УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ И УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДЯЩИХ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ
DEVICE FOR CLEANING AND RECOVERY OF OFF-GASES

Изобретение относится к золоуловителям и может быть использовано на тепловых электрических станциях.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является устройство для очистки и утилизации отходящих дымовых газов по а.с. СССР №1498540, В01D 47/02 от 07.08.89, содержащее входной патрубок, корпус, выходной патрубок, осадительную камеру, снабженную разделительной перегородкой, погруженной в камеру, теплообменник, входной газоход с оросителем воды в виде коллектора с форсунками (прототип).
Недостатком известного устройства 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 форсунки.
Это достигается тем, что в устройстве для очистки и утилизации отходящих дымовых газов, содержащем входной патрубок, корпус, выходной патрубок, осадительную камеру, осадительная камера снабжена разделительной перегородкой, погруженной в камеру, причем нижняя часть разделительной перегородки, погруженная в камеру, имеет продольные пазы с постоянным шагом, а входной газоход устройства снабжен оросителем воды в виде коллектора с вихревыми форсунками, вода в который под давлением поступает через трубопровод от винтового насоса, соединенного с баком для сбора воды, поступающей от переливного окна осадительной камеры с регулируемым шибером через сливной патрубок, причем в нижней части камеры размещен теплообменный аппарат в виде трубчатого змеевика, а устройство снабжено влагоотделителем с тангенциальным вводом, при этом каждая из форсунок содержит корпус, который выполнен полым, осесимметричным, ось которого перпендикулярна оси отверстия трубы коллектора, а со стороны проточного отверстия трубы коллектора в форсунке установлен спрямляющий элемент, выполненный в виде кольца, имеющего центральную втулку, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти, соединенные с корпусом форсунки, причем корпус выполнен с двумя противоположно расположенными перпендикулярно оси форсунки уступами, посредством которых через хомуты с замками форсунка закрепляется на коллекторе, при этом в нижней части корпуса форсунки выполнено коническое дроссельное отверстие, соединенное с камерой смешения, которая расположена между дроссельным отверстием и спрямляющим элементом, а на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки.
На фиг.1 изображена схема устройства для очистки и утилизации отходящих дымовых газов, на фиг.2 - фронтальный разрез вихревой форсунки для распыливания жидкости.
Устройство для очистки и утилизации отходящих дымовых газов 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 (не показано) через сливной патрубок 8. В нижней части камеры 1 размещен теплообменный аппарат в виде трубчатого змеевика 5, имеющего вход 7 для холодной воды и выход 6 для горячей воды. Дымосос 20 служит для откачки из патрубка 4 очищенного газа через воздуховод 19 и подачи его через воздуховод 14 во влагоотделитель 15 с тангенциальным вводом 17, а затем через воздуховод 18 в дымовую трубу 16, которая выполнена из пластмассы, так как температура отходящих дымовых газов составляет порядка 80-90°С.
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 (фиг.2), которые служат для увеличения поверхности распыла.
Форсунка 13 для распыливания жидкостей расположена на коллекторе 12, имеющем проточное отверстие 21. Каждая из форсунок (фиг.2) выполнена в виде полого, осесимметричного корпуса 22, ось которого перпендикулярна оси коллектора 12, а по форме корпус выполнен в виде тела вращения, образованного кривой второго порядка, например, в виде усеченного эллипсоида или параболоида вращения и др. Со стороны проточного отверстия 21 трубопровода в форсунке установлен спрямляющий элемент 26, который демпфирует турбулентность потока жидкости, идущей от трубопровода к форсунке. Спрямляющий элемент 26 выполнен в виде кольца, имеющего центральную втулку, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти 27, соединенные с корпусом 22 форсунки. Корпус 22 выполнен с двумя противоположно расположенными перпендикулярно оси форсунки уступами 25, посредством которых через хомуты 23 с замками 24 форсунка закрепляется на коллекторе 12. В нижней части корпуса 22 форсунки выполнено коническое калиброванное дроссельное отверстие 29, соединенное с камерой смешения 28, которая расположена между отверстием 29 и спрямляющим элементом. Камера смешения 28 предназначена для образования вихревого турбулентного потока, формировавшегося на выходе из отверстия 29 форсунки. Для этой цели на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки (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.
Устройство для очистки и утилизации отходящих дымовых газов 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 вихревыми 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 (не показано) через сливной патрубок 8. Дымосос 20 служит для откачки из патрубка 4 очищенного газа через воздуховод 19 и подачи его через воздуховод 14 во влагоотделитель 15 с тангенциальным вводом 17, а затем через воздуховод 18 в дымовую трубу 16.
Вихревая форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.
Форсунка разбрызгивающего устройства работает следующим образом.
Жидкость под давлением поступает со стороны проточного отверстия 21 коллектора 12 в форсунку и встречает на своем пути спрямляющий элемент 26, который демпфирует турбулентность потока жидкости, идущей от коллектора к форсунке. Камера смешения 28 предназначена для образования вихревого турбулентного потока, формировавшегося на выходе из отверстия 29 форсунки, в результате чего на выходе из форсунки образуется мелкодисперсный и равномерный факел распыла жидкости. Форсунка проста в изготовлении и обслуживании.
При среднем диаметре дроссельного отверстия 29, находящемся в диапазоне 2,5…3,5 мм, и давлении подаваемой через цилиндрическое отверстие 14 жидкости под давлением 6…9 МПа обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости. Форсунка проста в изготовлении и обслуживании.