Пылесборник Советский патент 1992 года по МПК B01D47/10 B01D47/02 

Изобретение относится к конструкциям разделительных фильтрующих аппаратов методом мокрой очистки газов от механических пылевидных включений и предназначено для использования в технологии очистки отходящих потоков от пыльных Производств текстильной промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности работы пылесборника за счет очистки от мелкодисперсных и аэрозольных частиц.

Это достигается в пылесборнике, содержащем корпус, частично заполненный жидкостью, патрубки ввода и вывода потока газа, нижнюю перегородку, частично заглубленную в жидкость, и верхнюю перегородку, установленные с образованием между ними канала Вентури, и сепаратор с каплесборником, закреплением нижней перегородки шарнирно в нижней ее части, а в верхней части она снабжена приводом поворота, выполненным в виде сильфонз, закрепленного одним днищем с наружной стороны перегородки и соединенного другим днищем со стенкой корпуса посредством тяги, полость сильфона сообщена с каналом Вентури криволинейной трубкой, при этом перегородки выполнены полыми и заполнены жидкостью, а их внутренние стенки имеют отверстия, ориентированные в канал Вентури по потоку и линию кривизны, очерченную по лемнискатам.

При этом полость верхней перегородки сообщена трубкой с каплесборником сепа ратора, а полость нижней перегородки в нижней части сообщена через отверстие с полостью корпуса.

сл ч XJ

-

ч

Такое выполнение пылесборника позволяет использовать создаваемый его же конструкцией эффективный процесс разделения пылегазового потока, что приводит к экономии жидкости на этот процесс и создает более высокую культуру экологически чистой технологии очистки.

На фиг. 1 показан предлагаемый пылес- борник, общий вид; на фиг, 2 - ви д А на фиг. 1.

Пылесборник содержит полый корпус 1, преимущественно в виде вертикальной цилиндрической емкости с патрубком 2 ввода и патрубком 3 вывода газового потока, верхнюю перегородку 4, нижний конец которой находится над уровнем жидкости в полости корпуса, нижнюю перегородку 5, нижний конец которой погружен в рабочую жидкость. Эти две перегородки образуют между собой зазор в виде канала Вентури 6, над которым закреплен сепаратор 7 с каплес- борником 8 в виде механического фильтра, установленного наклонно для отекания влаги в камеру 9 обработки поступающего запыленного потока газа. Сепаратор 7 отделяет собой камеру 9 от камеры 10 сбора и отвода очищенного газа.

Нижняя перегородка 5 своим нижним концом установлена с возможностью поворота посредством шарнира 11, закрепленного в зоне рабочей жидкости, и снабжена приводом в виде сильфона 12, одно днище которого закреплено на наружной стороне стенки перегородки 5, а другое днище посредством тяги 13 соединено со стенкой корпуса 1, имеющей регулирующий узел с винтами 14 и 15 и хомутом 16 в виде скобы.

Полость сильфона 12 соединена трубкой 17 с горловиной канала Вентури 6. а выходное сечение трубки изогнуто по ходу потока в канале.

Для существенного повышения степени очистки и экономии рабочей жидкости пы- лесборник выполнен с полой верхней перегородкой 4, образующей криволинейную емкость, учитывающую законы взаимодействия набегающего пылегазового потока с перегородкой с обеих ее сторон - в канале 6 и снаружи - при вводе потока в камеру 9, причем внутренняя стенка имеет эжекцион- ные отверстия 18, направленные по потоку в канале б, а верхняя часть полости каплес- борника 8 соединена сливной трубкой 19 с полостью перегородки 4 (для питания ее вторичным очищенным сырьем при замкнутом процессе.

Более эффективная и экономичная работа достигается при выполнении верхней части нижней перегородки 5 в зоне канала б, также полой, сквозь стенки которой пропущена трубка 17 сильфона, при выполнении во внутренней стенке отверстий 20 и 21 на ее противоположных торцах, которые сообщают полость 22 с входом и выходом канала б, и выполнении эжекционных отверстий 23 в горловине канала 6.

Такое выполнение канала 6 и полых перегородок 4 и 5 позволяет получить в выходном канале 24 наиболее эффективно

обработанный мелкодисперсными и аэрозольными микрочастицами рабочей жидкости частицами пыли, что интенсифицирует их коагуляцию и отделение их в каплесбор- нике 8. Очищенный газ отводится из камеры

10 в патрубок 3, а по сливному каналу 25 рабочая жидкость подается в камеру 9. При повышении концентрации осадка на дне 26 производят слив через патрубок 27, отслеживая необходимый уровень по трубке 28,

доливая при необходимости жидкость через заправочный патрубок 29.

Для комплексного технологического процесса очистки потока при высокой эффективности и экономии жидкости поверхности всего канала Вентури 6, перегородок 4 и 5 кривые 30 свода очерчены по лемнискатам Бернулли при выполнении условия изгиба стенок зависимостью

R(L)

k-Fc

.-k

-El dR

p-S

где R - радиус изгиба стенки перегородки переменный;

L - длина стенки перегородки с любой ее стороны;

FO - касательное усилие от потока на стенку;

k - коэффициент сопротивления на контакте со стенкой;

р - допустимое нормальное давление потока на стенку;

S - ширина стенки перегородок на

контакте с потоком, которая и обеспечивает плавное изменение кривизны стенок перегородок 4 и 5 и кривых 30 свода, мкм, создавая тем самым идеальные условия для плавного направленного ввода

потока в канал Вентури, распыления жидкости до мелкодисперсных и аэрозольных частиц и максимального водного контакта микрочастиц жидкости с частицами пыли на молекулярном и аэрозольном уровнях омывания частиц пыли, что приводит к более эффективной коагуляции смоченных частиц и отводу их через сепаратор в канал патрубка 3 на утилизацию.

Работает пылесборник следующим образом.

В заправленном рабочей жидкостью корпусе тягой 13 и сильфоном 12 настраивают кривизну и положения стенок перегородок 4 и 5 на заданный расход поступающего через патрубок 2 пылегазового потока, который поступает в камеру 9 и устремляется во входную часть канала 6, захватывая капли и пленку с поверхности жидкости, при этом благодаря выполнению форм стенок перегородок 4 и 5 по лемнискатам пленка жидкости эффективно дробится на тонкодисперсные и аэрозольные фазы, которые за счет более развитой, на 4-5 порядков по сравнению с капельной фазой, площадью и объемом контакта резко увеличивают число гетерогенных взаимодействующих микрочастиц: жидкость-пыль, что активизирует процесс сталкивания и коагуляции частиц пыли, а для повышения обмена влага-пыль в канале б в поток эжектируется жидкость из отверстий 18 и 23, после прохода потоком горловины Ff канала 6 поток претерпв вает резкое расширение, что позволяет коагулирующим частицам пыли набрать большую скорость, повышая эффективность коагуляции частиц, имеющих различные скорости движения в потоке. Далее для окончательной обработки пылевой фракции жидкостью поток сжимают в сечении Fa, которое меньше по площади сечения горловины канала 6 на 10-20%.

Такая обработки обеспечивает эффективное разделение в сепараторе 7 жидкости с захваченной в обработке пылью от газа, который направляется в патрубок 3 для утилизации. При этом существенную и определяющую роль в эффективной обработке и очистке газа выполняют стенки перегородок 4 и 5, очерченные в форме лемнискат, что обеспечивает плавное целенаправленное и постоянно увеличивающееся (по всему пути прохода пылегазового потока) взаимодействие капля-пыль, что и позволяет, как установлено экспериментами, повысить на 35-50% эффективность отделения пыли от газа и довести чистоту по ПДК-лыли до нормативной (0,1-0,5 г/кг газа), что принципиально не могут обеспечить известные пылесборники ввиду несовершенной для этого процесса конструкции и схемы работы.

Эффективность процесса не нарушается при колебаниях расходов поступающего на обработку газа. Так, при снижении расхода снижается скорость и разрежение в канале 6, а это через трубки 17 ведет к уменьшению разрежения в сильфонё 12, который разжимает и сближает перегородки 4

и 5 и за счет поворота на шарнире 11 перегородки 5 уменьшается сечение Fi, - этому же способствует и выполнение по лемниска- там Стенок перегородок, которые прогибаются плавно и регулируют своей упругостью

проходное сечение, что и поддерживает скорость потока в канале б постоянной при заданной эффективности очистки газа. При повышении расхода газа увеличивается разрежение за каналом 6, что приводит к сжатию сильфона и сближению перегородок 4 и 5 с крайними стенками корпуса, т.е. к расхождению между собой и увеличению сечения канала б, что и поддерживает заданную скорость и физико-механический процесс

воздействия влагой на частицы пыли для их выделения. При этом расход рабочей жидкости сокращается на 1,2-1,3 объема, что существенно особенно в засушливых и экологически контролируемых районах

Формула изобретения

1.Пылесборник, содержащий корпус, частично заполненный жидкостью, патрубки ввода и вывода потока газа, нижнюю

перегородку, частично заглубленную в жидкость, и верхнюю перегородку, установленные с образованием между ними канала Вентури, и сепаратор с каплесборником, отличающийся тем, что, с целью повышения

эффективности работы за счет очистки от мелкодисперсных и аэрозольных частиц, и снижения расхода жидкости, нижняя перегородка закреплена шарнирно в нижней части и снабжена в верхней части приводом

поворота, выполненным в виде сильфона, закрепленного одним днищем с наружной стороны перегородки и соединенного другим днищем со стенкой корпуса посредством тяги, полость сильфона сообщена с

каналом Вентури криволинейной трубкой, при этом перегородки выполнены полыми и заполнены жидкостью, а их внутренние стенки имеют отверстия, ориентированные в канал Вентури по потоку и линию кривизны, очерченную по лемнискатам.

2.Пылесборник поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что полость верхней перегородки сообщена трубкой с каплесборником сепаратора, а полость нижней перегородки

в нижней части сообщена через отверстие с полостью корпуса.

ГО

26

Использование: отделение пыли из поступающего от технологического процесса пылегазового потока с улавливанием частиц с помощью влажной среды Сущность изобретения: пылесборник выполнен в виде корпуса 1, в полости которого находятся верхняя 4 и нижняя 5 полые перегородки Линия кривизны внутренних стенок перегородок 4 и 5 очерчена по лемнискатам Нижняя перегородка 5 в верхней части имеет привод поворота б виде сильфона 12, а в нижней закреплена на шарнире 11. Это позволяет оперативно, в зависимости от характеристик поступающего пылегазового потока, вести регулировку процесса отделения и улавливания пыли и последующего ее осаждения и отвода для утилизации 1 з.п ф- лы, 2 ил.

Фиг.

19

ВидА

Фиг. 2