Устройство для очистки газов Советский патент 1993 года по МПК B01D47/10 

Изобретение относится к технике мокрой очистки технологических и дымовых газов, аспирационного воздуха систем промышленной вентиляции, в частности к устройствам для очистки газов, и может быть использовано для улавливания круп- но-и мелкодисперсных пылевых частиц.

Цель изобретения - интенсификация процесса очистки газов за счет увеличения турбулизации потока и рационального использования жидкости в диффузоре трубы Вентури.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство для очистки газов выполнено в виде трубы Вентури и содержит подводящий газоход 1, конфузор 2, горловину 3.

орошающее устройство в виде форсунок 4, диффузор 5, имеющий во второй трети длины турбулизаторы пылегазового потока. Турбулизаторы потока представляют собой флажки 6 из неупругого гибкого материала, закрепленные на вертикальном стержне- штоке. Для возможности перемещения штока 7 вдоль оси диффузора, в стенках диффузора выполнены щели 8, изолированные герметизирующим материалом.

Устройство для очистки газов работает следующим образом.

Пылегазовый поток через подводящий газоход 1 поступает в конфузор 2, где орошается жидкостью из форсунки 4. Процесс пылеулавливания осуществляется за счет того, что частицы пыли и капли орошающей

VI

|Ю

м

О

о to

жидкости движутся с различными скоростями. В конфузорё 2, горловине 3 и первой трети диффузора 5 процесс пылеулавливания протекает интенсивно, что обусловлено разностью скоростей движения частиц пыли и капель орошающей жидкости, тонкой диспергацией жидкости в горловине трубы Вентури и хорошо развитой турбулентностью. Во второй и последней третях диффузора 5 указанная разность скоростей уменьшается, следовательно, снижается количество соударений частиц пыли и кап ель жидкости, что ведет к снижению интенсивности пылеулавливания. Замедление процессов кинематической коагуляции дополнительно обусловлено укрупнением капель орошающей жидкости в диффузоре (уменьшается площадь контакта фаз) и снижением степени турбулентных пульсаций в результате уменьшения средней скорости течения пылегазового потока.

Набегающий пылегазовый поток приводит в колебательное движение систему флажков б из неупругого гибкого материала, закрепленных на вертикальном стержне- штоке 7, Ч:.у- у--; ; : л./ .. .; .... - :л;;

В диффузорах с отрывными углами раскрытия 12-45° торможение пограничного слоя газового потока у стенок диффузора вызывает замедление, а далее и обратное движение его по отношению к направлению основного потока, происходит отрыв пограничного слоя от поверхности стенки. Вих- реобразование и отрывные явления в районе турбулизатора приводит к усилению колебания флажков 6. В результате волнообразных колебательных движений флажки-турбулизаторы возмещают поток газа, при этом генерируются поперечные пульсации в потоке, повышается степень его турбулентности. Это приводит к активному взаимодействию капель жидкости с еще неуловленными частицами, и их столкновением между собой. В результате улучшаются условия очистки газов от пыли.

Колебательное движение флажков и генерируемая ими турбулентность оказывает различное влияние на скорости движения капель жидкости и частиц пыли, что вызвано их различием в размерах, массе, платности и т.д. При этом в силу известных инерционных механизмов, увеличивается относительная скорость (разность скоростей движения) капель жидкости и твердых частиц, что интенсифицирует процесс коагуляции. Укрупнившиеся капли жидкости частично дробятся (повторная диспергация) при столкновениях с колеблющимися флажками, частично осаждаются на них в виде пленки жидкости, которая движется по плоскости флажка, срывается с его краев и тонко диспергируется набегающим высокотур-. булизо ванным потоком. Приотрыве пограничного слоя от стенки диффузора

вихри газа в виде крупных капель частично захватывают выпавшую на стенки диффузора жидкости. Попадая в зону турбулизатора эти капли по описанным выше причинам дробятся на более мелкие. Уменьшение размеров. капель приводит к увеличению суммарной площади контакта во второй половине диффузора 5, что обеспечивает рациональное использование жидкости, увеличивает степень ее использования.

Место отрыва пограничного слоя в диффузорах с отрывными углами раскрытия зависит от скорости газа в горловине (т.е. от расхода газо-воздушной смеси). При переменных расходах газа зона отрыва измёняет свое положение, но как показывает исследование, она находится в пределах второй третий диффузора. Установка турбулизатора в зоне.отрыва, что обеспечивает его оптимальную работу с точки зрения эффективности пылеулавливания, обеспечивается перемещением штока 7 вдоль щели 8 (обеспечивается наличием щелей 8 и возможностью возвратно-поступательного движения 7 с флажками 6 вдоль диффузора 5). ..,..

Расположение турбулизатора в виде штока с закрепленными на нем флажками в вертикальном положении (плоскости) уменьшает осаждение на них пыли по сравнению с расположением их в горизонтальной плоскости, что вместе с колебанием флажков, приводит к их самоочищению..

Таким образом, использование турбулизатора потока в диффузорной части трубы

Вентури позволит существенно повысить эффективность пылеулавливания, более рационально использовать орошающую жидкость. :.- ;

Фор мула изобретения

Устройство для очистки газов, содержащее подводящий газоход, конфузор. горловину, диффузор С углом конусности 12-45°,

орошающее устройство, систему гибких полрсок из неупругого материала, закрепленных на вертикальном стержне, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса пылеулавливания за счет увеличения турбулизации потока и рационального

использования орошающей жидкости при переменных расходах газа, система гибких полосок расположена в диффузоре, при этом стержень выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль ив пределах второй трети диффузора.

Использование: мокрая очистка технологических и дымовых газов, аспирационно- го воздуха систем промышленной вентиляции, может быть улавливание крупно- и мелкодисперсных пылевых частиц. Сущность изобретения: улучшение процесса очистки достигается за счет того, что в устройстве предусмотрено размещение во второй трети диффузора турбулизаторов потока, выполненных в виде флажков из неупругого гибкого материала, закрепленных на вертикальном штоке-стержне. Последний выполнен вдоль оси диффузора. Под действием набегающего потока в. результате отрыва пограничного слоя от стенок диффузора система флажков из неупругого гибкого материала приходит в колебательное движение. В результате повышается степень турбулентности потока, что способствует интенсификации процесса очистки, кроме того, происходит процесс дробления крупных капель жидкости на мелкие, вследствие чего увеличивается площадь контакта фаз и орошающая жидкость используется более рационально. 1 ил. ел с