УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ГАЗА К ОЧИСТКЕ В МОКРОМ МАССООБМЕННОМ АППАРАТЕ

Устройство для подготовки газа к очистке в мокром массообменном аппарате.
Предполагаемое изобретение относится к устройствам для осуществления процессов тепло- и массообмена между газом и жидкостью, в частности, к устройствам орошаемого ввода газопылевой смеси в орошаемые жидкостью массообменные аппараты и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, металлургической и других отраслях народного хозяйства.
Главными факторами, определяющими эффективность массообменных аппаратов, являются:
-интенсивность их работы;
-удельный расход энергии на перемещение жидкости,га за и на создание межфазной поверхности.
Оба фактора определяются в первую очередь конструкцией аппарата и режимом его работы.
Наилучший прием интенсификации - турбулизация газожидкостной системы, которая вызывает уменьшение диффузионных или термических сопротивлений на границе раздела фаз и непрерывное обновление контакта фаз, обеспечивающее работу с поверхностью малого возраста.
В тоже время интенсивность работы массообменных аппаратов зависит от работы других устройств, в частности, газоподводящих. Это вызвано тем, что газоподводящие устройства в местах ввода газа в массообменные
М.кл.В01с1 47/06, 47/00, 53/18.
аппараты подвержены зарастанию отложениями в результате контакта сухого газа с жидкостью, именно на границе их соприкосновения.
По своей технической сущности и достигаемому результату наиболее близким техническим решением к предлагаемому является Устройство для подготовки запыленного газа к очистке по а.с.№ 1266040, М.кл.В01с1 47/06, 1984 г. Известное устройство представляет собой газоход с горизонтальным и вертикальным участком, вертикальный участок которого выполнен в виде верхней и нижней труб, установленных с разрывом вдоль оси, а на верхней трубе установлена камера для введения в нее жидкости и система распределения жидкости. Данное решение преследует цель - повьш1ения эффективности работы устройства путем предотвраш,ения забивания его пылью.
Для достижения цели днище камеры выполнено перфорированным и снабжено основным пленкообразователем в виде усеченного конуса и дополнительным пленкообразователем, кроме того горизонтальный участок газохода может быть снабжен дополнительной камерой для подвода жидкости через перфорированную стенку газохода.
При всех достоинствах известного решения оно обладает следующими недостатками:
-сложность конструкции устройства;
-повышенное гидродинамическое сопротивление при прохождении газов и образование застойных зон, способных зарастать, за счет отсутствия плавного перехода от вертикальной части трубы к горизонтальной ее части.
Задачей предполагаемого изобретения является снижение материальных и эксплуатационных затрат по изготовлению и обслуживанию такого рода устройств, а также повьшхение эффективности их работы.
Техническим результатом предложенного устройства является упрощение конструкции, а также снижение эффективности его зарастания.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для подготовки газа к очистке в мокром массообменном аппарате, содержащем газоход с вертикальным и горизонтальньм участком, которые выполнены в виде верхней и нижней труб, установленных с разрывом вдоль оси, и камеру для жидкости, верхняя и нижняя трубы вертикального участка газохода, в зоне их разрыва, расположены в замкнутом объеме камеры для жидкости, которая в нижней части снабжена, по крайней мере, одним тангенциальным патрубком для ввода жидкости, а верхняя часть нижней трубы вертикального участка газохода выполнена в виде удобообтекаемой для жидкости раструба, который может быть выполнен в виде половины тора, причем удобообтекаемый для жидкости раструб может быть выполнен с возможностью регулирования его положения относительно горизонтали, кроме того, газоход в зоне перехода вертикальной поверхности к горизонтальной может быть снабжен дополнительным орошающим устройством.
Кратко техническая сущность предлагаемого решения поясняется следующим.
Расположение верхней и нижней трубы вертикального участка газохода, в зоне их разрыва, в замкнутом объеме камеры в нижнюю часть которой тангенциально подведена жидкость, позволяет за счет удобообтекаемого раструба равномерно, по всему его профилю, распределять подаваемую жидкость для омывания ею внутренней поверхности нижней части газохода, препятствуя тем самым образованию отложений в месте ввода газа в массообменный аппарат.
Сравнение предлагаемого устройства с аналогичными существующими устройствами как по прототипу, так и с аналогами показывает, что оно отличается:
-расположением в замкнутом объеме камеры для жидкости верхней и нижней трубы вертикального участка газохода в зоне их разрыва;
-снабжением камеры для жидкости по крайней мере, одним тангенциальным патрубком для ввода жидкости;
-снабжением верхней части нижней трубы вертикального участка газохода удобообтекаемым для жидкости раструбом;
-выполнением раструба в виде половины тора (под тором понимается тело, образуемое вращением круга вокруг прямой, лежащей в плоскости круга, но не пересекающий последнего);
-выполнением раструба с возможностью регулирования его положения относительно горизонтали.
Новая совокупность признаков как известных, так и неизвестных (заявленных) в их тесной взаимосвязи позволяет получить технический результат более высокого уровня, а именно упростить конструкцию устройства для подготовки газа к очистке и препятствовать образованию отложений в месте ввода газа в массообменный аппарат.
Предлагаемое устройство для подготовки газа к очистке в мокром массообменном аппарате было успешно испытано в промышленных условиях в течение длительного периода.
Таким образом, предлагаемое решение отвечает критериям изобретения - изобретательский уровень и промышленная применимость.
Техническая сущность предполагаемого изобретения поясняется фиг.1 на которой изображен общий вид устройства для подготовки газа к очистке в мокром массообменном аппарате, на фиг.2 - камера для жидкости с тангенциальными вводами жидкости в нее, на фиг.З - вариант выполнения раструба в виде половины тора.
Устройство содержит газоход 1 с горизонтальным участком 2 и вертикальньм участком, выполненным в виде верхней 3 и нижней 4 труб, установленных с разрывом 5 вдоль оси, камеру б для жидкости, тангенциальный патрубок 7, раструб 8, который может быть выполнен в виде половины тора 9, регулировочное устройство 10, устройство для орощения 11, корпус массообменного аппарата 12. Регулировочное устройство 10 может быть выполнено в виде шайбы со скошенной поверхностью, установленной на нижней трубе 4.
Устройство работает следующим образом.
Газопылевая смесь поступает из мест отбора газа по газоходу 1 в корпус массообменного аппарата 12. Сначала сухой газ проходит через верхнюю трубу 3, а затем через разрыв 5 в нижнюю трубу 4 вертикального участка газохода 1, которая омывается жидкостью поступающей по тангенциальному патрубку 7 в камеру б. Тангенциальный ввод жидкости в камеру б позволяет поддерживать уровень жидкости над удобообтекаемьм для жидкости раструбом 8 одинаковой толщины, в результате чего слив и омывание внутренней поверхности трубы 4 и 2 происходит равномерно сплошной пленкой одинаковой толщины. Регулировка раструба 8 относительно горизонтали производится устройством 10, за счет поворота шайбы со скошенной поверхностью. Интенсивное и непрерывное омывание внутренней поверхности трубы 2, особенно в месте
ее соединения с корпусом массообменного аппарата 12 позволяет предотвратить зарастание.
Дополнительное орошение жидкостью устройством 11 сложных участков повысит эффект ввода газа в массообменный аппарат.
Заведующий патентно-лицензионным отделом АО СибВАМИ Авторы:
В.Т.Степанов
А.П.Пекарец
А.А.Пекарец