Результат интеллектуальной деятельности: ГАЗОПРОМЫВАТЕЛЬ

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

Известен газопромыватель из книги А.А. Русанова. Справочник по пыле- и золоулавливанию. М., - Энергоатомиздат, - 1983 г., стр. 103, рис. 4.21 (аналог), содержащий корпус, состоящий из верхней и нижней секций, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, брызгоуловитель с центробежным завихрителем и патрубком для отвода жидкости из брызгоуловителя, оросительное устройство, тарелки со стабилизатором, форсунку для периодического орошения завихрителя и шламосборник.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является газопромыватель по патенту РФ №2286830 (прототип), содержащий корпус, состоящий из верхней и нижней секций, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, брызгоуловитель с центробежным завихрителем и патрубком для отвода жидкости из брызгоуловителя, оросительное устройство, тарелки со стабилизатором, форсунку для периодического орошения завихрителя и шламосборник.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания.

Это достигается тем, что в газопромывателе, содержащим корпус, состоящий из верхней и нижней секций, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, брызгоуловитель с центробежным завихрителем и патрубком для отвода жидкости из брызгоуловителя, оросительное устройство, тарелки со стабилизатором, форсунку для периодического орошения завихрителя и шламосборник, по крайней мере на одной тарелке, дополнительно установлен вибратор, причем вибратор выполнен по форме периферийной части тарелок и закреплен непосредственно на тарелках или вибратор выполнен по форме центральной части тарелок и закреплен непосредственно на тарелках, причем вибратор закреплен непосредственно на корпусе в том месте, где расположены тарелки и выполнен по форме тороидальным. Ячейки стабилизатора выполнены квадратными, а отношение высоты стабилизатора h_c к ширине ячейки b_c находится в оптимальном интервале величин: h_c/b_c=1,5…1,8, а тарелки выполнены дырчатыми с отношением толщины тарелки h_т к диаметру отверстий d_o, находящимся в оптимальном интервале величин: h_т/d_o=0,5…1,5 или тарелки выполнены щелевыми с отношением толщины тарелки h_т к ширине щелей b_o, находящимся в оптимальном интервале величин: h_т/b_o=0,8…1,5, а отношение высоты корпуса Н к диаметру D, находится в оптимальном интервале величин: Н/D=4,0…6,5, причем отношение диаметра корпуса D к диаметру брызгоуловителя D₁, находится в оптимальном интервале величин: D/D₁=1,2…1,25, причем отношение диаметра корпуса D к диаметрам входного и выходного патрубков D₁, находится в оптимальном интервале величин: D/D₂=2,0…2,5, оросительное устройство выполнено в виде форсунки с винтовым коническим завихрителем, содержащая корпус и, соосно расположенный, и жестко связанный с ним в верхней части, штуцер с входным цилиндрическим отверстием, соединенным с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе, на срезе которого размещен перфорированный диск, а в нижней части корпуса расположено, осесимметрично корпусу, сопло с, по крайней мере тремя выступами, центрирующими его в осевой цилиндрической камере, при этом сопло выполнено с центральным отверстием, на внутренней поверхности которого выполнена винтовая нарезка, а между перфорированным диском и соплом размещен полый винтовой конический завихритель с винтовой нарезкой, при этом сопло поджимается к корпусу форсунки резьбовой шайбой с центральным конфузором.

На фиг. 1 изображен общий вид газопромывателя, на фиг. 2 - вариант оросительного устройства 9 в виде форсунки.

Газопромыватель содержит корпус, состоящий из верхней 4, средней 5 и нижней 7 секций, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, брызгоуловитель 1 с центробежным завихрителем 2 и патрубком 3 для отвода жидкости из брызгоуловителя, оросительное устройство 9, тарелки 8 со стабилизатором 6, форсунку 10 для периодического орошения завихрителя и шламосборник, причем по крайней мере на одной из тарелок 8, дополнительно установлен вибратор 24. Вибратор 24 может быть выполнен по форме периферийной части тарелок (на чертеже не показано) и закреплен непосредственно на тарелках или по форме центральной части тарелок 8 (на чертеже не показано) и закреплен непосредственно на тарелках. Кроме того, вибратор 24 может быть закреплен непосредственно на корпусе в том месте, где расположены тарелки 8 и выполнен по форме тороидальным. Ячейки стабилизатора 6 могут быть выполнены квадратными, а отношение высоты стабилизатора h_c к ширине ячейки b_c находится в оптимальном интервале величин: h_c/b_c=1,5…1,8. Тарелки 8 могут быть выполнены дырчатыми с отношением толщины тарелки h_т к диаметру отверстий d_о, находящимся в оптимальном интервале величин: h_т/d_о=0,5…1,5. Тарелки 8 могут быть выполнены щелевыми с отношением толщины тарелки h_т к ширине щелей b_о, находящимся в оптимальном интервале величин: h_т/b_о=0,8…1,5. Отношение высоты корпуса Н к диаметру D, находится в оптимальном интервале величин: Н/D=4,0…6,5. Отношение диаметра корпуса D к диаметру брызгоуловителя D₁, находится в оптимальном интервале величин: D/D₁=1,2…1,25. Отношение диаметра корпуса D к диаметрам входного и выходного патрубков D₂, находится в оптимальном интервале величин: D/D₂=2,0…2,5.

На фиг. 2 представлена схема вихревой форсунки.

Форсунка с винтовым коническим завихрителем состоит из корпуса 11 и, соосно расположенного, и жестко связанного с ним в верхней части, штуцера 12 с входным цилиндрическим отверстием 14, соединенным с диффузором 15, выполненным осесимметрично в корпусе 11, на срезе которого размещен перфорированный диск 13.

В нижней части корпуса расположено, осесимметрично корпусу 11, сопло 19 с, по крайней мере тремя выступами 20, центрирующими его в осевой цилиндрической камере 16. Сопло 19 выполнено с центральным отверстием, на внутренней поверхности которого выполнена винтовая нарезка 21. Между перфорированным диском 13 и соплом 19 размещен полый винтовой конический завихритель 17 с винтовой нарезкой 18. Сопло 19 поджимается к корпусу 11 форсунки резьбовой шайбой 22 с центральным конфузором 23.

Форсунка с винтовым коническим завихрителем работает следующим образом.

Жидкость в корпус 11 поступает через канал 14 подвода жидкости в штуцере 12, а затем через перфорированный диск 13 поступает в осевую цилиндрическую камеру 16, в которой начинает свою закрутку в полом винтовом коническом завихрителе 17 с винтовой нарезкой 18.

Жидкость одновременно движется в осевом направлении через осевые каналы, образованные выступами 20 сопла 19, и, выполненное в нем, центральное отверстие, на внутренней поверхности которого имеется винтовая нарезка 21.

В камере смешения, которой служит центральный конфузор 23, происходит взаимодействие этих потоков с их дополнительной турбулизацией и дроблением с образованием мелкодисперсной фазы. Такой поток жидкости на выходе из центрального конфузора 23 в резьбовой шайбе 22 хорошо раскрывается за счет центробежных сил, возникающих от вращения жидкости, и мелкодисперсно распределяется внутри конусообразного факела за счет турбулентного вихревого течения жидкости из форсунки.

Газопромыватель работает следующим образом.

Запыленный газовый поток поступает в корпус через ввод запыленного газового потока и встречает на своем пути тарелку 8, затем газы проходят через слой жидкости в виде пузырьков (пены), на поверхности которых и происходит осаждение частиц пыли. Аппарат работает в режиме мокрого пылеуловителя с провальной тарелкой, что уменьшает вероятность забивания отверстий тарелки 8 пылью, поскольку подвод газов в зону контакта с жидкостью и отвод из этой зоны осуществляется через одни и те же дырчатые или щелевые отверстия тарелок 8. Образование газожидкостной взвеси (пены) дополнительно усиливается созданием виброкипящего слоя в верхних слоях жидкости, расположенной на тарелках 8, за счет применения вибратора 24, что приводит к более интенсивному взаимодействию потоков газа и жидкости. Затем осуществляется выход газожидкостной взвеси через сепаратор жидкой фазы, выполненный в виде брызгоуловителя 1 с центробежным завихрителем 2 и патрубком 3 для отвода жидкости из брызгоуловителя. Отвод шлама осуществляется через шламосборник.

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 пылеулавливании, охлаждения газов и их абсорбции. Эффективность предлагаемой конструкции аппарата увеличивается за счет большей поверхности газожидкостной взвеси, путем применения вибропсевдоожиженного слоя в жидкости и составляет в вышеуказанных процессах и при улавливании пылевых частиц размером больше 5 мкм порядка 92%…95%.