СКРУББЕР
SCRUBBER

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является газопромыватель, известный из патента RU №2284848 (прототип), содержащий корпус, включающий коническую, цилиндрическую части и шламосборник, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного, оросительное устройство, включающее внешний трубопровод с врезанными в корпус нижним и верхним соплами.
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания.
Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания.
o
o
o
o
Это достигается тем, что в скруббере, содержащим корпус, включающий коническую, цилиндрическую части и шламосборник, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного, оросительное устройство, включающее внешний трубопровод с врезанными в корпус нижним и верхним соплами, оросительное устройство выполнено в виде, по крайней мере, двух, внешних трубопроводов, связанных с общим подводом жидкости, каждый из которых имеет врезанные в корпус нижние и верхние сопла, имеющие противоположное направление крутки распыленной жидкости из оросительного устройства, отношение диаметра аппарата D к диаметру входного патрубка D находится в оптимальном интервале величин: D/D=2,2…2,5, а отношение высоты аппарата Н к диаметру входного патрубка D находится в оптимальном интервале величин: Н/D=4,8÷5,7, причем каждое из сопел выполнено в виде центробежной форсунки, каждая из которых состоит из корпуса, который выполнен со впускным отверстием, выполненным в виде конфузора и соосного с ним дроссельного отверстия, а камера завихрения выполнена в виде цилиндрического стакана, впускное и дроссельное отверстия расположены перпендикулярно и тангенциально по отношению к камере завихрения, причем соосно камере завихрения расположен сопловый вкладыш, внутри которого выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения три калиброванных отверстия: коническое, цилиндрическое и фасонное в виде цилиндрической части с фаской округления на выходе, при этом диаметр цилиндрического отверстия соплового вкладыша равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия.
На фиг.1 изображен общий вид скруббера, на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - схема форсунки.
Скруббер содержит корпус, включающий коническую 1, цилиндрическую 2 части и шламосборник 3, патрубок 4 для ввода запыленного газа, патрубок 5 с камерой 6 для выхода очищенного газа со спиральным раскручивателем 7 потока. Оросительное устройство выполнено в виде, по крайней мере, двух внешних трубопроводов 11 и 12, связанных с общим подводом 13 жидкости, каждый из которых имеет врезанные в корпус 1 нижние 10 и верхние 8 и 9 сопла, имеющие противоположное направление крутки распыленной жидкости из оросительного устройства. Верхние сопла 8 и 9, а также нижние 10 (на трубопроводе 12 сопло не показано) оросительного устройства выполнены в виде полой, закрытой с одной стороны, цилиндрической камеры (не показано), имеющей тангенциальный продольный паз для выхода жидкости. В нижней части корпуса размещен шламосборник 14 с Г-образной пластиной 15.
1
1
1
В качестве сопел 8, 9, 10 используются центробежные форсунки (фиг.3), каждая из которых состоит из корпуса 16 длиной L со впускным отверстием 19, выполненным в виде конфузора длиной L, соосного с ним дроссельного отверстия 18 диаметром d, камеры завихрения 17, выполненной в виде цилиндрического стакана. Впускное 19 и дроссельное 18 отверстия расположены перпендикулярно и тангенциально по отношению к камере завихрения 17. Соосно камере завихрения 17 расположен сопловый вкладыш 20 с внешним диаметром D, выполненный из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира. Внутри вкладыша выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения 17 три калиброванных отверстия: коническое отверстие 21 с диаметром D нижнего основания усеченного конуса, цилиндрическое отверстие 22 и фасонное отверстие 23 в виде цилиндрической части с фаской округления на выходе. При этом диаметр d цилиндрического отверстия 22 соплового вкладыша 20 равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия 21 и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия 23.
1
1
1
1
1
1
o
o
o
o
Для работы форсунки в оптимальном режиме предусмотрены следующие соотношения ее параметров: отношение диаметра d цилиндрического отверстия 22 соплового вкладыша 20 к диаметру d дроссельного отверстия 18 корпуса 16 форсунки лежит в оптимальном интервале величин: d/d=1,4÷2,2; отношение внешнего диаметра D соплового вкладыша 20 к диаметру D нижнего основания усеченного конуса конического отверстия 21 вкладыша 20 лежит в оптимальном интервале величин: D/D=1,2÷1,8; отношение длины L корпуса 16 форсунки к длине L конфузора впускного отверстия 19 лежит в оптимальном интервале величин: L/L=2,0÷2,5; отношение диаметра аппарата D к диаметру входного патрубка D находится в оптимальном интервале величин: D/D=2,2÷2,5. Отношение высоты аппарата Н к диаметру входного патрубка D находится в оптимальном интервале величин: Н/D=4,8…5,7.
Скруббер работает следующим образом.
Запыленный газовый поток поступает в корпус 1 через тангенциальный ввод 4 запыленного газового потока и встречает на своем пути закрученный распыленный поток жидкости, имеющий направление крутки, как противоположное направлению крутки газового потока, так и попутное. В результате такого взаимодействия образуется газожидкостная взвесь, которая поступает через раскручиватель 7 в патрубок 6 и выбрасывается в атмосферу. Отвод шлама осуществляется через шламосборник 14.
Широкофакельная центробежная форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.
1
1
Жидкость подается по впускному отверстию 19, выполненному в виде конфузора длиной L, затем проходит через соосное с ним дроссельное отверстие 18 диаметром d и поступает по тангенциальному вводу в камеру завихрения 17, выполненную в виде цилиндрического стакана. Вращающийся поток жидкости из камеры завихрения 17 проходит через калиброванное коническое отверстие 21 соплового вкладыша 20, цилиндрическое отверстие 22 и фасонное отверстие 23 вкладыша 20, в результате чего образуется факел распыленной жидкости, корневой угол которого определяется величиной радиуса фаски скругления на выходе фасонного отверстия 23. Конструкция широкофакельной форсунки с диаметром выходного отверстия 9 мм при рабочих давлениях жидкости 150…250 кПа обеспечивает угол раскрытия водяного факела до 140° и сохраняет устойчивость факела при давлении жидкости перед форсунками от 40 кПа и выше.
Предлагаемый аппарат может быть применен для очистки от тонкой фракции пыли и увлажнения воздуха в вентиляционных установках и установках кондиционирования воздуха. Эффективность предлагаемой конструкции аппарата увеличивается за счет применения встречно-закрученных потоков жидкости и газа, и составляет в вышеуказанных процессах и при улавливании пылевых частиц размером больше 5 мкм порядка 95%…97%.