ГИДРОЗОЛОУЛОВИТЕЛЬ-ТЕПЛОУТИЛИЗАТОР
HYDROSULT-HEAT EXCHANGER

Изобретение относится к золоуловителям и может быть использовано на тепловых электрических станциях.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является золоуловитель по патенту РФ №2436014, C02B 1/10, 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, содержащим 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 в плоскости, перпендикулярной перегородки, а каждая из форсунок - полый цилиндрический корпус с дроссельной шайбой, соединенный с накидной гайкой, к которой крепится рассекатель потока жидкости, причем рассекатель потока жидкости состоит из коаксиально расположенных, перфорированных конических обечаек, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек направлены в сторону от дроссельной шайбы, а в нижней части рассекателя закреплен цилиндрический перфорированный сегмент, закрепленный на перфорированных конических обечайках, при этом в цилиндрическом перфорированном сегменте, закрепленном в нижней части рассекателя на перфорированных конических обечайках, размещен завихритель потока, выполненный в виде пружины.
На фиг. 1 изображена схема гидрозолоуловителя-теплоутилизатора, на фиг. 2 - схема 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 перегородки 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, содержащими полый корпус 14 (фиг. 2), 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 19 с рассекателем 20 потока жидкости. В корпусе 14, соосно ему, выполнено цилиндрическое отверстие 15, в верхней части которого установлен сетчатый фильтр 17, а в нижней части - дроссельная шайба 16 с жиклером 18. К торцевой поверхности накидной гайки 19, осесимметрично корпусу 14, крепится рассекатель 20 потока жидкости, состоящий из коаксиально расположенных, перфорированных конических обечаек 21 и 22, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек 21 и 22 направлены в сторону от дроссельной шайбы 16, а в нижней части рассекателя 20 закреплен сферический (на чертеже не показан) или цилиндрический перфорированный сегмент 23 таким образом, что вершина внешней конической обечайки 22 совпадает с центром цилиндрической поверхности перфорированного сегмента 23. В цилиндрическом перфорированном сегменте 23, закрепленном в нижней части рассекателя 20 на перфорированных конических обечайках 21 и 22, размещен завихритель потока, выполненный в виде пружины 24.
Форсунка работает следующим образом.
При подаче жидкости в корпус форсунки 14 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа, она устремляется в цилиндрическое отверстие 15 через сетчатый фильтр 17, а затем в дроссельную шайбу 16 с жиклером 18. Из жиклера 18 поток жидкости попадает в рассекатель 20, состоящий из коаксиально расположенных, перфорированных конических обечаек 21 и 22, в котором поток жидкости дробится до мелкодисперсной фазы, а цилиндрический перфорированный сегмент 23, закрепленный на перфорированных конических обечайках 21 и 22, позволяет увеличить мелкодисперсность фазы распыла жидкости.
Использование форсунки как мелкодисперсного распылителя описанной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла поверхностно-активного вещества в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении его подачи не более 1 МПа.
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°C и проходя сквозь тонкий слой воды, дымовые газы очищаются от твердых частиц золы и охлажденные до температуры 80÷100°C 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).