ГАЗОПРОМЫВАТЕЛЬ Советский патент 1995 года по МПК B01D47/06 

Изобретение относится к аппаратам для контакта газового или пылегазового потока с распыленной жидкостью и может найти применение в энергетической, химической, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности для осуществления различных тепло- и массообменных процессов, в частности для очистки газов от мелкодисперсной пыли.

Известен мокрый пылеуловитель, включающий корпус, газоподводящий и газоотводящий патрубки, вращающееся устройство для распыления жидкости, каплеуловитель.

Недостатком известного устройства является перекрестное движение взаимодействующих фаз (газа и капель распыленной жидкости), а не противоточное, наиболее благоприятное для интенсификации процессов тепло- и массообмена. При этом та часть распыленной жидкости, которая попадает на перегородку и стекает с ее кромки, взаимодействует не со всем количеством газового потока, а только с частью его. Кроме того, закручивание газового потока из-за тангенциально расположенного входного патрубка вызывает значительное сопротивление указанного аппарата.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является газопромыватель, включающий газоподводящий и газоотводящий патрубки, вращающийся распылитель жидкости веерного типа, над которым на расстоянии от боковых стенок корпуса установлена горизонтальная перегородка, каплеуловитель с лопаточным завихрителем и выполненным выпуклым в верхней части обтекателем.

Указанное устройство имеет следующие недостатки:
процесс массообмена (пылеулавливания) протекает при перекрестном движении капель жидкости и газа;
процесс массообмена (пылеулавливания) протекает на значительном расстоянии от распылителя жидкости, когда скорость летящих капель непроизводительно гасится на пути к зоне запыленного потока газа, при этом мелкие капли, потерявшие скорость, уносятся газовым потоком, что увеличивает нагрузку на каплеуловитель и требует повышенных затрат энергии на очистку газа от капель;
капли жидкости, осаждающиеся на верхнюю часть обтекателя лопаточного завихрителя и стекающие в виде пленки по наружной поверхности обтекателя, при больших скоростях газа могут срываться и уноситься с газовым потоком, что также приводит к увеличению каплеуноса.

Целью изобретения является интенсификация процесса тепломассообмена, в частности пылеулавливания, за счет создания противотока между каплями и газом в зоне максимальных скоростей капель распыленной жидкости, а также снижение уноса капель из массообменной части.

Указанная цель достигается тем, что газопромыватель, включающий корпус, газоподводящий и газоотводящий патрубки, вращающийся распылитель жидкости веерного типа, над которым на расстоянии от боковых стенок корпуса установлена горизонтальная перегородка, каплеуловитель с лопаточным завихрителем и выполненным выпуклым в верхней части обтекателем, газопромыватель снабжен усеченной конической перегородкой, меньшее основание которой выполнено с отогнутыми краями и больше максимального расстояния между противоположными стенками распылителя, при этом верхняя часть обтекателя выполнена из параллельных уголков, установленных ребрами вверх.

На фиг.1 изображен газопромыватель, общий вид; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.2.

Устройство состоит из массообменной части корпуса 1, имеющей патрубок 2 входа газа, вращающийся распылитель жидкости 3 веерного типа с электроприводом 4, верхнюю плоскую перегородку 5, образующую с корпусом зазор, нижнюю коническую перегородку 6 с отсекателем 7 пленки жидкости и патрубок 8 отвода жидкости. При массообменной частью установлен каплеуловитель 9, состоящий из лопаточного завихрителя 10 с обтекателем 11, верхняя часть 12 которого выполнена в виде выпуклой поверхности из параллельно расположенных ребрами вверх уголков 13 (см. фиг.2 и 3), а нижняя часть обтекателя соединена с трубопроводом 14. Каплеуловитель содержит также отсекатель 15 пленки жидкости и выходной патрубок 16 газа. Жидкость в распылитель подается через патрубок 17.

Газопромыватель работает следующим образом. Газ, подлежащий обработке, поступает в массообменную часть корпуса 1 через входной патрубок 2, затем через кольцевую щель, образованную верхней перегородкой 5 и внутренней поверхностью массообменной части, попадает в зону факела распыленной жидкости, создаваемого вращающимся распылителем жидкости 3 веерного типа. Жидкость в распылитель подается через патрубок 17.

Благодаря перегородкам, верхней плоской 5 и нижней конической 6, газ, разворачиваясь из 90^о, движется навстречу летящим каплям жидкости. При этом скорость газа за счет переменного сечения канала между перегородками 5 и 6 возрастает по мере приближения к распылителю и достигает своего максимального значения в зоне наибольших скоростей капель жидкости.

Благодаря созданию такого противоточного движения энергия капель жидкости и газа максимально используется для протекания процессов тепломассообмена. Особенно благоприятные условия при этом создаются для процессов пылеулавливания, когда обеспечивается максимально возможная (при данных энергозатратах) относительная скорость между каплями жидкости и частицами пыли, содержащейся в газе. Кроме того, в предлагаемом устройстве значительно увеличивается время монтажа взаимодействующих фаз по сравнению с аппаратами перекрестного типа.

Капли распыленной жидкости, пройдя зону высоких скоростей газа, осаждаются на верхнюю поверхность перегородки 6 под действием нисходящего потока газа в зоне кольцевой щели у внутренней стенки массообменной части, и жидкость отводится через патрубок 8. Уменьшению уноса капель на массообменной части способствует также ступенчатая форма пластин распылителя 3, благодаря чему нижняя часть факела распыла содержит более крупные капли, которые препятствуют уносу мелких капель с газовым потоком.

Внутренний край нижней перегородки 6, который выполнен загнутым вверх и наружу, препятствует срыву пленки жидкости газовым потоком и образует отсекатель 7 пленки жидкости. Наклонная коническая поверхность перегородки 6 способствует отведению жидкости к патрубку 8. Та часть мелких капель, которая все же уносится с газовым потоком, под действием инерционных сил осаждается на верхней части 12 обтекателя 11, которая выполнена из параллельно расположенных уголков 13. Благодаря тому, что уголки расположены ребрами вверх, навстречу потоку газа, капли жидкости не отскакивают, а рикошетируют при соударении с поверхностью уголков и через зазоры между уголками попадают внутрь нижней части обтекателя 11, откуда отводятся в виде жидкости по трубопроводу 14.

В дальнейшем процесс протекает так же, как в известном устройстве. Выйдя из массообменной части, газ поступает в каплеуловитель 9 с лопаточным завихрителем 10. Под действием центробежных сил капли жидкости осаждаются на стенки каплеуловителя, а очищенный газ отводится через патрубок 16.

Использование данного изобретения позволит повысить эффективность пылеулавливания на 3,4% что равноценно экономии 40 кВт электроэнергии; уменьшить каплеунос, тем самым снизить нагрузку на каплеуловитель по капельной влаге на 30-40%

ГАЗОПРОМЫВАТЕЛЬ, включающий корпус, газоподводящий и газоотводящий патрубки, вращающиеся распылитель жидкости веерного типа, над которым на расстоянии от боковых стенок корпуса установлена горизонтальная перегородка, каплеуловитель с лопаточным завихрителем и выполненным выпуклым в верхней части обтекателем, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса очистки газа за счет создания в зоне высоких скоростей противотока между каплями распыленной жидкости и газом, а также снижения уноса капель из массообменной части, газопромыватель снабжен усеченной конической перегородкой, меньшее основание которой выполнено с отогнутыми краями и больше максимального расстояния между противоположными стенками распылителя, при этом верхняя часть обтекателя выполнена из параллельных уголков, установленных ребрами вверх.