Устройство для очистки газов Советский патент 1992 года по МПК B01D47/10 

Фиг.1

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов очистки газов методами абсорбции, мокрого пылеулавливания и может найти применения в химической, металлургической и смежными с ними отраслях промышленности.

Известно устройство для очистки газов, включающее трубу Вентури, содержащую конфузор, горловину, диффузор и орошающие форсунки.

Труба Вентури проста в изготовлении и не требует особого ухода при эксплуатации. Однако известное устройство для очистки газов не позволяет регулировать свободное сечение горловины, что не обеспечивает стабильные результаты по эффективности очистки газов и гидравлическому сопротивлению в широком интервале изменения нагрузок по газу.

Известна регулируемая труба Вентури, включающая корпус в виде трубы Вентури, регулирующий орган на штоке, совершающий возвратно-поступательное движение и перекрывающий при этом в разной степени проходное сечение горловины аппарата.

Недостатками известного устройства является громоздкость и сложность в эксплуатации узла регулирования сечения горловины.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки газов, содержащее трубу Вентури прямоугольного сечения, включающую конфузор с переливными карманами, горловину, соединенную с диффузором и поворотные лопатки с криволинейной по- верхностыо,обращенной вогнутой стороной к оси аппарата, расположенные под конфу- зором. Поворот лопаток, а следовательно, и регулирование сечения в известном устройстве осуществляется с помощью привода.

Известное устройство для очистки газов позволяет регулировать процессы пылега- зоочистки по эффективности и гидравлическому сопротивлению в широком интервале изменения нагрузок по газу.

Недостатком известного устройства является низкая надежность его работы, обусловленная сложностью эксплуатации узла регулирования сечения для прохода газа, работающего в совокупности с приводом. При использовании, например, привода с ручным управлением для поддержания работы устройства в заданном режиме необходим постоянный контроль со стороны обслуживающего персонала. Применение гидро- или электропривода в свою очередь,

требует установки сложных систем автоматического контроля и регулирования.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение эффективности очистки газов и надежности работы устройства при изменяющихся нагрузках по газу.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для очистки газов, содержа0 щем трубу Вентури прямоугольного сечения, включающую конфузор с переливными карманами, горловину, соединенную с диффузором,и поворотные лопатки с криволинейной поверхностью,обращенной вог5 нутой частью к направлению потока, расположенные под конфузором, поворотные лопатки своими осями жестко соединены каждая двумя рычагами, верхние из которых связаны с корпусом, а нижние меж0 ду собой соответствующими упругими элементами.

Соединение рычагов поворотных лопаток верхних с корпусом и нижних между собой с помощью упругих элементов, на5 пример пружин, стабилизирует работу устройства и позволяет использовать энергию газожидкостного потока для саморегулирования сечения горловины устройства при изменяющихся нагрузках по газу. В резуль0 тате повышается надежность работы устройства и упрощается его эксплуатация. Кроме того, ограничение перемещения поворотных лопаток упругими элементами создает высокочастотные колебания лопаток.

5Вибрация поворотных лопаток с отогнутыми навстречу газожидкостному потоку свободными концами позволяет организовать в зоне контакта фаз устройства значительное дробление капель жидкости во

0 взаимно встречных направлениях, что способствует повышению эффективности очистки газов.

На фиг.1 изображено устройство для очистки газов в статическом состоянии, про5 дольный разрез; на фиг.2 - то же, в действии; на фиг.З - внешний вид аппарата со стороны, где рычаги соединены с корпусом и между собой пружинами, в действии. Устройство для очистки газов представ0 ляет собой трубу Вентури прямоугольного сечения, состоящую из конфузора 1, горловины 2, соединенной с диффузором 3, В верхней части конфузора 1 установлены переливные карманы 4. Под конфузором 1 ус5 тановлены поворотные лопатки 5, оси поворота которых жестко соединены с двумя рычагами каждая - верхним и нижним, расположенными вне аппарата. Верхние рычаги упругими элементами б соединены с корпусом 1, а нижние рычаги соединены

между собой упругим элементом 7 (фиг.З). Свободные концы поворотных лопаток 5 по всей длине выполнены отогнутыми навстречу газожидкостному потоку и при повороте образуют щелевой зазор 8.

Устройство для очистки газов работает следующим образом (фиг.2).

Загрязненный пылью или другими вредными компонентами газовый поток по- ступает в конфузор 1, где частично вступает во взаимодействие с жидкостью, стекающей в виде пленки из переливных карманов 4.

Затем газожидкостная смесь поступает в щелевой зазор 8, образованный поворотными лопатками 5, которые под действием газожидкостного потока раскрываются, растягивая при этом пружину 7 упругого элемента. Раскрытие лопаток определяется величиной газового потока. Назначение пружин упругого элемента 6 стабилизация положения поворотных лопаток во время работы, так как при изменяющихся нагрузках по газу происходит перераспределение давления газового потока на лопатки и наличие только пружины упругого элемента 7 для саморегуляции сечения канала детает систему не устойчивой - лопатки начинают отклоняться то в одну, то в другую сторону раскачиваясь как маятники не раскрываясь должным образом и соответственно не увеличивая проходное сечение канала. С увеличением нагрузки по газу растет частота колебаний (автоколебаний) лопаток и со- противление газовому потоку в устройстве. Пружины упругого элемента 6,соединенные с лопатками и корпусом трубы,противодей- ствуют повороту обеих лопаток в одну и ту же сторону и газовый поток раскрывает ло- патки в разные стороны, при этом возникает вибрация лопаток,обусловленная взаимодействием пружин упругих элементов б и 7, и газовым потоком.

Жидкость стекает по поворотным лопаткам 5, отогнутые концы которых направляют газожидкостные потоки с большой скоростью навстречу друг другу. В результате эффекта соударения потоков и вибрации жидкость дробится на мелкие капли, образуя при этом высокоразвитую быстрообнов- ляющуюся поверхность контакта фаз.

Частота колебаний лопаток зависит от величины газового потока и жесткости пружин.

Регулирование скорости газа в щелевом зазоре 8 обеспечивается изменением положения поворотных лопаток 5 за счет упругой деформации элементов (например, пружин) 6 и 7 величина которой зависит от количества очищаемых газов. Дальнейшее контактирование фаз осуществляется в горловине 2 и диффузоре 3, после чего газожидкостный поток поступает на сепарацию.

Степень очистки газа от взвешенных мелкодисперсных частиц в данном устройстве составляет 95-97% при скоростях газа в щелевом зазоре 23-25 м/с (акт лабораторных испытаний прилагается).

Таким образом, предлагаемая конструкция устройства для очистки газов по сравнению с устройством, выбранным в качестве прототипа, позволяет повысить надежность работы и эффективность пылеулавливания мелкодисперсных частиц пыли в среднем на 15% при переменных газовых нагрузках.

Использование данного устройства для очистки газов на Новоджамбулском фосфорном заводе вместо аналогичного устройства с ручным приводом узла регулирования сечения горловины позволит повысить эффективность очистки газов и существенно снизить расходы на эксплуатацию оборудования. При STOM гомовой экономический эффект составит 50 тыс. рублей (расчет прилагается)

Формула изобретения

Устройство для очистки газов, содержащее трубу Вентури прямоугольного сечения, включающую конфузор с переливными карманами, горловину, соединенную с диффузором, и поворотные лопатки с криволинейной поверхностью, обращенной вогнутой частью к направлению потока, расположенные под конфузором, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности в работе при изменяющихся нагрузках по газу, ось поворота каждой лопатки снабжена рычапми, размещенными вне трубы Вентури, при этом поворотные лопатки соединены между собой и со стенками трубы упругими элементами, закрепленными на свободных, концах соответствующих рычагов.

Использование: очистка газов методами абсорбции и мокрого пылеулавливания. Сущность изобретения: устройство для очистки газов содержит трубу Вентури прямоугольного сечения, включающую конфузор 1 с переливными карманами 4, горловину 2, соединенную с диффузором 3 и поворотные лопатки 5, расположенные под конфузором 1, при этом поворотные лопатки 5 соединены с корпусом устройства и между собой упругими элементами 6 и 7 расположенными вне трубы Вентури, что создает высокочастотную вибрацию лопаток и устойчивую работу устройства. 3 ил. С «по ч VI VI ю ы ел

v/s/VVl

фаг, 2