ГАЗОПРОМЫВАТЕЛЬ
GAS SCRUBBER

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является газопромыватель, известный из патента РФ №2286830 (прототип), содержащий корпус, состоящий из верхней и нижней секций, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, брызгоуловитель с центробежным завихрителем и патрубком для отвода жидкости из брызгоуловителя, оросительное устройство, тарелки со стабилизатором, форсунку для периодического орошения завихрителя и шламосборник.
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания из-за невысокой степени распыла жидкости.
Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания.
c
c
c
c
Это достигается тем, что в газопромывателе, содержащим корпус, состоящий из верхней и нижней секций, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, брызгоуловитель с центробежным завихрителем и патрубком для отвода жидкости из брызгоуловителя, оросительное устройство, тарелки со стабилизатором, форсунку для периодического орошения завихрителя и шламосборник, причем, по крайней мере на одной тарелке, дополнительно установлен вибратор, а вибратор выполнен по форме периферийной части тарелок и закреплен непосредственно на тарелках, или вибратор выполнен по форме центральной части тарелок и закреплен непосредственно на тарелках, а вибратор закреплен непосредственно на корпусе в том месте, где расположены тарелки и выполнен по форме тороидальным, ячейки стабилизатора выполнены квадратными, а отношение высоты стабилизатора h к ширине ячейки h находится в оптимальном интервале величин: h/b=1,5…1,8, оросительное устройство выполнено в виде форсунки, содержащей корпус, штуцер и, соосно расположенную с ними, вставку-завихритель, в штуцере выполнен расширяющийся канал для подвода жидкости в цилиндрическое отверстие, которое выполнено осесимметрично корпусу и плавно переходит в, соосное с ним, фигурное отверстие, выполненное в форме диффузора, а в цилиндрическом отверстии корпуса, осесимметрично ему, установлена цилиндрическая вставка-завихритель, имеющая внешние периферийные винтообразные нарезные каналы, причем по оси вставки-завихрителя выполнено центральное осевое отверстие с винтовой нарезкой на внутренней поверхности, обратной направлению нарезки каналов, при этом вставка-завихритель устанавливается в корпусе через упругие прокладки и поджимается штуцером посредством резьбового соединения корпус-штуцер, при этом внешние винтообразные нарезные каналы и винтовая нарезка на внутренней поверхности осевого отверстия вставки-завихрителя выполнены с переменным шагом, вставка-завихритель выполнена из износостойкого материала, при этом в верхней части штуцера установлен перфорированный диск, в который опирается полый винтовой конический завихритель, установленный в расширяющимся канале для подвода жидкости в цилиндрическое отверстие, выполненное осесимметрично корпусу форсунки, а на поверхности полого винтового конического завихрителя выполнена винтовая сквозная нарезка.
На фиг. 1 изображен общий вид газопромывателя, на фиг. 2 - схема форсунки оросительного устройства 9.
c
c
c
c
т
о
т
о
т
o
т
о
1
1
2
2
Газопромыватель содержит корпус, состоящий из верхней 4, средней 5 и нижней 7 секций, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, брызгоуловитель 1 с центробежным завихрителем 2 и патрубком для отвода жидкости из брызгоуловителя, оросительное устройство 9, тарелки 8 со стабилизатором 6, форсунку 3 для периодического орошения завихрителя и шламосборник, причем, по крайней мере, на одной из тарелок 8, дополнительно установлен вибратор 10. Вибратор 10 может быть выполнен по форме периферийной части тарелок (на чертеже не показано) и закреплен непосредственно на тарелках или по форме центральной части тарелок 8 (на чертеже не показано) и закреплен непосредственно на тарелках. Кроме того, вибратор 10 может быть закреплен непосредственно на корпусе в том месте, где расположены тарелки 8 и выполнен по форме тороидальным. Ячейки стабилизатора 6 могут быть выполнены квадратными, а отношение высоты стабилизатора h к ширине ячейки h находится в оптимальном интервале величин: h/b=1,5…1,8. Тарелки 8 могут быть выполнены дырчатыми с отношением толщины тарелки h к диаметру отверстий d, находящимся в оптимальном интервале величин: h/d=0,5…1,5. Тарелки 8 могут быть выполнены щелевыми с отношением толщины тарелки h к ширине щелей h, находящимся в оптимальном интервале величин: h/b=0,8…1,5. Отношение высоты корпуса Н к диаметру D, находится в оптимальном интервале величин: Н/D=4,0…6.5. Отношение диаметра корпуса D к диаметру брызгоуловителя D, находится в оптимальном интервале величин: D/D=1,2…1,25. Отношение диаметра корпуса D к диаметрам входного и выходного патрубков D, находится в оптимальном интервале величин: D/D=2,0…2,5.
Газопромыватель работает следующим образом.
Запыленный газовый поток поступает в корпус через ввод запыленного газового потока, и встречает на своем пути тарелку 8, затем газы проходят через слой жидкости в виде пузырьков (пены), на поверхности которых и происходит осаждение частиц пыли. Аппарат работает в режиме мокрого пылеуловителя с провальной тарелкой, что уменьшает вероятность забивания отверстий тарелки 8 пылью, поскольку подвод газов в зону контакта с жидкостью и отвод из этой зоны осуществляется через одни и те же дырчатые или щелевые отверстия тарелок 8. Образование газожидкостной взвеси (пены) дополнительно усиливается созданием виброкипящего слоя в верхних слоях жидкости, расположенной на тарелках 8, за счет применения вибратора 10, что приводит к более интенсивному взаимодействию потоков газа и жидкости. Затем осуществляется выход газожидкостной взвеси через сепаратор жидкой фазы, выполненный в виде брызгоуловителя 1 с центробежным завихрителем 2 и патрубком для отвода жидкости из брызгоуловителя. Отвод шлама осуществляется через шламосборник.
Форсунка оросительного устройства 9 (фиг. 2) содержит корпус 11 и, соосно расположенный с ним в верхней части, штуцер 12, в котором выполнен расширяющийся канал 13 для подвода жидкости в цилиндрическое отверстие 14, выполненное осесимметрично корпусу 11. Цилиндрическое отверстие 14 плавно переходит в, соосное с ним, отверстие 15, выполненное в форме диффузора. В отверстии 14 корпуса, осесимметрично ему, установлена цилиндрическая вставка-завихритель 16, имеющая внешние периферийные винтообразные нарезные каналы 17. По оси вставки-завихрителя 16 выполнено центральное осевое отверстие 18 с винтовой нарезкой на внутренней поверхности, обратной направлению нарезки каналов 17. Внешние винтообразные нарезные каналы 17 и винтовая нарезка на внутренней поверхности осевого отверстия 18 могут быть выполнены с переменным шагом. Вставка-завихритель 16 устанавливается в корпусе 11 через упругие прокладки 19 и 20 и поджимается штуцером 12 посредством резьбового соединения корпус-штуцер, при этом вставка-завихритель выполнена из износостойкого материала.
В верхней части штуцера 12 установлен перфорированный диск 21, в который опирается полый винтовой конический завихритель 22, установленный в расширяющимся канале 13 для подвода жидкости в цилиндрическое отверстие 14, выполненное осесимметрично корпусу 11. На поверхности полого винтового конического завихрителя 22 выполнена винтовая сквозная нарезка (на чертеже не показана).
Форсунка для распыления жидкости работает следующим образом.
Жидкость в корпус 11 поступает через канал 13 подвода жидкости в штуцере 12, а затем в центральное цилиндрическое отверстие 14. Жидкость начинает свою закрутку в периферийных каналах вставки-завихрителя 16, и одновременно во внутренних каналах центрального осевого отверстия 18 с обратным направлением. Такой поток жидкости на выходе из фигурного отверстия 15 в форме диффузора хорошо раскрывается за счет центробежных сил, возникающих от вращения жидкости, и мелкодисперсно распределяется внутри конусообразного факела за счет турбулентного течения по оси сопла.