RU2111430C1

RU2111430C1 - Method of cooling high-temperature waste gases

Info

Publication number: RU2111430C1
Application number: RU94033883A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Зейгарник; М.А. Пикин; Л.К. Хохлов
Original assignee: Научно-технологический центр энергосберегающих процессов и установок; Хохлов Лев Кузьмич
Priority date: 1994-09-15
Filing date: 1994-09-15
Publication date: 1998-05-20
Also published as: RU94033883A

Abstract

FIELD: industries where high temperature gases at excessive pressure are used. SUBSTANCE: preliminary cooling is effected by injection of liquid before bladed swirler, after which gas mixture is expanded in throttling device, for example in nozzle, thus reducing amount of water required for cooling. EFFECT: reduced amount of water required for cooling. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области экспериментальной теплофизики, химической технологии и производств, использующих высокотемпературные газы, находящиеся под избыточным давлением. The invention relates to the field of experimental thermophysics, chemical technology and industries using high-temperature gases under pressure.

Известен способ охлаждения сбросных газов [1], в котором охлаждение высокотемпературных газов производят впрыском воды. A known method of cooling waste gases [1], in which the cooling of high temperature gases is carried out by water injection.

Недостатком известного способа является громоздкость устройства. The disadvantage of this method is the bulkiness of the device.

Известен способ охлаждения сбросных газов, выбранный в качестве прототипа [2], в котором охлаждение газов производят путем впрыска воды в горловину трубы внутри скоростного газопромывателя. A known method of cooling waste gases, selected as a prototype [2], in which the cooling of gases is carried out by injection of water into the neck of a pipe inside a high-speed gas scrubber.

Недостатком известного технического решения является сравнительно большой расход воды на охлаждение газа до требуемой температуры. A disadvantage of the known technical solution is the relatively large flow of water for cooling the gas to the desired temperature.

Предлагаемый способ охлаждения сбросных высокотемпературных газов, находящихся под давлением, решает задачу уменьшения расходов воды для охлаждения и создания компактного устройства. The proposed method for cooling waste high-temperature gases under pressure, solves the problem of reducing water consumption for cooling and creating a compact device.

В предлагаемом способе указанные преимущества достигаются путем предварительного охлаждения газов впрыском испаряемой жидкости до лопаточного завихрителя, а затем расширением газовой смеси в дроссельном, например сопловом, устройстве. In the proposed method, these advantages are achieved by pre-cooling the gases by injection of the evaporated liquid to the blade swirl, and then by expanding the gas mixture in a throttle, for example nozzle, device.

Повышение эффективности работы устройства по предлагаемому способу достигается тем, что впрыскиваемую в поток высокотемпературного газа жидкость испаряют путем перемешивания в лопаточном завихрителе, а затем смесь дополнительно охлаждают за счет дроссельного эффекта при расширении смеси в сопловом устройстве. Improving the efficiency of the device according to the proposed method is achieved by the fact that the liquid injected into the high-temperature gas stream is evaporated by stirring in a scapular swirler, and then the mixture is additionally cooled due to the throttle effect during expansion of the mixture in the nozzle device.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что устройство по заявляемому способу отличается от известного тем, что в процессе охлаждения высокотемпературного газа помимо испарения впрыскиваемой жидкости используют и дроссель-эффект, при охлаждении смеси ниже температуры инверсии. A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the device according to the claimed method differs from the known one in that in the process of cooling a high-temperature gas, in addition to the evaporation of the injected liquid, a choke effect is also used when the mixture is cooled below the inversion temperature.

На чертеже изображена конструктивная схема устройства, в котором реализуется предлагаемый способ. The drawing shows a structural diagram of a device in which the proposed method is implemented.

Устройство включает корпус 1, трубопровод 2 подвода жидкости, коллектор жидкости 3, сопла 4 для ввода жидкости, лопаточный завихритель 5 с центральным телом 6 и расположенными на нем радиальными лопатками 7, выходное сопло 8. The device includes a housing 1, a fluid supply pipe 2, a fluid manifold 3, a nozzle 4 for introducing a fluid, a blade swirler 5 with a central body 6 and radial blades 7 located on it, an output nozzle 8.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Высокотемпературный газ подают в корпус 1 перед лопаточным завихрителем 5 по трубопроводу 2 подвода жидкости, через коллектор 3 жидкость впрыскивают в охлаждаемый газ через сопла в межлопаточные каналы лопаточного завихрителя 5 с центральным телом 6 и радиальными лопатками, расположенными под углом, впрыснутую жидкость активно перемешивают с охлаждаемым газом и испаряют. Смесь газа с паром жидкости, охлажденную до температуры ниже температуры инверсии для данной смеси, вводят в выходное сопло, в котором происходит дополнительное охлаждение смеси за счет дроссельного эффекта. High-temperature gas is fed into the housing 1 in front of the blade swirl 5 through the liquid supply pipe 2, through the manifold 3, the liquid is injected into the cooled gas through nozzles into the interscapular channels of the blade swirl 5 with the central body 6 and radial blades located at an angle, the injected liquid is actively mixed with the cooled gas and vaporize. A mixture of gas and liquid vapor, cooled to a temperature below the inversion temperature for this mixture, is introduced into the outlet nozzle, in which additional cooling of the mixture occurs due to the throttle effect.

Claims

A method of cooling waste high-temperature gases, including the injection of liquid into gases and its evaporation, characterized in that the cooling of the gases is preliminarily performed by injection of the liquid to the blade swirl, and then the gas mixture is expanded in a throttle device, for example a nozzle.