососу. По центру крышки 15 установлена распыливающая жидкость форсунка 19. Подводящая вихревая камера 4 подсоединена к источнику запыленного газа с помощью газохода 20. 5 ил.

Изобретение может быть использовано для очистки дымовых и технологических газов от пыли или золы во всех отраслях промышленности. Цель изобретения состоит в повышении эффективности пылеулавливания при сокращении расхода воды и исключении брызгоуноса. Пылеуловитель содержит трубу Вентури, состоящую из диффузора 1, горловины 2 и конфузора 3, связанного с вихревой камерой 4 подвода запыленного газа, выполненной в виде цилиндрической улитки. Вокруг верха диффузора 1 установлена кольцевая емкость 5 для подачи смывной жидкости на внутреннюю поверхность диффузора. Труба Вентури снабжена также цилиндроконической вставкой 6 с кольцевым зазором 7. Последняя вместе с цилиндром 8, установленном на улиткообразной перегородке 9 вихревой камеры, выполняет роль гидррзатвора. Гид- розатвор закрыт снаружи герметичной рубашкой (чехлом) 10; Пространство между Ё

Изобретение относится к очистке газов от пыли или золы и может быть использовано при производстве тепловой и электрической энергии на электростанциях, работающих на твердом топливе.

Цель изобретения - повышение эффективности пылеулавливания.

На фиг.1 показан пылеуловитель, продольное сечение; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - по стрелке узел I на фиг.З.

Турбулентный промыватель содержит трубу Вентури, состоящую из диффузора 1, горловины 2 и конфузора 3, связанного с вихревой камерой 4 подвода запыленного газа, выполненной в виде цилиндрической улитки. Вокруг верхней части диффузора 1 установлена кольцевая емкость 5 для подачи смывной жидкости на внутреннюю по- верхность диффузора. Труба Вентури снабжена также цилиндроконической вставкой 6, установленной с кольцевым зазором 7. Последняя вместе с цилиндром 8, установленным на улиткообразной перего- родке 9 вихревой камеры, образует гидрозатвор.

Гидрозатвор закрыт снаружи герметичной рубашкой (чехлом) 10. Пространство между цилиндром 8 и вертикальной стенкой рубашки 10 разделено ребрами 11. Улиткообразная перегородка 9 камеры 4 по наружному периметру снабжена щелями 12 для вывода пульпы из гидрозатвора на вертикальные стенки камеры 4. Низ камеры 4 подвода запыленного газа снабжен патрубком 13 с гидрозатвором (чайником) 14 для вывода пульпы из аппарата. Верх пылеуловителя снабжен крышкой 15, образующей с верхом диффузора 1 кольцевой канал 16. Последний переходит в кольцевой канал 17 переменного сечения, расположенный вокруг бака 5 и подключенный посредством отводящего газохода 18 к дымососу (не показан). По центру крышки 15 установлена распыливающая жидкость форсунка 19.

Подводящая вихревая камера 4 подсоединена к источнику запыленного газа с помощью газохода 20.

Скоростной промыватель работает следующим образом.

Поток запыленных газов по газоходу 20 поступает в подводящую вихревую камеру 4, выполненную в виде цилиндрической улитки, в которой закручивается перед входом в цилиндроконическую вставку 6, размещенную в конфузоре 3. Необходимо при этом отметить, что улитка вихревой камеры 4 позволяет сформировать геометрически идеальный вихрь газов, не нарушая внутренней структуры потока, как это происходит при закрутке с помощью лопаточного аппарата.

В закрученном потоке газов на частицы пыли действуют центробежные силы. Причем чем тяжелее частица и чем выше скорость вращения потока, тем эти силы больше. Частицы пыли удерживают вокруг себя оболочку абсорбированных газовых молекул и представляют собой какие-то объемные образования. Во многих случаях они несут на себе и электрический заряд. В этом случае в закрученном потоке запыленных газов наиболее тяжелые частицы пыли, отбрасываемые на периферию центробежной силой, вытесняют в центр потока аналогичные образования вокруг мелких (тонких) частиц. При наличии одноименного электрического заряда на частицах пыли (золы) это взаимодействие происходит даже на расстоянии. Наибольшие скорости вращения потока получаются в зоне горловины 2 и в начале диффузора 1. Для сепарации крупных частиц пыли в таком быстро вращающемся потоке их не нужно смачивать и коагулировать. Такие частицы отбрасываются силой инерции на стенки диффузора 1 и смываются пленкой воды. Сложнее обстоит задача с тонкой пылью, которая оттесняется в центр потока. Без смачивания и коагуляции таких частиц на капли жидкости их из потока не вывести. Поэтому ороситель 19 (форсунка)

установлен так, чтобы диспергировать жидкость только в зоне скопления тонких частиц. При этом создается впечатление что факел диспергированной жидкости будет тормозить поток газов. На самом деле это не так. Благодаря значительному раскрытию диффузора 1 и наличию на выходе крышки 15 в центральной части диффузора формируется устойчивый нисходящий ток газов. Если раскрытие факела форсунки сделать небольшим ( 15°), то он будет только усиливать обратный ток в центральной зоне диффузора 1. Эффективность коагуляции зависит в основном от разности относительных скоростей капель жидкости и частиц пыли. Капли распыляемой форсункой 19 жидкости падают, а частицы пыли, вращаясь вместе с потоком газа вокруг оси диффузора, , поднимаются, т.е. разность относительных скоростей получается максимальной. По закону сохранения количества движения чем ближе частица к центру потока, тем выше ее скорость вращения. Оседающие на капли частицы пыли утяжеляют последние, передают им импульс вращательного движения. Начиная вращаться вместе с потоком, такие (утяжеленные) частицы отбрасываются на стенки диффузора центробежной силой и смываются жидкостью из емкости 5.

Скоростной промыватель оправдывает свое название только до 0,3 - 0,5 высоты диффузора. Далее благодаря увеличению сечения канала поток начинает затормаживать -свое движение (как поступательное, так и вращательное). При этом между потоком и стенкой диффузора возникают силы трения, направленные перпендикулярно к поверхности стенок. Эти силы оттесняют пылевые частицы в затормаживающем потоке от стенок диффузора к центру канала, где они втягиваются в нисходящий поток газа.

К моменту выхода потока газов из диффузора частицы пыли оказываются ближе к центру и опускаются, а очищенный газ поступает в кольцевой канал 16 и, огибая верхнюю кромку диффузора 1 и кольцевую емкость 5, попадают в кольцевой канал 17 переменного сечения, который представляет собой ту же улитку, но только постоянного радиуса развертки и переменной высоты. Сечение такого канала, как и в обычной улитке, меняется в линейной зависимости от нуля до какого-то расчетного (максимального) размера. Такая форма раскручивающего устройства выбрана из следующих сображений.

Она не искажает геометрии вихря в диффузоре аппарата, т.е. работает, как и вихревая камера, на входе в конфузор.

Аппарат отличается от традиционного скоростного промывателя своими размерами, чтобы реализовать в нем же сепарацию скоагулированных в комочки частиц пыли и

капли жидкости. Для этого предусматриваются увеличенные габариты диффузора по высоте и диаметру выходной части. Выбранная форма раскручивающего устройства, обеспечивающая поступательное движение

0 газа после аппарата, создает незначительное увеличение высоты аппарата и умеренное увеличение его поперечного сечения по сравнению с диаметром диффузора, что немаловажно при стесненных условиях для

5 размещения их в действующих цехах производства.

Отработавшая в диффузоре загрязненная жидкость (пульпа) через кольцевой зазор 7 вокруг цилиндроконической вставки 6

0 и нижнюю кромку конфузора 3 заполняет гидрозатвор, образованный цилиндром 8, и через верх последнего переливается на улиткообразную перегородку 9 вихревой камеры 4. Для прохода пульпы под диффузо5 ром 3 на его нижней кромке выполнены вырезы (фиг.4). С, перегородки 9 пульпа через щели 12 поступает на вертикальные стенки вихревой камеры 4, защищая их от абразивного износа золовыми частицами

0 запыленного газа.

Равномерность поступления пульпы на стенки вихревой камеры 4 обеспечивается направляющими ребрами 11, которые уста- новлены таким образом тр делят поток пе5 реливающейся через цилиндр 8 жидкости на равные по ширине части и подводят каждую часть потока пульпы к равному подлине участку вертикальной стенки вихревой камеры. Таким образом, достигается равно0 мерность орошения стенок вихревой камеры 4 и надежность работы гидрозатвора в целом, так как обеспечивается равномерность подачи пульпы, поток которой сам промывает себе русло от оседающих из жид5 кости частиц золы. Необходимо при этом отметить, что наиболее крупные и тяжелые частицы улавливаются из потока газов уже в вихревой камере. Это ведет к снижению износа цилиндроконической вставки 6 и ис0 ключает возможность заноса гидрозатвора и щелей 12 в улиткообразной перегородке 9 камеры тяжелыми оседающими из потока пульпы частицами золы.

Использование изобретения позволяет

5 поднять эффективность пылеулавливания и тем самым снизить выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Турбулентный промыватель. содержащий трубу Вентури с нижним газоходом

подачи запыленного газа, включающую кон- фузор, горловину, диффузор, каплеулови- тель и размещенную по верхнему обрезу диффузора кольцевую емкость с орошающей жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания, он снабжен размещенной в диффузоре форсункой, цилиндроконичеА-А

ской вставкой, расположенной коаксиально с зазором в конфузоре, с образованием гидрозатвора, вихревой камерой, установленной на входе в конфузор, при этом вихревая камера снабжена закрепленной по нижнему обрезу вставки плоской улиткообразной перегородкой с направляющими ребрами и щелями для вывода пульпы.

В-В