Результат интеллектуальной деятельности: СКРУББЕР

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 RU №2284848 (прототип), содержащий корпус, включающий коническую, цилиндрическую части и шламосборник, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного, оросительное устройство, включающее внешний трубопровод с врезанными в корпус нижним и верхним соплами.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания.

Это достигается тем, что в скруббере, содержащим корпус, включающий коническую, цилиндрическую части и шламосборник, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного, оросительное устройство, включающее внешний трубопровод с врезанными в корпус нижним и верхним соплами, оросительное устройство выполнено в виде, по крайней мере двух, внешних трубопроводов, связанных с общим подводом жидкости, каждый из которых имеет врезанные в корпус нижние и верхние сопла, имеющие противоположное направление крутки распыленной жидкости из оросительного устройства, отношение диаметра аппарата D к диаметру входного патрубка D_o находится в оптимальном интервале величин: D/D_o=2,2…2,5, а отношение высоты аппарата Н к диаметру входного патрубка Do находится в оптимальном интервале величин: H/D_o=4, 8…5, 7, каждое из сопел выполнено в виде центробежной форсунки, каждая из которых состоит из корпуса, который выполнен в виде подводящего штуцера с отверстием для подвода жидкости из магистрали, и соосно соединенной с ним цилиндрической гильзой, а соосно корпусу, в его нижней части подсоединено сопло, выполненное в виде центробежного завихрителя в виде глухой цилиндрической вставки с, по крайней мере тремя, тангенциальными вводами в виде цилиндрических отверстий, при этом в торцевой поверхности центробежного завихрителя выполнены последовательно соединенные, соосные между собой и корпусом осевые коническое и цилиндрическое дроссельные отверстия, а центробежный завихритель установлен в цилиндрической камере корпуса с образованием кольцевой цилиндрической камеры для подвода жидкости к тангенциальным вводам центробежного завихрителя и соединен с тремя камерами, установленными последовательно и соосно ему: конической, цилиндрической, диффузорной выходной камерой, причем камеры установлены таким образом, что выход одной камеры является входом для другой, при этом тангенциальные вводы выполнены в виде каналов, тангенциально расположенных к внутренней поверхности вставки.

На фиг.1 изображен общий вид скруббера, на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - схема форсунки.

Скруббер (фиг.1 и 2) содержит корпус, включающий коническую 1, цилиндрическую 2 части и шламосборник 3, патрубок 4 для ввода запыленного газа, патрубок 5 с камерой 6 для выхода очищенного газа со спиральным раскручивателем 7 потока. Оросительное устройство выполнено в виде, по крайней мере двух, внешних трубопроводов 11 и 12, связанных с общим подводом 13 жидкости, каждый из которых имеет врезанные в корпус 1 нижние 10 и верхние 8 и 9 сопла, имеющие противоположное направление крутки распыленной жидкости из оросительного устройства. Верхние сопла 8 и 9, а также нижние 10 (на трубопроводе 12 сопло не показано) оросительного устройства выполнены в виде полой, закрытой с одной стороны, цилиндрической камеры (на чертеже не показано), имеющей тангенциальный продольный паз для выхода жидкости. В нижней части корпуса размещен шламосборник 14 с Г-образной пластиной 15.

В качестве сопел 8, 9, 10 используются центробежные форсунки (фиг.3), каждая из форсунок (фиг.3) включает в свой состав корпус 16, который выполнен в виде подводящего штуцера с отверстием 23 для подвода жидкости из магистрали, и соосно соединенной с ним цилиндрической гильзой 17 с внешней резьбой 18.

Соосно корпусу 16, в его нижней части подсоединено посредством гильзы 19 с внутренней резьбой сопло 20, выполненное в виде центробежного завихрителя 21 потока жидкости в виде глухой цилиндрической вставки 27 с, по крайней мере тремя, тангенциальными вводами 28 в виде цилиндрических отверстий (фиг.3). Гильза 19 является частью сопла 20 и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю 21.

В торцевой поверхности центробежного завихрителя 21 выполнены последовательно соединенные, соосные между собой и корпусом 16 осевые коническое 25 и цилиндрическое 26 дроссельные отверстия.

Центробежный завихритель 21 установлен в цилиндрической камере 24 корпуса с образованием кольцевой цилиндрической камеры 22 для подвода жидкости к тангенциальным вводам 28 центробежного завихрителя 21 и соединен с тремя камерами, установленными последовательно и соосно ему: конической 29, цилиндрической 30, диффузорной выходной камерой 31, причем камеры установлены таким образом, что выход одной камеры является входом для другой. Тангенциальные вводы 28 выполнены в виде каналов, тангенциально расположенных к внутренней поверхности вставки 27.

Центробежная вихревая форсунка работает следующим образом.

В полости вставки 27, выполняющей функцию центробежного завихрителя 21 жидкости, происходит формирование вихря, который закручивает струю жидкости, истекающую из цилиндрического 26 дроссельного отверстия.

Закрученный поток жидкости в полости вставки 27 образуется за счет смешения струй, истекающих из тангенциально направленных каналов 28.

На выходе из полости вставки 27 формируется поток жидкости, характеризующийся постоянной тангенциальной скоростью. При этом угловая скорость закрученного потока жидкости в канале сопла 20 распылителя определяет величину угла распыла генерируемого газокапельного потока.

Величина тангенциальной скорости в полости вставки 27 зависит от соотношения обшей площади поперечного сечения тангенциальных каналов 28 и площади сечения осевого цилиндрического 26 дроссельного отверстия. Сформированный в центробежном завихрителе 21 закрученный поток жидкости поступает во входное отверстие конической камеры 29. При прохождении участков 29 и 30 формируется ускоренный поток жидкости. Интенсивное образование кавитационных пузырьков в закрученном потоке жидкости происходит в диффузорной выходной камере 31.

Скруббер работает следующим образом.

Запыленный газовый поток поступает в корпус 1 через тангенциальный ввод 4 запыленного газового потока, и встречает на своем пути закрученный распыленный поток жидкости, имеющий направление крутки, как противоположное направлению крутки газового потока, так и попутное. В результате такого взаимодействия образуется газожидкостная взвесь, которая поступает через раскручиватель 7 в патрубок 5 и выбрасывается в атмосферу. Отвод шлама осуществляется через шламосборник 14.

Предлагаемый аппарат может быть применен для очистки от тонкой фракции пыли и увлажнения воздуха в вентиляционных установках и установках кондиционирования воздуха. Эффективность предлагаемой конструкции аппарата увеличивается за счет применения встречно-закрученных потоков жидкости и газа, и составляет в вышеуказанных процессах и при улавливании пылевых частиц размером больше 5 мкм порядка 95%…97%.