Мокрый пылеуловитель

Изобретение относится к очистке про- Недостатком данного устройства являмышленных газов от пыли и может быть ется организация продольного орошения использовано для обеспыливания газов в (сопла ориентированы в направлении пото- промышленности производства строитель- ка газа), тогда как максимальная эффективных материалов, в особенности отходящих 5 ность достигается при поперечном газов от печей и сушилок, а также для обес- орошении. Наличие сопел не позволяет пыливания вентиляционного воздуха. Пре-: обеспечить равномерного орошения всего имущество будет применяться в поперечного сечения достаточно мелкими техноЬогичоских линиях по йРоизводству каплями, Устройство имеет большое гидравасфальтобетона на асфальтобетонных заво лическое сопротивление, что не позволяет дах(АБЗ), . - ,., , йспользовать его для очистки газов проИзвестны мокрые пылеуловители типамышленных предприятий при высокой прополых форсуночных скрубберов, содержа- изводительности систем пылеулавливания. . щие корпус, входной и выходной патрубки, Цель изобретения - повышение эффекбункер-шламосборник, водяные форсунки, 15 тйвности пьлеулавливания, эксплуатационЧаще всего применяются форсуйкй механи- ной надежности и упрощение конструкции, ческие;:.:Поставленнаяцельдостигаетсятем,чтоЭффективность йылеулавливанйя (сте- в мокром пылеуловителе, содержащем верпень очистки газов) в скруббере определя- тикальный корпус с патрубками входа и выется по выражению . - 20 хода газа, бункер сброса шлама, форсунки сдпр - 1 - ехр (- 3 ЧЬ, Ч, Н )соплами, установленные в верхней части2 Чг б Ч .корпуса, барботажный каплеуловитель, разгде Ч, Чг - обьемный расход жидкости и мещенный в нижней части коопуса, форсунгазовсоответственно;ки - установлены по одной вН - высота скруббера; 25 последовательных горизонтальных плоскод - среднийдиаметр капли, " . стях и выполнены центробежными, прй Ч, Ч - скорость осаждения частиц иэтом каждая из них содержит дополнительскорость капель, . . ное сопло, соосно размещенное, противоКак следует из выражения, эффектив- . положно ориентированное к основному,ность очйстки в скруббере возрастает с 30 причем сопла расположены соосно корпусу, уменьшениемразмера капель и с увеличе- и тангенциальные каналы, отношение дианиемразности скоростей между каплями и . метра каждого сопла Форсуйки к диаметругазами. Поскольку эти условия как бы иск- камеры закручивания составляет 0,65-0,7, лючают друг друга, в скрубберах обычно отношение площади сечения каждого сопла поддерживают оптимальный режим, созда к суммарной площади сечения тангенциальвая орошение. с каплями диаметром б ных каналов составляет 7,5-8,5, а барботаж.=0,8 мм.Каплитакогоразмераполучаютпри ный каплеуловитель выполнен в виде помощи центробежных форсунок грубого частично погруженной в жидкость бункера распыла. С ростом размера капель умень- зигзагообразной перегородки, размещеншается каплеунос.. , 40 ной с образованием входных каналов треуНедостатком таких скрубберовявля 6 т- гольного поперечного сечения и выходныхся ограниченная размерами и скоростью ка- каналов прямоугольного поперечного сече- пель эффективность агрегата, наличие, ниябольшого числа форсуйок и несовершенст- По сравнению с прототипом, устройство их конструкции, большой каплеунос., 45 во содержит центробежные форсунки вмеНаиболее близким к предлаатемому яв- сто сопел, что позволяет обеспечить болееляется газоочистной айпарат, вклвчающий равномерное орошение более мелкими кап наполненный водой бак и расположенную лями и упрощает конструкцию агрегата,над ним камеру, имеющую входной патру- Форсунка заявляемого устройства имеет бокдляочищаемого газа. В камереустанов широкий угол раскрытия, около 160, что лены сопла для подачи и распйления воды. позволяет орошать все поперечное сечение Сопла установлены водной горизонтальной . корпуса, т,е; реализовать как продольное, плоскости, Газы вместе с водой подавтся по . так и поперечное орошение одновременно, трубопроводу в бак ниже уровня воды, про- Отличие Состоит также в конструкции ходятчерез ловушку для крупных фракций и 55 барботажного аппарата, который в устрой- выходят из бака, пройдя слой воды, через стае имеет значительно более длинную ливыходной патрубок. Внутри камеры ниже нию барботажа,. что снижает сопел расположена насадка в виде труб гидравлическоесопротивлениеи повышает Вентури, . эффективйость каплеоотделения. Конструктивно это достйгается за счет зигзагообраз1754177 5 6этом входные каналы для газа в каплеулови- Расход воды определяется из выражения , теле имеют треугольное поперечное:сечение. а выходные каналы - прямоугольное 0 =,и Гс 2 Рехпоперечное сечение; РПри сопоставлении конструкции фор где Гс - площадь сечениясопла;сункизаявляемого устройства с другими Р - давление передфорсункой;центробежными форсунками выявляется, р - плотность жидкости,что она имеет максимальное из всех соотно- Отличие предлагаемой форсуни от изшение диаметра сопла к диаметру камеры вестной двухстороннего распылйвания созакручивания. Благодаря этому форсунка 10 стоит в том, что в предлагаемой форсунке имеет наименьшее гидравлическое сопро- диаметр сопла йриблйжается диаметру кативлеййе и весь дийамичеекйй напор воды: меры закручивайия; что позволяет зиачипреобразуется в энергию струи ороаеиия. тельно снизить потбри энергии, увеличить Благодаря этому угол раскрытия струи со- угол струи и скорость капель, в то время как ставляет около 160 О, что подтверждается 15 в известной форсункедиаметрсопла намноэкспериментом, а скорость капельмакси- . го меньше диаметра камеры закручивания, мальна; Это позволяет повысить эффектив- . что увеличивает потери энергии,ность пылеулавливания,:,.:, ,:,. :.:.: : .:.,:. На фиг 1 изображен мокрый йылеуловиСогласно исследованиям Ю.И,Хавкина, тель, общий вид; на фиг,2 - разрез А-А на наиболее равномерный спектр распылива фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на ния достигается при уменьшении отноше-"фиг.4 - форсунка, разрез на фиг 5 - разрез ния радиуса камеры закручивания (В) кВ-В нафис.4.радиусу сопла гс), т.е. при увеличении гй Мокрый пылеуловитель содержит кор- . Повышению эффективности служит также пус 1 с патрубкамивхода 2 и выхода 3 газа, организация поперечного орошения. "Ис бункер 4 сброса шлама, центробежные форпользование форсунки двухстороннего рас- сунки 5, имеющие сопло 6, камеру 4 закруплава, т.е, содержащей два соосных сопла, чивания и тангенциальные каналы 8, расположенных под углом 180, позволяет . Центробежные форсунки 5 имеют кажзначительно упростить конструкцию уст- дая по два сопла б и установлены в верхней ройства, располагать по одной форсунке в ЗО части корпуса 1, по одной в каждой горизонкаждой горизонтальной плоскости, причем тальной плоскостиСоздаваемые каждой количество форсунок в зависимости от про- форсункой две струи ориентированы перизводительности мокрого пылеуловителя пендикулярнопотокугаза,аугол раскрытия может быть от одной до нескольких. Отно-струи составляетоколо 160.шение диаметра сопла к диаметру камеры 35 Форсункиимеютследующиесоотношезакручивания 0,65-0,7 выбрано таким обра- ния: отношение диаметра сопла б к диамет- .зом, чтобы оно было максимальным и прак- ру камеры 7 закручивания составляет тически выполнимым. Дальнейшее 0,65-0,7, а отношение площади сечения со- .увеличение диаметра сопла не позволит пла 6 к площади сечения тангенциальных .получить острую кромку на выходе из фор каналов 8 составляет 7,5-8,5, В нижней чассунки; которая необходйма для улучшения ти корпуса 1 установлен барботажный капдиспергации и равномерности распределе- . леуловитель . 9. Он . содержитния жидкости в струе,зигзагообразную перегородку 10, образуюОтношение площади сечения сопла к . щуюдлягазовогопотокавходныеканалы 11площади сечения тангенциальных каналов 45 треугольного поперечного сечения, выход-. . 7,5-8,5 выбрано, исходя из необходимой . ные каналы 12 прямоугольного сечения иплощадисечения этих каналов для достиже-: создают зигэагвобразную лйнию барботания требуемой производительности, Расход жа. Высота слоя воды в барботажном каплезводы составляет около 5 м /ч на одну фор- . уловителе 9 составляет 50-100 мм.сунку, что обеспечивает требуемую плот Устройство работает следующим обраность орошения газов. "зом.Расчет форсунки производился по гео- .; В центробежные форсунки 5 йо трубам . метрической хаРактеристике: .13 подается вода под давлением (2-5) хА л Й гсЛехх 10 Па. В форсунке вода иэ тангенциальгде й - РадиУс камеРы закРУчиваниЯ; 55 ных каналов 8 попадает в камеру 7 закручигс - радиуссопла:вания, где приобретает тангенциальную 1 - площадь сечения входных каналов составляющую скорости, а затем через соа также коэффициент расхода и,: пло б и дополнительное сопло 14 вйходит ввиде струй с углом раскрытия около 160 О в пространство корпуса 1 мокрого пылеуловителя, При этом ось форсунки 5, проходящаячерез ее сопла 6 и 14, совпадает с осьюкорпуса 1 мокрого пылеуловителя, Запыленный газовый поток поступает через входнойпэтрубок 2 в корпус 1 устройства, Там он 5проходитчерезороыающие струи; в результате чего пйль захватывается каплями и впотоке воды сливаетсяв бункер 4 сбросашлама, а иэ него - в шлэмоотстойник 15.Очйщенный газ, не содержащий капли за-. 10грязненной воды, попаэдет через" входныекайалы 11 треугольного сечения в барботажйый каплеуловитель 9, барботирует"черезслой воды,йоворачйваети черезвыходныеканалы 12 прямоугольного сечения поступаетв выходной патрубок 3 аппарата,"а изнего - в дымовую трубу. Уровеньвбды вбарботэжном каплеуловителе 9 поддерживается одновременно суровнеМГводы в шламсотстойникес йомощью шарового клапана 20йли другого устройства.Применение предлагаемого устройствапозволяет "посраанеййюс известйым"повысить эффектйвндСть"пылеулавливания Засчет применения форсунки с более равномернь 1 м распылением воды и увеличениемлинии барботэжа в барботакном кэплеуловителе;"-"п 6 вьситЬ надежность и долгговечностьзасчетнезасоряемости форсунки, простоты ЗОкОнСтгрфукции элементов и агрегэга в целом;" "- упростйть конструкциЮв связи с наличием одной или нескольких форсунок, заменяющих систему сопел, с упрощениемподачи воды в форсунку, упрощением конструкции барбогажного каплеуповителя:- снизить гидравлическое сопротивление благодаря созданию более длинной лийии барботажа засчет применениязигзагообразной перегородки 40Пример выполнения мокрого пылеуловителя,Согласно формуле изобретения водяная форсунка мокрого пылеуловителя имеетследующие соотношения конструктивных 45размеров: отношение диаметра сопла форсункй кдиаметру камеры закручивания составляет 0,65-0,7, а отношение площадисечения сопла к площади сечения тенгенциальныхканалов составляет 7,5 - 8,5.50Данные соотношения были определенырасчетными экспериментальным путем,Расчет проводился по Методике различных авторов. Исходными данными были; 1),:производительность форсунки 4 - 5 м /ч расэпыливэемой воды,так как данное колйчество требуется из условия эффективнойочистки и установки в одном агрегате однойили нескольких форсунок для упрощенияконструкции мокрого пылеуловителя; 2) на личие у форсунки двух сопел: 3) максимально возможный диаметр сопла для создания широкого факела и равномерности орошения.Площадь сечения входных тангенциальных каналов определяется по методу М.ЗМагидэ;д г 1 я р,0 /4Рс2 Рнх Р:(3) где,и- коэффициент расхода, зависящий отгеометрической характеристики;КВ гстехгде А - геометрическая характеристкиэ;В - радйус камеры закручивания;г, - радиус сопла,1 ах - плоЩаДь СечениЯ вхоДных каналов;Рс - площадь сечения сопла.Однако все расчетные параметры определены по полуэмпирическим формулам, вкоторые входыт опытные коэффициенты,Поэтому для подтверждения расчетанамибыла разработана и изготовлена водянаяфорсунка со следующими размерами; диаметр камеры закручивания 36 мм; диаметрсопла 24 мм; диаметр тангенциальных кана-.лов 6 мм,Экспериментально была определенапроизвод 5 ительность форсунки, При давлении 4 10 Па она составила 4,3 м /ч, Уголзраскрытия струи (каждый из двух) составилоколо 160 О.Таким образом, предлагаемая форсункапозволяет создать требуемую большую про-изводительность по воде, две почти горизонтальные завесы. перекрывающие приравномерном орошении всю площадь поперечного сечения мокрого пылеуловителя. гдзе ц - производительность форсунки. м/С;,ф - опытный коэффициент;Рэ 1 - эФфективдая площадьсечения со-.: противления, мг;Рвх -давление перед форсункой, Па;р- плотность жидкости, кг/м;з,1 1г + гГЭ 1 г г гВ связи с тем;. что сопла в нашей форсунке практически не оказывает влияния на общее сойротивлейие, иэ формулы (1) можног определить площадь Сечения входных тангенциальных каналов, Количество каналов - не менее 2.Диаметр сопла определяется по методу Г,Н,Абрамовича;При давлении 1,5 10 Па радиус струи соста 5вил 1,6 м. Такие форсунки могут быть применены в мокрых пылеуловителях, раббтающих в системе с производительностью до 70000 м/ч газовых выбросов,Формула изобретенияМокрый пылеуловитель, содержащий вертикальный корпус с патрубками входа и выхода газа, бункер сброса шлама, форсунки с соплами, ориентироваййымипо оси, установленные в верхней части корпуса, . барботажный каплеуловитель; размещен- ный в нижней части корпуса, о т л и ча ю-. 15 щ и й с я тем; что, с целью повышения эффективности пылеулавливания, эксплуатационной надежности, форсунки установ- . лены по одной в йоследователъных горизонтальных плоскостях и выполнены центробежными, при этом каждая из них содержит дополнительное сопло, соосно размещеное, противоположно ориентированное косновному, и тангенциальные каналы",отношение диаметров каждого сопла форсунки к диаметру камеры закручиеанйя- составляет 0,85 - 0,7, отношение площади сечения каждого сопла к суммарной площади сечения тангенциальных каналов составляет 7,5- 8,5, а барботажный каплеуловитель выполнен в виде частйч"йо" погруженной в жидкость бункера зигзагообразной перегородки, размещенной с образованием входных каналов треугольного поперечногосечения и выходныхканаловпрямоугольного поперечного сечейия.1754177 Составитель О, БеТехред У,Моргент Редактор Корректор М и О ЗаказВНИИ осудар зводственно-издательскйй комбинат ород, ул. Гагар О Тиражногокомитета035, Москва, Ж Подписноезобретениям и открйтиямпри ГКНТ СССРРауаская наб 45