RU157104U1

RU157104U1 - Настенный блок для очистки дымовых газов

Info

Publication number: RU157104U1
Application number: RU2015112374/05U
Authority: RU
Inventors: Владимир Сергеевич Ежов; Татьяна Николаевна Тутова
Priority date: 2015-04-07
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2015-11-20

Abstract

Настенный блок для очистки дымовых газов, включающий вертикальный корпус, снабженный патрубками входа и выхода дымовых газов, соединенные с выхлопным патрубком теплогенератора и дымовой трубой, внутри которого перфорированные корзины, выполненные из коррозионностойкого материала и заполненные гранулами пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм, отличающийся тем, что корпус выполнен плоским с пирамидальным днищем и снабжен сливным штуцером с вентилем, прислонен к наружной стене здания, перфорированные корзины горизонтальные и уложены внутри корпуса в шахматном порядке на опорные уголки, прикрепленные к его боковым стенкам.

Description

МПК B01D 53/74

НАСТЕННЫЙ БЛОК ДЛЯ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки дымовых газов от вредных примесей теплогенераторов автономного и квартирного теплоснабжения.

Известна насадка для очистки дымовых газов, содержащая короб (корпус) со стыковочными узлами, с размещенными в нем пластинчатым теплообменником и по ходу движения дымовых газов - вертикальными перфорированными кассетами (контейнерами), выполненными из коррозионностойкого материала, полость которых заполнена дробленой гашеной известью (Ca(OH)₂) в первой ступени и частичками активированного угля во второй ступени очистки, причем кассеты обеих ступеней расположены внутри газовых каналов, отделенных вертикальными перегородками от воздушных каналов, соединенных своей нижней частью с заборными щелями, образуя пластинчатый теплообменник, под которым устроены наклонные лотки, сообщающиеся со сборным карманом, соединенным с дренажным трубопроводом через гидрозатвор [Патент РФ №2254161, МПК, B01D 53/74, 2005].

Основным недостатком известной насадки являются сложность и громоздкость конструкции и невозможность регенерации активированного угля и (Ca(OH)₂ непосредственно по месту размещения насадки, что уменьшает срок эксплуатации и снижает надежность и эффективность ее работы.

Более близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является насадка для дымовой трубы, включающая корпус, состоящий из технологической секции, верхнего и нижнего стыковочных узлов (входного и выходного патрубков), с размещенными внутри его на верхней и нижней границах технологической секции верхней и нижней съемными решетками, между которыми установлены съемные вертикальные зигзагообразные перфорированные контейнеры (корзины), образующие между собой вертикальные зигзагообразные газовые каналы, причем внутренняя поверхность технологической секции покрыта изнутри перфорированным кожухом с образованием между ним и внутренней поверхностью технологической секции полости, при этом вертикальные зигзагообразные перфорированные контейнеры и полость заполнены гранулами пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм, вертикальные зигзагообразные перфорированные контейнеры и плоский перфорированный кожух выполнены из коррозионностойкого материала, а верхний и нижний стыковочные узлы соединены с дефлектором и дымовой трубой, соответственно [Патент РФ №143738, МПК, В01 D53/74, 2012].

Основным недостатком известной насадки являются сложность конструкции перфорированных контейнеров, невозможность утилизации тепла отходящих дымовых газов и его компоновки с системами поквартирного отопления зданий, в которых, например, дымовая труба проходит через балконы, что снижает надежность и эффективность ее работы.

Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемая полезная модель, является повышение эффективности и надежности настенного блока для очистки дымовых газов.

Технический результат достигается настенным блоком для очистки дымовых газов, который содержит плоский вертикальный корпус с пирамидальным поддоном, прислоненный к наружной стене здания, снабженный патрубками входа и выхода дымовых газов, соединенные с выхлопным патрубком теплогенератора и дымовой трубой, сливным штуцером с вентилем, внутри корпуса на его боковых стенках устроены опорные уголки, на которых в шахматном порядке по высоте корпуса установлены горизонтальные перфорированные корзины, выполненные из коррозионностойкого материала и заполненные гранулами пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм.

Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид настенного блока для очистки дымовых газов (НБОДГ), на фиг. 2 - поперечный разрез, на фиг. 3,4 - узел А (компоновка НБОДГ и устройство корзин).

НБОДГ содержит плоский вертикальный корпус 1 с пирамидальным поддоном 2, прислоненный к наружной стене здания (на фиг.1-4 не показана), снабженный патрубками входа и выхода дымовых газов 3, 4, соединенные с выхлопным патрубком котла и дымовой трубой (на фиг.1-4 не показаны), сливным штуцером 5 с вентилем 6, внутри корпуса 1 на его боковых стенках устроены опорные уголки 7, на которых в шахматном порядке по высоте корпуса 1 установлены горизонтальные перфорированные корзины 8, выполненные из коррозионностойкого материала и заполненные гранулами пемзы 9, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм.

Предлагаемый НБОДГ работает следующим образом. Предварительно плоский вертикальный корпус 1 крепят к наружной стене здания, а патрубки 3 и 4 соединяют с выхлопным патрубком теплогенератора и дымовой трубой (на фиг.1-4 не показаны), Дымовые газы из теплогенератора из входного патрубка 3 поступают в низ корпуса 1, где они равномерно распределяются по его поперечному сечению и поднимаются вверх по свободному пространству корпуса 1, охлаждаясь при этом через его наружные стенки, с конденсацией части водяных паров, двигаясь зигзагообразно, что значительно турбулизует их потоки и позволяет проникать через отверстия в стенках горизонтальных перфорированных корзин 8, заполненных гранулами 9 шлаковой пемзы диаметром от 5 до 10 мм, изготовленной из основных металлургических шлаков (диаметр гранул 9 назначен из условий стандартной номенклатуры размеров гранул шлаковой пемзы). Шлаковая пемза, изготовленная из основных металлургических шлаков, представляет собой материал с высокопористой механически прочной структурой, состоящий из оксида кальция, оксида кремния, оксида алюминия и частично из оксида магния (CaO, SiO₂, Al₂O₃, MnO) c модулем основности М>1 [Строительные материалы. Справочник. Под ред. Болдырева А. С. и др. -М.: Стройизд.,1989, с. 423; Домокеев А. К. Строительные материалы. - М.: Высш. школа, 1989, с. 163]. Высокое значение модуля основности придает гранулам 9 основные свойства, позволяя сорбировать на их поверхности вещества, обладающие кислыми свойствами, к которым относятся и вредные примеси, присутствующие в дымовых газах (NO_x, SO_x, СО), а высокая пористость их структуры создает высокую удельную поверхность, что, в конечном итоге, позволяет использовать гранулы 11 шлаковой пемзы в качестве эффективного адсорбента для вредных примесей дымовых газов при температуре выше и ниже точки росы. Кроме того, исходя из своего состава, гранулы 9 шлаковой пемзы устойчивы к коррозионному воздействию кислых компонентов дымовых газов, широко доступны и относительно дешевы. При этом, с охлаждением дымовых газов до температуры ниже точки росы резко возрастает скорость окисления оксида азота до диоксида, который легко поглощается конденсатом, врезультате чего увеличивается степень очистки дымовых газов от оксидов азота. Поток дымовых газов, проходя расположенные в шахматном порядке перфорированных корзин 8 и многократно попадая на поверхность гранул 9 и вовнутрь их, очищается от вредных примесей (NO_x, SO_x, СО), которые сорбируются на поверхности и внутри гранул 9. Адсорбированные из дымовых газов оксиды азота и серы в порах гранул 9 обладают повышенной реакционной способностью, обусловленной их взаимодействием с поверхностью адсорбента-гранул 9 шлаковой пемзы [Неницеску К. Общая химия - М.: Мир, 1968, с. 298], поэтому окисляются кислородом (кислород присутствует в дымовых газах в результате избытка воздуха, подаваемого на сжигание топлива) со скоростью большей, чем в газовой фазе с образованием легко растворимых в воде NO₂ и SО₃. Полученные оксиды азота и серы, в свою очередь, взаимодействуют с частицами воды образующейся в порах гранул 9 в результате капиллярной конденсации паров воды, находящихся в дымовых газах, с образованием соответствующих кислот HNO₃ и H₂SO₄. Кроме того, на поверхности и в порах гранул 9 оседают мелкодисперсные частицы (сажа и пр.), после чего очищенные дымовые газы через выходной патрубок 4 поступают в дымовую трубу (на фиг.1-4 не показана), откуда выбрасываются в атмосферу. Полученный конденсат с вредными примесями периодически сливают в канализацию. При этом, тепло, полученное от дымовых газов обогревает балкон, что позволяет в зимнее время снизить теплопотери здания.

При падении активности гранул 9 их подвергают регенерации. Процесс регенерации заключается в очистке поверхности и пор гранул 9 от мелкодисперсных частиц и адсорбированных молекул вредных примесей и осуществляется путем промывки гранул 9 теплой водой. Размеры НТД, а также суммарный объем гранул, число горизонтальных перфорированных корзин 8, их длина, высота и ширина, размеры корпуса 1 и живого сечения определяются в зависимости от мощности теплогенератора, расхода и вида топлива, а также требуемой степени очистки дымовых газов.

Таким образом, предлагаемая конструкция НБОДГ позволяет без применения дорогих и опасных химических реагентов очищать дымовые газы от вредных примесей, используя в качестве адсорбента гранулы шлаковой пемзы, изготовленной из основных металлургических шлаков c модулем основности М>1, с высокой надежностью и эффективностью и утилизировать тепло дымовых газов.