Устройство для выброса парогазовой смеси Советский патент 1992 года по МПК F23J11/00 

Изобретение относится к устройствам для выброса дымовых газов (выхлопных газов) и предназначено для охраны окружающей среды.

Известна дымовая труба, в которой с целью увеличения тяги трубы и уменьшения количества капельной влаги, выбрасываемой в атмосферу, имеются поверхности нагрева, установленные в газовой полости внутреннего канала на выходе из ствола трубы. При нагреве газокапельного потока часть капель не превращается в пар,

Недостатками изобретения являются: снижение эффективности использования теплообменника при больших скоростях потока в трубе из-за увеличения теплового сопротивления, загромождение поперечного сечения трубы теплообменником и увеличение гидравлического сопротивления внутреннего тракта. Кроме того, паровая фаза после выхода из дымовой трубы может опять конденсироваться в атмосфере.

Наиболее близким к изобретению является центробежный влагоотделитель, обеспечивающий выброс парогазовой смеси. В этом устройстве с целью более эффективного отделения капельной воды и примесей из газовой смеси используется осесимметрич- ная камера, содержащая установленную внутри нее вертикально по центру нижнюю часть трубы рассеивания.

Двухфазный поток попадает из камеры в трубу рассеивания через радиально расположенные в ее нижней части газовые окна. Закрутка двухфазного потока в камере осуществляется подачей смеси из входного газодинамического тракта по касательной в плоскости поперечного сечения камерй,

Недостатком данного устройства является неорганизованный вход потока в нижнюю часть трубы рассеивания через газовые окна, поскольку из-за различного давления на входе в окна имеют место прострелы струй в направлении окон с меньшей величиной

ч|

Јь

00 О

СдЭ

полного давления и обратная зжекция потока из трубы рассеивания в камеру, Вследствие этого значительно повышается гидравлическое сопротивление на входе в трубу рассеивания, что приводит к кратко- временному резкому повышению давления внутри камеры и в свою очередь вызывает выброс двухфазного потока в атмосферу через негерметичности в конструкции камеры, минуя трубу рассеивания. Большое гидравлическое сопротивление уменьшает среднюю скорость на срезе трубы рассеивания и начальную высоту подъема газа с вредными примесями над срезом трубы. В результате значительно ухудшается рассей- вание вредных примесей газа.

Цель изобретения - уменьшение приземной концентрации вредных веществ.

На фиг. 1 схематично изображено пред- ложенное устройство; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 сечение В-В на фиг, 1.

Устройство для выброса выхлопных газе из гидрогасителя при испытании ЭУ со- держит входной газодинамический тракт 1, гидрогаситель 2, газовую камеру 3, которая через газовые окна 4, выполненные в стенке верхней части цоколя 5, связана с трубой 6 рассеивания с помощью газоходов 7, обра- зованных дефлектором 8 и разделительными перегородками 9, расположенными о нижней части трубы б рассеивания.

В газоходах 7 происходит поворот пото- кз выхлопного газа в направлении оси ци- линдрического ствола трубы рассеивания. Для выравнивания давления на дефлекторе 8 в нижней Части цоколя 5 имеются окна 10 выравнивания давления.

Устройство работает следующим обра- зом.

В гидрогаситель 2 осуществляют непрерывную подачу двухфазного потока через газодинамический тракт 1 в направлении по касательной в плоскости поперечного сече- ния камеры 3 при работе ЗУ на стенде, Из газовой камеры 3 закрученный поток паро- газа устремляется в газоходы 7 через газовые окна 4, где происходит разворот потока парогаза в направлении оси ствола трубы 6 рассеивания, за счет чего образуется организованный вход парогаза в трубу 6 рассеивания. Полное давление на входе в отдельные газоходы 7 различается между собой из-за локализованной подачи потока в газовую ка- меру 3 через входной газодинамический тракт 1. Это приводит к различиям в скоростях потоков в отдельных газоходах 7. Верхний срез газоходов 7 находится внутри цилиндрического ствола трубы 6 рассеивания, поэтому потоки парогаза, истекающие из газоходов 7 с большей скоростью (высоконапорные), оказывают эжектирующее действие на потоки, истекающие из газоходов 7 с меньшей скоростью (низконапорные).

Таким образом, ствол трубы 6 рассогласования и расположенные внутри него газоходы 7 работают по принципу многоствольного эжектора.

Снижение потерь полного давления при смешении отдельных струй парогазз в стзоле трубы б рассеивания обуславливает повышение в ней тяги, связанное с увеличением скорости на срезе трубы 6. Это, в свою очередь, увеличивает высоту гидродинамического подъема газа с вредными примесями над срезом трубы б рассеивания, а следовательно, уменьшает приземную концентрацию вредных веществ.

Наличие газоходов 7 ликвидирует прострелы газовых струй через газовые окна 4 в камеру 3 глдрогасителп 2, а соответственно, и кратковременные резкие всплески повышения дазления с выбросами двухфазного потока, содержащего вредные вещества, в атмосферу через негерметичности в конструкции. В результате уменьшается приземная концентрация вредных веществ на территории вокруг основания гидрогасителя, а соответственно, улучшается экологическая обстановка на промплощадке. Наличие газоходов 7 и их эжектирующий эффект снижает статическое давление в камере гидрогасителя, что снижает нагрузку на металлоконструкции гидрогасителя и повышает его надежность.

Расчеты показали, что увеличение скорости парогаза для трубы рассеивания высотой 98 м при скорости ветра 4 м/с уменьшает величину приземной концентрации вредных веществ на 30%.

Формула.изобретения 1. Устройство для выброса парогазовой смеси, содержащее камеру с входным газодинамическим трактом, направленным по касательной в плоскости сечения камеры, и трубу рассеивания, установленную вертикально по центру камеры на цоколе, имеющем газовые окна, сообщающиеся с газовой камерой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения приземной концентрации вредных примесей, оно снабжено дефлектором, разделительными перегородками, верхний срез которых соединен с нижней частью трубы рассеивания, и радиэльно расположенными газоходами, которые установлены в верхней части камеры и образуют многоствольный эжектор.

517478036

2. Устройство по п. 1, отличающее- дефлектор, в нижней части цоколя выполне- с я тем, что, с целью снижения нагрузок на ны окна выравнивания давления.

Устройство содержит камеру с входным газодинамическим трактом, направленным по касательной в плоскости сечения камеры, и трубу рассеивания, установленную вертикально по центру камеры на цоколе, имеющем газовые окна, сообщающиеся с газовой камерой. Устройство снабжено также дефлектором, разделительными перегородками. Верхний срез перегородок соединен с нижней частью трубы рассеивания. Радиально расположенные газоходы установлены в верхней части камеры и образуют многоствольный эжектор. В нижней части цоколя выполнены окна выравнивания давления. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

10

. 9

1

б

±А

/5

Фиг. 2

б -Б

ftt/e &