Результат интеллектуальной деятельности: СЕТЧАТЫЙ ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является газопромыватель, известный из патента РФ №2330712 (прототип), содержащий корпус, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, оросительное устройство и шламосборник.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет недостаточно развитой поверхности распыления жидкости.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания путем увеличения степени распыла жидкости форсунками.

Это достигается тем, что в сетчатом горизонтальном фильтре, содержащим корпус, входной и выходной патрубки, оросительную форсунку, и фильтрующие элементы, которые представляют собой вращающиеся металлические сетки, соединенные с улиткой, связанной байпасным трубопроводом с входным патрубком и гидрозатвором для отвода шлама в отстойник, оросительная форсунка содержит корпус, выполненный в виде подводящего штуцера с центральным отверстием, и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой с внутренней резьбой и расширительной камерой, соосной корпусу, при этом соосно корпусу, в его нижней части подсоединено к гильзе посредством резьбы сопло, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с, по крайней мере двумя, наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, расположенных в торцевой поверхности сопла, где также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой, а в нижней части смесительной камеры сопла закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности смесительной камеры, а на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена винтовая нарезка.

На фиг. 1 изображен общий вид сетчатого горизонтального фильтра с вращающимися сетками, на фиг. 2 - схема оросительной форсунки для распыливания жидкостей.

Сетчатый горизонтальный фильтр с вращающимися сетками 3 содержит входной патрубок 1, в котором загрязненный газ поступает по линии 10 и контактирует с водяным туманом, образуемым при разбрызгивании воды оросительной форсункой 2. Опорный узел 7 привода 8 вращающихся сеток 3 размещен непосредственно в выходном патрубке 9. Фильтрующие элементы, представляющие собой вращающиеся металлические сетки 3, перемещают частички по поверхности сеток, и они выделяются из воздушного потока в улитку 6. Поскольку в улитку попадает часть воздуха с высокой концентрацией пылевых частиц, то он возвращается по трубопроводу 4 на повторную очистку, а шлам через гидрозатвор 5 отводится в отстойник.

Оросительная форсунка 2 (фиг. 2) содержит корпус 11, который выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием 13, и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой 12 с внутренней резьбой 15. В цилиндрической гильзе 12 расположена расширительная камера 14, соосная корпусу. При этом соосно корпусу, в его нижней части подсоединено к гильзе 12 посредством резьбы 15 сопло 16, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище 17 которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с, по крайней мере двумя, наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий 19 и 20, расположенных в торцевой поверхности сопла 16, образованной его днищем 17. В торцевой поверхности сопла 16 также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие 18, соединенное со смесительной камерой 11 сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой 22. Причем эффективные площади проходных сечений наклонных цилиндрических отверстий 19 и 20, взятые в совокупности, и центрального отверстия 18 равны между собой.

В нижней части смесительной камерой 21 сопла закреплен полый конический завихритель 25, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц 23, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке (на чертеже не показано), выполненной на внутренней поверхности смесительной камеры 21. На внешней поверхности полого конического завихрителя 25 выполнена винтовая нарезка 24.

Вихревая форсунка работает следующим образом.

Распыляемая жидкость поступает в корпус 11 через центральное отверстие 13, затем в расширительную камеру 14, соосную корпусу 11. После камеры 14 жидкость направляется к соплу 16, где распределяется по нескольким направлениям: первое - по центральному цилиндрическому дроссельному отверстию 18 в смесительную камеру 21, а второе - в турбулентный завихритель потока жидкости с наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий 19 и 20, также соединенных со смесительной камерой 21 сопла, где при взаимодействии этих встречающихся потоков происходит их дробление с образованием турбулентного потока, направляющегося к диффузорной выходной камере 22, где происходит дополнительное дробление капель жидкости при их столкновении друг с другом за счет расширяющегося турбулентного потока жидкости.

Сетчатый горизонтальный фильтр работает следующим образом.

Запыленный воздух поступает по подводящему каналу во входной патрубок 1 пылеулавливающей установки. Здесь паропылевая смесь контактирует с водяным туманом, образуемым при разбрызгивании воды оросительной форсункой 2. Мелкодисперсная пыль смешивается в потоке с диспергированными капельками воды. При этом имеет место соударение частиц пыли с капельками жидкости, в результате чего происходит их коагуляция. Далее пылекаплевоздушная смесь проходит через фильтрующие элементы, представляющие собой вращающиеся металлические сетки 3. В пространстве между сетками происходит дополнительное турбулентное смешивание запыленного воздуха с капельками воды и выпадение пылевых частиц на нитях второй сетки. Укрупненные частицы пыли вследствие инерционных сил выделяются из потока на нитях вращающихся сеток. Так как на осевшую частицу действуют две силы: сила аэродинамического сопротивления, стремящаяся увлечь частицу по потоку, и центробежная сила, под действием которой частица отбрасывается в радиальном направлении, то частица стремится передвигаться в направлении их результирующей. Последняя перемещает частички по поверхности сеток, и они выделяются из воздушного потока в улитку 6. Поскольку в улитку попадает часть воздуха с высокой концентрацией пылевых частиц, то он возвращается по трубопроводу 4 на повторную очистку, а шлам через гидрозатвор 5 отводится в отстойник.

При начальной концентрации пыли 2,5×10^-3 кг/м³ степень очистки фильтров составляла 98,6%.