Аппарат для охлаждения и очистки промышленных выбросов в атмосферу

.д,ф 4 1 Л д" .:.) 1ъ.,ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ РР Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Ижевский механический институт(54)(57) 1. АППАРАТ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ И ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ, включающийкорпус, входной и выходной газоходы,водяные коллекторы с форсунками и контактное. устройство, отличающийся тем,что, с целью повышения степени очистки промышленных выбросов и снижения потерь тепла в окружающую среду, за счет интенсификации процессов тепло- и массообмена, контактное устройство выполнено в виде расположенных друг над другом по высоте корпуса выпуклых пластин и снабжено кольцевыми коллекторами, установленными при вершине и под нижней кромкой пластин, водяные коллекторы расположены между пластинами, а кольцевые коллекторы, установленные при вершине пластин, выполнены со щелью.2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что кольцевые коллекторы, установленные под нижней кромкой пластин, прикреплены к корпусу, при этом наружный диаметр кольцевого коллектора, установленного под нижней кромкой средней пластины, равен диаметру корпуса.ффакелов жидкости навстречу потоку газа приводит к его торможению и, как следствие, к повышению гидравлического сопротивления газового тракта.Цель изобретения - повышение степени очистки промышленных выбросов и снижения потерь тепла в окружающую среду за счет снижения потерь тепла в окружающую среду.Указанная цель достигается тем, что в аппарате для охлаждения и очистки промышленных выбросов в атмосферу, включающем корпус, входной и выходной газоходы, водяные коллекторы с форсунками и контактное устройство, последнее выполнено в виде расположенных друг над другом по высоте корпуса выпуклых пластин 45 50 Изобретение относится к отраслям народного хозяйства, например топливно-энергетической, связанным со сжиганием в кислороде воздуха твердых, жидких или газообразных горючих, и может быть использовано для комплексной утилизации тепла и ряда компонентов, содержащихся в промышленных выбросах в атмосферу.Известно устройство. для очистки промышленных выбросов, содержащее корпус- резервуар, входной и выходной патрубки1 О для газа и жидкости, приспособление для разбрызгивания жидкости, расположенное на противоположных стенках корпуса, а также сетку,установленную в нижней части корпуса 1.15Недостатками известного устройства являются невысокая эффективность тепло- и массообмена с топочными газами и недостаточно полная их очистка. Это обусловлено относительно низкой удельной поверхностью капель в дальнобойных струях жид кости в объеме зоны тепло- и массообмена с газами и пылью внутри корпуса, Устройство плохо компонуется с магистралями помышленных выбросов, имеющими высокие массовые расходы.25Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является аппарат для охлаждения и очистки промышленных выбросов в атмосферу, включающий корпус, входной и выходной газоходы, водяные коллекторы З 0 с форсунками и контактное устройство 2.Недостатками данного устройства являются его некомпактность, значительные потери тепла и недостаточная степень очистки газа из-за малой удельной поверхности контакта капель охладителя с нагретым га зом, так как использование охладителя с большей удельной поверхностью в данном устройстве приводит к уносу значительной массы мелкодисперсных капель жидкости, отслеживающих при своем движении линии тока газа и не задерживаемых вследствие этого жалюзийными каплеотбойниками. Направление форсунками водяного коллектора и снабжено кольцевыми коллекторами, установленными при вершине и под нижней кромкой пластин, водяные коллекторы расположены между пластинами, а кольцевые коллекторы, установленные при вершине пластин, выполнены со щелью.В аппарате кольцевые коллекторы, установленные под нижней кромкой пластин, прикреплены к корпусу, при этом наружный диаметр кольцевого коллектора, установленного под нижней кромкой средней пластины, равен диаметру корпуса. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б - Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В - В на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Г - Г на фиг. 3.Устройство содержит корпус 1. входной 2 и выходной 3 газоходы, трубопровод 4 подачи жидкости, трубопровод 5 вывода жидкости из зоны тепло- и массо- обмена, водяные коллекторы 6 - 8 с форсунками 9, выпуклые пластины 10 - 12, кольцевые коллекторы 13 - 15, установленные при вершине пластин, кольцевые коллекторы 16 - 18, размещенные под нижней кромкой пластин, кольцевой коллектор 19, размещенный в верхней части корпуса с внутренней его стороны, патрубки 20 и 21, узлы крепления 22 для крепления к внутренней стенке корпуса коллекторов, размещенных под нижней кромкой пластин.Устройство работает следующим образом,Промышленные выбросы в атмосферу, представляющие собой, например, нагретые газообразные продукты сгорания в кислороде воздуха твердых, жидких или газообразных горючих, содержащие воду, водо- растворимые и другие компоненты, а также конденсированные частицы, подаются через входной газоход 2 в зону тепло- и массо- обмена, расположенную внутри корпуса 1. В этой зоне поток продуктов сгорания сначала контактирует с капельным и пленочным потоками воды, организованными внутри объема, ограниченного вогнутой поверхностью пластины 1 О. Капельный поток образуется посредством подачи жидкости через форсунки 9, например центробежные, размещенные на водяном коллекторе 6. Пленочный поток образуется подачей жидкости из кольцевого коллектора 15, размещенного в верхнем основании пластины 10, через кольцевые щели одновременно на вогнутую и выпуклую поверхностипластин. Основная доля тепла, влаги, водорастворимых компонентов и конденсированных частиц отбирается у промышленных выбросов в процессе их контакта с мелкодисперсным капельным потоком, имеющим очень развитую поверхность контакта. Меньшая доля указанных компонентов отбираетсяв процессе контакта продуктов сгорания с пленочным потоком. Пленочный поток служит в основном для приема капельного потока и с помощью коллектора 16 и трубопровода 5 для вывода из зоны тепло- и массо- обмена жидкости после,контактирования ее с промышленными выбросами. После контакта с пленочным потоком на внутренней поверхности пластины 10 основная доля продуктов сгорания направляется в кольцевой проход между стенкой корпуса 1 и кол- ц лектором 16 и далее в следующую ступень зоны тепло- и массообмена, размещенную между выпуклой поверхностью пластины 0 и вогнутой поверхностью пластины 11, в нижнем основании которой размещен кольцевой коллектор 17, скрепленный со стенкой корпуса без зазора и предназначенный для сбора жидкости после контакта ее с газом. Здесь продолжается очистка и тепломассообмен между промышленными выбросами и капельно-пленочными потоками, 20 образуемыми посредством подачи жидкости через форсунки, размещенные в водяном коллекторе 7, и подачи жидкости из коллектора 14 через кольцевые щели на вогнутую и выпуклую поверхности пластины 11. Меньшая часть промышленных выбросов направляется в кольцевой проход между трубопроводом 4 подачи жидкоси и кольцевым коллектором 13. Подача меньшей части расхода выбросов в кольцевой проход служит для ликвидации застойной зоны в верхней части внутренней поверхности пластины 10.Объединенные капельный и пленочный потоки жидкости при помощи коллектора 17, соединенного с корпусом 1 без за зора, и патрубка 20, а также при помощи коллектора 16 и патрубка 5, выводятся из зоны тепло- и массообмена жидкости после контактирования ее с промышленными выбросами.40После прохождения кольцевого зазора, образованного коллектором 14 и трубопроводом 4 подачи жидкости, промышленные выбросы подают на следующую ступень зоны тепло- и массообмена и очистки и т, д, 45Меньшая часть выбросов подается в кольцевой зазор между трубопроводом 4 и кольцевым коллектором 15 для уничтожения застойной зоны в верхней части пластины 2. В процессе контакта промышленных выбросов с пленочными потоками на выпуклой поверхности пластины 2 в верхней части внутренней стенки корпусапроисходит окончательная очистка газа и улавливание капель жидкости и твердых частиц в пленочный поток и вывод жидкости посредством коллекторов 17 и 18. Коллекторы 16 и 8 жестко связаны со стенкой корпуса 1 посредством узлов крепления 22. Очищенные промышленные выбросы через выходной газопровод 3 либо удаляются в атмосферу, либо подаются на вход осевому или центробежному вентилятору и после придания им дополнительной кинетической энергии также выбрасываются в атмосферу. Для интенсификации процессов теплои массообмена, улучшения очистки выбросовза счет турбулизации их капельными потоками форсунки 9 могут быть расположенына водяных коллекторах 7 и 8 (фиг. 4),Такое расположение способствует такжеболее полному улавливанию капельных потоков пленочными потоками, так как факелы распыленной форсунками жидкостивходят в пленочные потоки под острымиуглами к ним по направлению, близкомук спутному.Создание пленки жидкости на поверхности пластин, расположенных над водяными коллекторами с форсунками, позволяет использовать мелкодисперсный капельный поток, что снижает тепловыепотери, повышает степень очистки.Для дополнительного снижения потерьтепла через стенку корпуса, входногои выходного газоходов, они могут бытьпокрыты слоем теплоизоляции,Использование пластин разного размерапозволяет неоднократно изменять скоростьи направления движения потока выбросов,что способствует выпадению конденсированных частиц и уносу их пленочными потоками.Таким образом, изобретение позволяетснизить потери тепла в окружающую среду,увеличить степень очистки промышленныхвыбросов за счет интенсификации процессатепло- и массообмена промышленных выбросов в атмосферу с охлаждающей жидкостью.игор 303 илиа Редактор Т. ВеселЗаказ 6559/4ВНИ ва ИПИ Гос по делам 5, Москва, ППП Пат СоставительТехред И. ВереТираж 688дарственногоизобретений иЖ - 35, Раушнт, г. Ужгоро комитета СССРоткрытийскан наб д 4/5 д, ул. Проектная