ГИДРОЗОЛОУЛОВИТЕЛЬ-ТЕПЛОУТИЛИЗАТОР
HYDRAULIC ASH COLLECTOR - HEAT REGENERATOR

Изобретение относится к золоуловителям и может быть использовано на тепловых электрических станциях.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является золоуловитель по а.с. СССР №435442, С02В 1/10, от 04.07.72, содержащий входной патрубок, корпус, выходной патрубок, бункер, оросительные и распылительные сопла (прототип).
Недостатком золоуловителя является сравнительно невысокая степень ресурсосбережения и очистки дымовых газов.
Технический результат - повышение эффективности ресурсосбережения и очистки дымовых газов путем увеличения поверхности распыла за счет применения вихревой форсунки.
Это достигается тем, что в гидрозолоуловителе-теплоутилизаторе, содержащем входной патрубок, корпус, выходной патрубок, осадительную камеру, осадительная камера заполнена водой до уровня разделительной перегородки, погруженной в камеру, а нижняя часть разделительной перегородки имеет продольные пазы с постоянным шагом, при этом входной газоход снабжен оросителем воды в виде коллектора с центробежными форсунками, вода в который под давлением поступает через трубопровод от винтового насоса, соединенного с баком для сбора воды, поступающей от переливного окна с регулируемым шибером через сливной патрубок, при этом под нижней частью разделительной перегородки размещен теплообменный аппарат в виде трубчатого змеевика, имеющего вход для холодной воды и выход для горячей воды, при этом габаритные размеры теплообменного аппарата совпадают с размерами сечения камеры 1 в плоскости, перпендикулярной перегородке, а форсунка содержит корпус с камерой, в которую запрессован шнек, причем в днище корпуса выполнено дроссельное отверстие, а в верхней части размещен штуцер с цилиндрическим отверстием, диффузором и прокладкой, а внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, направление которой совпадает с направлением внешней винтовой нарезки шнека, а над дроссельным отверстием расположена коническая камера смешения для формирования суммарного мелкодисперсного вращающегося потока.
На фиг.1 изображена схема гидрозолоуловителя-теплоутилизатора, на фиг.2 - фронтальный разрез вихревой форсунки для распыливания жидкости.
Гидрозолоуловитель-теплоутилизатор содержит осадительную камеру 1 (фиг.1), заполненную водой до уровня разделительной перегородки 2, погруженной в камеру 1. Нижняя часть разделительной перегородки 2, погруженная в камеру 1, имеет продольные пазы с постоянным шагом. Входной газоход 3 устройства снабжен оросителем воды в виде коллектора 12 с центробежными форсунками 13, вода в который под давлением поступает через трубопровод 11 от винтового насоса 10, соединенного с баком 9 для сбора воды, поступающей от переливного окна с регулируемым шибером (на чертеже не показано) через сливной патрубок 8.
Под нижней частью разделительной перегородки 2, погруженной в камеру 1, которая имеет продольные пазы с постоянным шагом, размещен теплообменный аппарат в виде трубчатого змеевика 5, имеющего вход 7 для холодной воды и выход 6 для горячей воды. Причем габаритные размеры теплообменного аппарата совпадают с размерами сечения камеры 1 в плоскости, перпендикулярной перегородке 2.
Для повышения эффективности улавливания мельчайших частиц золы в осадительной камере 1, заполненной водой, в систему циркуляции воды добавляют пеноактивные вещества, которые способствуют образованию пены и более интенсивному улавливанию частиц золы. Теплоту отходящих дымовых газов поглощает теплообменный аппарат 5. Коллектор 12 выполнен с вихревыми форсунками 13 (фиг.2), которые служат для увеличения поверхности распыла.
Форсунка 13 для распыливания жидкости расположена на коллекторе 12, имеющем проточное отверстие 14. Каждая из форсунок выполнена в виде полого, осесимметричного корпуса 15, ось которого перпендикулярна оси коллектора 7, а по форме корпус выполнен в виде тела вращения, образованного кривой второго порядка, например сферическим, в виде усеченного эллипсоида или параболоида вращения и др. Со стороны проточного отверстия 14 трубопровода в форсунке установлен спрямляющий элемент 19, который демпфирует турбулентность потока жидкости, идущей от трубопровода к форсунке. Спрямляющий элемент выполнен в виде кольца, имеющего центральную втулку 19, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти 20, соединенные с корпусом 15 форсунки. Корпус 15 выполнен с двумя противоположно расположенными, перпендикулярно оси форсунки уступами 18, посредством которых через хомуты 16 с замками 17 форсунка закрепляется на коллекторе 7. В нижней части корпуса 15 форсунки выполнено коническое калиброванное дроссельное отверстие 22, соединенное с камерой смешения 21, которая расположена между отверстием 22 и спрямляющим элементом. Камера смешения 21 предназначена для образования вихревого турбулентного потока, формировавшегося на выходе из отверстия 22 форсунки. Для этой цели на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки (на чертеже не показано), которые могут быть образованы токарной обработкой по копиру, или получены литьевым способом. В результате этого на выходе из форсунки образуется мелкодисперсный и равномерный факел распыла жидкости.
Гидрозолоуловитель-теплоутилизатор работает следующим образом.
Горячие загрязненные частицами золы газы поступают в камеру 1 через входной газоход 3, который снабжен оросителем воды в виде коллектора 12 с центробежными форсунками 13, вода в который под давлением поступает через трубопровод 11 от винтового насоса 10, соединенного с баком 9 для сбора воды, поступающей от переливного окна с регулируемым шибером (на чертеже не показано) через сливной патрубок 8.
Огибая перегородку 2 под углом 180°С и проходя сквозь тонкий слой воды, дымовые газы очищаются от твердых частиц золы и охлажденные до температуры 80÷100°С выводятся через выходной газоход 4. Нагреваемая в трубчатом змеевике 5 вода подается насосом через вывод 6 к потребителям горячей технологической воды. Накапливаемый в днище камеры 1 шлам периодически выгружается через бункер-накопитель (на чертеже не показано).
Вихревая форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.
Форсунка 9 оросительного устройства работает следующим образом.
Жидкость под давлением поступает со стороны проточного отверстия 14 коллектора 12 в форсунку и встречает на своем пути спрямляющий элемент 19, который демпфирует турбулентность потока жидкости, идущей от коллектора к форсунке. Камера смешения 21 предназначена для образования вихревого турбулентного потока, формировавшегося на выходе из отверстия 22 форсунки, в результате чего на выходе из форсунки образуется мелкодисперсный и равномерный факел распыла жидкости. Форсунка проста в изготовлении и обслуживании.