КОНИЧЕСКИЙ ФОРСУНОЧНЫЙ СКРУББЕР
CONICAL JET SCRUBBER

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.
Известен аппарат для мокрой очистки запыленного воздуха по а.с. СССР №1711952, кл. В01D 47/06 от 14.05.90, содержащий корпус, водоразбрызгиватель, ввод газового потока, выходной патрубок очищенного газа и устройство для выхода шлама.
Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания, а также усложненная конструкция.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является скруббер, известный из книги А.А. Русанова. Справочник по пыле- и золоулавливанию. М. - Энергоатомиздат. - 1983 г., стр. 106, рис. 4.24а (прототип), содержащий корпус с патрубками для запыленного и очищенного газа, форсуночное оросительное устройство, опорные и ограничительные тарелки, между которыми расположена насадка, брызгоуловитель и устройство для отвода шлама.
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет недостаточно развитой поверхности насадки.
Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания.
Это достигается тем, что в коническом форсуночном скруббере, содержащем корпус с патрубками для запыленного и очищенного газа, форсуночное оросительное устройство, опорные и ограничительные тарелки, между которыми расположена насадка, брызгоуловитель, выполненный в виде слоя насадки, размещенной между опорной и ограничительной тарелками, и устройство для отвода шлама, причем опорные тарелки выполнены упругими, а насадка, размещенная над нижней опорной тарелкой, выполнена из упругих материалов, и на нижней опорной тарелке установлен вибратор, насадка выполнена в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности таким образом, что диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним и нижним основаниями цилиндрического кольца, а вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу.
На фиг. 1 изображен конический форсуночный скруббер с подвижной насадкой, на фиг. 2 - насадка в виде цилиндрических колец, фиг. 3 - вариант насадки в виде сферических полуколец.
Конический форсуночный скруббер с подвижной насадкой содержит корпус, состоящий из цилиндрической части 1, конической части 2, нижняя часть которой соединена с цилиндрической частью 3 и коническим шламосборником 4, с патрубками соответственно для запыленного и очищенного газа. Оросительное устройство 7 выполнено в виде установленной в центре корпуса акустической форсунки. На нижней опорной тарелке 8 расположен слой насадка 9. Брызгоуловитель выполнен в виде слоя насадки 9, размещенной между опорной 5 и ограничительной 6 тарелками (фиг. 1). Нижние 5 и 8 опорные тарелки и насадка 9 выполнены из упругих материалов. Насадка 9, размещенная над нижней опорной тарелкой, выполнена из упругих материалов, например, в форме полиэтиленовых шаров.
На нижней опорной тарелке 8 может быть установлен вибратор (на чертеже не показано).
Чтобы повысить степень очистки газового потока от пыли за счет увеличения площади контакта запыленного потока с насадкой 9 (фиг. 2), элемент насадки выполнен в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности 10 которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности 11 и 12 таким образом, что диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним 13 и нижним 14 основаниями цилиндрического кольца, а вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу.
Возможно выполнение насадки с перфорацией 15 как на боковой поверхности 10, так и на полусферических поверхностях 11 и 12.
Насадка 9 может быть выполнена из пористых полимерных материалов, стекла, пористой резины, композиционных материалов, древесины, нержавеющей стали, титановых сплавов, благородных металлов.
Насадка может быть выполнена полой шарообразной формы (фиг. 3), на внешней поверхности которой имеются дополнительные элементы в виде сферических, конических поверхностей, или любой поверхности тел вращения, например параболоид, эллипсоид, а внутренняя шарообразная поверхность насадки соединена с внешней посредством, по крайней мере, трех каналов.
Чтобы повысить степень очистки газового потока от пыли или целевого компонента за счет увеличения площади контакта запыленного потока с насадкой 5 (фиг. 6), элемент насадки выполнен в виде, по крайней мере, трех, коаксиально расположенных полусферических поверхностей 16, 17, 18, соединенных между собой с зазором посредством крепежного элемента, например, в виде болта 19 с гайкой 20, через осесимметрично расположенные, простановочные элементы 21 и 22, например, в виде колец. Между полусферическими поверхностями 16, 17, 18 закреплены на простановочных элементах гофрированные элементы 23 и 24, имеющие форму образующей поверхности, эквидистантную полусферическими поверхностям. Гофрированные элементы 23 и 24 могут быть выполнены перфорированными (на чертеже не показано).
Простановочные элементы 21 и 22 могут быть выполнены в виде цилиндрических винтовых пружин (на чертеже не показано).
Конический форсуночный скруббер с подвижной насадкой работает следующим образом.
Запыленный газовый поток поступает в корпус 1, через ввод запыленного газового потока, и встречает на своем пути завесу из насадки 9, которая смачивается водой или другим абсорбентом из оросительного устройства 7. Для удаления шлама применено устройство 4 для удаления шлама в виде канала в днище корпуса или отдельного механизма. Для обеспечения свободного перемещения насадки 9 в газожидкостной смеси ее плотность не должна превышать плотности жидкости. Процесс пылеулавливания протекает в оптимальном гидродинамическом режиме газопромывателя, характеризующимся режимом полного развитого псевдоожижения. Для интенсификации гидродинамического режима на нижней опорной тарелке 8 может быть установлен вибратор (на чертеже не показан). Это позволит скрубберу перейти в режим вибропсевдоожиженного слоя, при котором увеличится эффективность взаимодействия насадки 9, орошаемого жидкостью, с газовой фазой, а следовательно, и увеличит эффективность работы аппарата в целом. Выполнение насадки 9, нижней 8 опорной тарелки из упругого материала позволит при определенных условиях создавать режим колебаний или автоколебаний, который также будет способствовать увеличению эффективности взаимодействия насадки 9 с орошаемой жидкостью.
Сруббер может быть применен для очистки от тонкой фракции пыли и увлажнения воздуха в вентиляционных установках и установках кондиционирования воздуха. Эффективность предлагаемой конструкции насадочного скруббера увеличивается за счет большей поверхности взаимодействия насадки в вышеуказанных процессах, а также оптимизации гидродинамической обстановки, и составляет при улавливании пылевых частиц размером больше 2 мкм порядка 97%.