ГАЗОПРОМЫВАТЕЛЬ
GAS 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 по патенту 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.
Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания.
Это достигается тем, что в газопромывателе, содержащем 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, по крайней мере на одной тарелке, дополнительно установлен вибратор, причем 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, причем вибратор закреплен непосредственно на корпусе в том месте, где расположены тарелки, и выполнен по форме тороидальным, оросительное устройство выполнено в виде вихревой форсунки, содержащей полый цилиндрический корпус с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, и, закрепленную в нижней части корпуса, накидную гайку с рассекателем потока жидкости, причем в корпусе, соосно ему, выполнено цилиндрическое отверстие, в верхней части которого установлен сетчатый фильтр, а в нижней части установлена дроссельная шайба с жиклером и рассекателем, рассекатель потока жидкости прикреплен к торцевой поверхности накидной гайки и выполнен стержневого типа в виде усеченного тетраэдра, закрепленного к торцевой поверхности накидной гайки, ребрами которого являются стержни с закрепленными на них лопастями с упорами таким образом, чтобы была возможность их вращения от потоков, исходящих из дроссельной шайбы с жиклером форсунки, при этом ребра основания тетраэдра также соединены стержнями с закрепленными на них лопастями и упорами, а к поверхности пересечения торцевой поверхности накидной гайки с ее внешней поверхностью прикреплен диффузор, охватывающий своей боковой конической поверхностью рассекатель потока жидкости, при этом выходное отверстие диффузора находится ниже основания усеченного тетраэдра, а само выходное отверстие соединено с дополнительным рассекателем, выполненным в виде круглой перфорированной пластины, перпендикулярной оси диффузора, при этом к перфорированной пластине присоединен сетчатый куполообразный элемент с вершиной, направленной в сторону от жиклера форсунки, а полость этого элемента заполнена пористым материалом, например проволокой типа «путанка», а осесимметрично выходному отверстию диффузора, к круглой перфорированной пластине дополнительного рассекателя в ее центральной части прикреплен центральный цилиндрический распылитель, выполненный в виде цилиндрической обечайки, сплошная часть которой расположена в сетчатом куполообразном элементе, полость которого заполнена пористым материалом, а перфорированная часть цилиндрического распылителя выходит за пределы сетчатого куполообразного элемента.
На фиг. 1 изображен общий вид газопромывателя, на фиг. 2 - вариант форсунки оросительного устройства 9.
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 3 для отвода жидкости из брызгоуловителя, оросительное устройство 9, тарелки 8 со стабилизатором 6, форсунку 10 для периодического орошения завихрителя и шламосборник, причем по крайней мере на одной из тарелок 8, дополнительно установлен вибратор. Вибратор 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 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.
На фиг. 2 представлена схема форсунки оросительного устройства 9.
Вихревая форсунка содержит полый корпус 11, состоящий из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру (на чертеже не показано) распределительного трубопровода для подвода жидкости, и, закрепленную в нижней части корпуса, накидную гайку 16 с рассекателем 17 потока жидкости. В корпусе 11, соосно ему, выполнено цилиндрическое отверстие 12, в верхней части которого установлен сетчатый фильтр 14, а в нижней части установлена дроссельная шайба 13 с жиклером 15.
Рассекатель 17 потока жидкости прикреплен к торцевой поверхности накидной гайки 16 и выполнен стержневого типа в виде усеченного тетраэдра, закрепленного к торцевой поверхности накидной гайки 16, ребрами 18 которого являются стержни с закрепленными на них лопастями 19 с упорами 20 таким образом, чтобы была возможность их вращения от потоков, исходящих из дроссельной шайбы 13 с жиклером 15 форсунки, при этом ребра основания тетраэдра также соединены стержнями с закрепленными на них лопастями и упорами.
К поверхности пересечения торцевой поверхности накидной гайки 16 с ее внешней поверхностью, прикреплен диффузор 21, охватывающий своей боковой конической поверхностью рассекатель 17 потока жидкости, при этом выходное отверстие диффузора 17 находится ниже основания усеченного тетраэдра, а само выходное отверстие соединено с дополнительным рассекателем 22, выполненным в виде круглой перфорированной пластины, перпендикулярной оси диффузора 21, при этом к перфорированной пластине 22 присоединен сетчатый куполообразный элемент 23 с вершиной, направленной в сторону от жиклера 15 форсунки, а полость 24 этого элемента заполнена пористым материалом, например проволокой типа «путанка».
Работа форсунки с активным рассекателем осуществляется следующим образом.
При подаче жидкости в корпус 11 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа, она устремляется в цилиндрическое отверстие 12 через сетчатый фильтр 14, а затем в дроссельную шайбу 13 с жиклером 15. Из жиклера 15 потока жидкости попадает в рассекатель 17, в виде усеченного тетраэдра, закрепленного к торцевой поверхности накидной гайки 16, ребрами 18 которого являются стержни с закрепленными на них лопастями 19 с упорами 20 таким образом, чтобы была возможность их вращения от потоков, исходящих из дроссельной шайбы 13 с жиклером 15 форсунки, что позволяет увеличить мелкодисперсность фазы распыла жидкости.
Возможен вариант, когда осесимметрично выходному отверстию диффузора 21, к круглой перфорированной пластине 22 дополнительного рассекателя в ее центральной части прикреплен центральный цилиндрический распылитель 25, выполненный в виде цилиндрической обечайки, сплошная часть которой расположена в сетчатом куполообразном элементе 13, полость которого заполнена пористым материалом 24, а перфорированная часть 26 цилиндрического распылителя 25 выходит за пределы сетчатого куполообразного элемента 23.
Возможен вариант, когда к перфорированной части 26 обечайки цилиндрического распылителя 25 прикреплена круглая перфорированная пластина 27.
Возможен вариант, когда к круглой перфорированной пластине 27 цилиндрического распылителя 25 присоединен диффузор 28.
Возможен вариант, когда в диффузоре 28, выполненном в виде усеченной конической поверхности, перпендикулярно его оси, к внутренней поверхности, закреплена ось 29, расположенная посередине между перфорированной пластиной 27 и выходным сечением диффузора 28, при этом на оси 29 закреплены вращающиеся распылители 30, расположенные симметрично относительно оси корпуса 11 и выполненные в виде цилиндров с винтовыми канавками на поверхности, причем винтовые канавки вращающихся распылителей 30 имеют противоположное направление.
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, 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 3 для отвода жидкости из брызгоуловителя. Отвод шлама осуществляется через шламосборник.
Предлагаемый аппарат может быть применен для очистки от тонкой фракции пыли и увлажнения воздуха в вентиляционных установках и установках кондиционирования воздуха, а также при улавливании туманов, хорошо растворимой пыли, а также при совместном протекании процессов пылеулавливания, охлаждения газов и их абсорбции.