Устройство для мокрой очистки газов Советский патент 1982 года по МПК B01D47/06 

Изобретение относится к технике мокрой очистки газов от пыли и может найти применение, например, в литейном производстве для очистки ваграно ных газов. Известны пылеулавливающие устройства, устанавливаемые на конце дымовой трубы (скрубберы для дымовой трубы), содержащие корпус, крепящийся к трубе, внутри которого установлены направляющие перегородки, ороси тельная система и патрубки или дренажные устройства для вывода шлама Однако эти устройства сложны и ма лоэффективны. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для мокрой очистки газа, включающее корпус с днищем и конфузором, входной и выходной газоходы, отбойник, установленный над вход ным газоходом, расположенные по горизонтальному кольцу форсунки оросительной системы, патрубки для подсоса воздуха и патрубок для слива шлама 2. Недостатком известного устройства является малая степень охлаждения и мокрой очистки газа от твердых трудносмамиваемых продуктов горения. Это обусловлено недостаточным охлаждением отбойника, который в процессе работы нагревается до высокой температуры и быстро выходит из строя, неэффективной системой орошения изза того, что форсунки направляют жидкость навстречу потоку газа, что уменьшает время контактирования потока газа с жидкостью, и цилиндрической формой корпуса, которая не способствует замедлению скорости газового потока. С целью повышения степени охлаждения газа и его очистки от твердых трудносмачиваемых продуктов горения, известное устройство для мокрой очистки газов, включающее корпус с днищем и конфузором, входной и выход ной газоходы, отбойник, установленны над входным газоходом, расположенные по горизонтальному кольцу форсунки оросительной системы, патрубки для подсоса воздуха и патрубок для слива шлама, снабжено распылителем вращающейся водяной завесы,форсунки установлены под углом к продольной оси корпуса и к его радиальной плоскости, проходящей через точку установки форсунок и направлены вверх, при этом корпус снабжен диффузором, установленным между входным и выходным газоходами. Распылитель выполнен в виде цилиндрической камеры с тангенциальным входным патрубком и центральным отверстием с. коническим выходным патрубком на конце, при этом распылитель снабжен конусом, установленным в камере с эозможностью вертикал ного перемещения. Кроме того, патрубки для подсоса воздуха установлены в нижней масти корпуса. На 0ИГ.1 схематично изображено предлагаемое устройство, продольный разрезу на фиг.2 - формирователь вра щающейся водяной завесы, продольный разрез-, на фиг.З вид А на фиг.1. Устройство для мокрой очистки газов вагранки содержит корпус 1 с днищем 2 и конфузором 3( являющим ся выходным газоходом, отбойник k, установленный над входным газоходом 5 в виде конусообразного козырька, расположенные равномерно по горизон тальному кольцу 6 форсунки 7 оросительной системы, патрубки 8 для под соса воздуха и патрубок 9 для слива шлама. Над отбойником установлен распылитель 10 вращакмцейся водяной завесы, каждая форсунка 7 ориентирована вверх по ходу движения газового пот ка и установлена под углом А наклон к продольной оси корпуса в вертика ной плоскости под углом fb наклона к его радиальной плоскости, проходя щей через точку установки форсунки, в направлении Б вращающейся водяной завесы - в горизонтальной, а активная часть 11 корпуса выполнена в виде диффузора. Распылитель вращающейся водяной завесы выполнен в виде цилиндрической камеры 12 с тангенциальным входным патрубком 13 и центральным выходным отверстием И на ее торце 15- К торцу в месте расположения выходного отверстия присоединен насадок 16, имещий конический выходной патрубок 17. Внутри патрубка с возможностью установочного перемещения размещен конус 18, посредством которого устанавливается толщина водяной завесы. Кроме того, конус способствует образованию плотной вращающейся водяной завесы. Патрубки для подсоса воздуха установлены в нижней цилиндрической части 19 корпуса. .Устройство работает следующим образом . Отходящие ваграночные газы, отражаясь от холодного отбойника k, предварительно охлаждаются и увлека(отся вращающейся водяной пленкой, нис.падающей с отбойника, находящегося под воздействием вращающейся водяной завесы, в рабочий объем корпуса 1, Закручиванию потока отводящих газов способствует также установка форсунок 7 под углом 1Ь в горизонтальной плоскости, в результате чего орошение сообщает потоку газа дополнительное вращательное движение в рабочем объеме корпуса. В процессе вращения потока газа продолжается его дальнейшее охлаждение и одновременно уменьшается его вертикальная скорость. Последняя уменьшается также за счет потери давления в объеме корпуса, поскольку его активная часть имеет форму диффузора. Малая вертикальная скорость газа способствует увеличению времени контактирования частиц пыли с орошаемой водой, распыляемой форсунками 7. Этому же способствует угол d намг лона форсунок и их ориентация вверх. Многие капли распыленной воды контактируют с частицами пыли, как бы, дважды - поднимаясь вверх по ходу движения потока газа и опускаясь вниз под силой собственного веса. Контактирование происходит также и в верхней крайней точке, когда капля воды находится в состоянии покоя. Большинство капель воды, движущихся наклонно, изменяют траекторию движения частиц пыли, сбивают их к стенкам корпуса, откуда они смываются потоком воды на днище и через патрубок 9 увлекаются в шламротстойник (не показан. Процессу сбивания частиц пыли на стенки корпуса благоприятствует малая вертикальная скорость потока газа и его вращательное движение в объеме корпуса. Характерным является также то, что установка форсунок под углами наклона в двух плоскостях увеличивает длину распыленой струи воды, что повышает эффекти ность орошения. Наклон стенок части 11 корпуса способЬтвует уменьшению скорости стекания с них воды, что также увеличивает время контактирования частиц пыли с водой и охлаждению корпуса. Это повышает общую Э(рфективность охлаждения потока газа. Конфузор 3 препятствует уносу брызг ватмосферу, что сокращает расход воды.

Распылитель вра1цающейся водяной завесы работает следующим образом.

Струя оборотной воды под давление подается через входной патрубок 13 тангенциального ввода в камеру 12, где ей сообщается вращательное движение. Скорость этого движения возрастает в насадке 16. Благодаря конусу 18 вращающаяся водяная завеса заданной толщины плотным потоком опускается на конусную поверхность отбойника и, продолжая вращательное движение, ниспадает с его кромок в виде сплошной устойчивой водяной пленки. Благодаря тому, что водяная завеса в виде пленки вращается, газовый поток ее не опрокидывает а увлекается ею в объем корпуса.

Таким образом, повышение степени охлаждения и очистки газа достигаетс за счет интенсивного охлаждения отбойника, создания вращающейся сплошной и устойчивой водяной пленки, способной не опрокидываться потоком газа, а увлечь его в объем корпуса, со общив вращательное движение; ориентации форсунок вверх и их установки под углом наклона в двух плоскостях, причем в горизонтальной плоскости угол наклона форсунок соответствует направлению вращения водяной завесы, что уменьшает вертикальную скорость потока газа, увеличивая время контактирования частиц пыли с водой, спсобствует сбиванию частиц на стенки корпуса. Кроме того,достижению цели способствует также выполнение активной части корпуса в виде диффузора, что понижает давление в рабочем обьеме и улучшает условия охлаждения корпуса. Охлаждению газов способствует также подсос воздуха в рабочий объем корпуса через патрубки 8.

Сопутствующим положительным эффектом является уменьшение расхода воды за счет повышения эффективности ее использования создание вращающейся водяной завесы, наклонное распыление, стекание по наклонным стенкам).

Другим сопутствующим эффектом является упрощение конструкции и повышение эксплуатационных качеств за счет исключения козырьков над патрубками для подсоса воздуха в результате их установки в нижней цилиндрической части корпуса.

Использование объекта изобретения на очистке газов вагранки производительностью 5 т/ч,с часовым объемом ваграночных газов м позволило в устройстве объемом м осадить 85% частиц пыли,- в том числе и ее высокодисперсную составляющую. Температура отходящих газов снижена в устройстве от 600-700°С до 200250°С, что обеспечило пожарную безопасность. Расход воды на создание водяной завесы муч, на орошение 15-20 м/ч при величине напора 2 ат. Гидравлическое сопротивление составляет 50 мм вод.ст.

Концентрация твердых частиц в воде после очистки газов достигает 6 г/л. Оборотная вода через -5 смен работы насыщается сернистой кислотой до ,6-6,9. Остаток взвешенных чатиц в оборотной воде составляет 0,8 г/л. Чистка шламоотстойника производится 1 раз в неделю. Количество шлама, накапливаемого за данный период, составляет около 8 тонн. Перед чисткой шламоотстойника обороная вода подвергается нейтрализации с последующим удалением ее в канализацию.

Формула изобретения

1. Устройство для мокрой очистки газов, включающее корпус с днищем и конфузором, входной и выходной газоходы, отбойник, установленный над входным газоходом, располо хенные по горизонтальному кольцу форсунки оросительной системы, патрубки для подсоса воздуха и патрубок для слива шлама, отличающееся тем, что, с целью повышения степени охлаждения газа и его очистки от твердых трудносмачиваемых продуктов горения, устройство снабжено расшАлителем вращающейся водяной завесы, форсунки направлены вверх и установлены под углом к продольной оси корпуса и к его радиальной плоскости, проходящей через точку установки форсунок, при этом корпус снабжен ди({)фузором, установленным между входным и выходным газоходами. 2. Уctpoйcтвo по п.1, о т л и чающееся тем, что распылитель выполнен в виде цилиндрической камеры с тангенциальным входным патрубком и центральным отверстием с кони928 ческим выходным патрубком на конце, при этом распылитель снабжен конусом, установленным в камере с возможностью вертикального перемещения. 3. Устройство по ПП.1 и 2, о т личающееся тем, что патрубки для подсоса воздуха установлены в никсней части корпуса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США Ь l012208, кл. 55-223, 15.03.77. 2.Авторское свидетельство СССР № 2600, кл. В 01 D 7/Об, 1973

:

I

W

:

J

f7d4 5