Результат интеллектуальной деятельности: ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ

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, известный из патента РФ №2284849 (прототип), содержащий корпус, шламосборник, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, оросительное устройство.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет невысокой степени распыла жидкости.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания.

Это достигается тем, что в центробежном пылеуловителе, содержащем корпус, шламосборник, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, оросительное устройство с форсунками, в центральной части корпуса расположен полый перфорированный стержень, соединенный с оросительным устройством, по поверхности которого также стекает водяная пленка, и который одновременно служит направляющим элементом крутки газового потока, при этом отношение диаметра аппарата D к межосевому расстоянию Н₂ между входным и выходным патрубками находится в оптимальном интервале величин: D/Н₂=0,18…0,19, а отношение диаметра аппарата D к высоте аппарата Η₁ находится в оптимальном интервале величин: D/ Н₁=0,13…0,14, форсунка для распыливания жидкостей, содержащая полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку, с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником, имеющим центральное отверстие, и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, при этом кольцевой зазор соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, центральному сердечнику, в его нижней части, жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса, соосного центральному отверстию сердечника и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника, а к нижнему основанию усеченного конуса посредством, по крайней мере, трех спиц прикреплен рассекатель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, а на внешней боковой поверхности усеченного конуса имеются винтовые канавки в рассекателе, который прикреплен к нижнему основанию усеченного конуса посредством, по крайней мере, трех спиц и выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, осесимметрично центральному отверстию центрального сердечника, выполнено дроссельное отверстие, при этом к втулке, жестко связанной с корпусом, в ее нижней части, соосно прикреплен внешний диффузор, а к нижнему основанию усеченного конуса распылителя, жестко прикрепленного к центральному сердечнику, в его нижней части, при этом на внешней боковой поверхности усеченного конуса имеются винтовые канавки, соосно прикреплен внутренний перфорированный диффузор, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров, лежат в одной плоскости.

На фиг. 1 изображен общий вид центробежного пылеуловителя, на фиг. 2 - схема форсунки 6 оросительного устройства 5.

Центробежный пылеуловитель содержит корпус 1 с элементами его крепления 8 на пылеулавливающей установке, шламосборник 4 с бункером 10, патрубок 3 для ввода запыленного газа с затвором 9, патрубок 2 для выхода очищенного газа с улиточным раскручивателем, оросительное устройство 5 с подводом форсунок 6. Оросительное устройство дополнительно содержит полый перфорированный стержень 7, размещенный соосно в центре корпуса. Отношение диаметра аппарата D к межосевому расстоянию Н₂ между входным и выходным патрубками находится в оптимальном интервале величин: D/Н₂=0,18…0,19. Отношение диаметра аппарата D к высоте аппарата Hi находится в оптимальном интервале величин: D/Н₁=0,13…0,14. Центробежный пылеуловитель работает следующим образом.

Запыленный газовый поток поступает в корпус 1 через тангенциальный ввод 3 запыленного газового потока и встречает на своем пути водяную пленку, стекающую по стенкам корпуса 1 из оросительного устройства. В центральной части корпуса расположен полый перфорированный стержень 7, соединенный с оросительным устройством, по поверхности которого также стекает водяная пленка и который одновременно служит направляющим элементом крутки газового потока. В результате этого поверхность контакта газовой фазы с пленкой жидкости увеличивается и производительность аппарата увеличивается.

Форсунка 6 (фиг. 2) оросительного устройства 5 содержит цилиндрический полый корпус 11 с каналом 13 для подвода жидкости и соосную, жестко связанную с корпусом втулку 12 с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки 14, верхняя цилиндрическая ступень 16 которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником 17, имеющим центральное отверстие 19, и установленным с кольцевым зазором 20 относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки 14.

Кольцевой зазор 20 соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами 15, выполненными в двухступенчатой втулке 14, соединяющими его с кольцевой полостью 18, образованной внутренней поверхностью втулки 12 и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени 16, причем кольцевая полость 18 связана с каналом 13 корпуса 11 для подвода жидкости.

К центральному сердечнику 17, в его нижней части, жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса 21, соосного центральному отверстию 19 сердечника, и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника 17, а к нижнему основанию усеченного конуса 21, посредством, по крайней мере, трех спиц 23, прикреплен рассекатель 22, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора 20.

На внешней боковой поверхности усеченного конуса 21 имеются винтовые канавки (на чертеже не показано), которые способствуют более интенсивному распыливанию жидкости.

В рассекателе 22, который прикреплен к нижнему основанию усеченного конуса 21 посредством, по крайней мере, трех спиц 23 и выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора 20, осесимметрично центральному отверстию 19 центрального сердечника 17, выполнено дроссельное отверстие 24.

Возможен вариант, когда к втулке 12, жестко связанной с корпусом 11, в ее нижней части соосно прикреплен внешний диффузор 25, а к нижнему основанию усеченного конуса 21 распылителя, жестко прикрепленного к центральному сердечнику 17, в его нижней части, при этом на внешней боковой поверхности усеченного конуса 21 имеются винтовые канавки, соосно прикреплен внутренний перфорированный диффузор 26 таким образом, что выходные сечения внешнего 25 и внутреннего 26 диффузоров лежат в одной плоскости.

Работа форсунки осуществляется следующим образом.

Жидкость под давлением подается в полость корпуса форсунки 11 и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 18 через радиальные каналы 15, затем в кольцевой зазор 20 между соплом и центральным сердечником 17. При давлениях на входе более 0,2 МПа жидкость разгоняется с образованием пленки жидкости, которая не отрывается от его внешней поверхности и приобретает вращательное движение на винтовой внешней поверхности усеченного конуса 21.

Второе направление, по которому поступает жидкость, - через канал 13 для подвода жидкости в полость центрального отверстия 19 центрального сердечника 17, а затем через полость усеченного конуса 21 поступает на рассекатель 22, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора 20, при этом происходит многократное дробление капельных потоков жидкости, истекающих по этим направлениям.

Наличие газовых включений в жидкости дополнительно возмущает ее поверхность, что приводит к волнообразованию и объемному дроблению жидкостной пленки. Потери механической энергии при внешнем разгоне (по внешней конической поверхности) уменьшаются по сравнению с таким же разгоном в закрытом канале.

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. Эффективность предлагаемой конструкции аппарата увеличивается за счет большей поверхности газожидкостной взвеси, путем применения полого перфорированного стержня, и составляет в вышеуказанных процессах и при улавливании пылевых частиц размером больше 5 мкм порядка 95%…97%.