RU2114683C1

RU2114683C1 - Device for gas cleaning

Info

Publication number: RU2114683C1
Application number: RU96111318A
Authority: RU
Inventors: В.В. Варваров; Ю.Н. Колесников; Е.А. Рудыка
Original assignee: Воронежская государственная технологическая академия
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 1998-07-10

Abstract

FIELD: gas scrubbing from dist; may be used in any industry where cleaning of gases from finely dispersed impurities is required, in particular, in food industry. SUBSTANCE: device has body with coaxially arranged inlet and outlet pipes, dry cleaning chamber with exhaust tube coaxial to body and scrubbing chamber located in body upper part and provided with sprayer and pipe unions for supply of liquid and discharge of slime water. The device is provided with wetting chamber having radial branch pipes, cylindrical bowl for liquid into which lower edge of sprayer is submerged and liquid level regulator. Scrubbing chamber has impellers and is cylindrical in shape. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике мокрой очистки газов от пыли и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где требуется очистка газов от мелкодисперсных примесей, в частности в пищевой отрасли. The invention relates to techniques for wet cleaning of gases from dust and can be used in any industry where cleaning of gases from fine impurities is required, in particular in the food industry.

Известен пылеуловитель, который состоит из камеры сухой очистки с корпусом, сходящимся книзу на конус, и перегородки в виде усеченного конуса, закрепленного на верхней крышке, направляющего зонта и камеры мокрой очистки, содержащей цилиндр, заполненный водой, направляющий отборник газа, регулирующий конус, расположенный соосно цилиндру, и выходной патрубок [1]. Known dust collector, which consists of a dry cleaning chamber with a housing converging downward on a cone, and a partition in the form of a truncated cone mounted on the top cover, a guide umbrella and a wet cleaning chamber containing a cylinder filled with water, a directing gas sampling device, a regulating cone located coaxial to the cylinder, and the outlet pipe [1].

Недостатком пылеуловителя является снижение эффективности сухой очистки за счет уменьшения центробежной силы в связи с увеличением диаметра корпуса аппарата, связанного с наличием в центральной его части камеры мокрой очистки. Кроме того, эффективность мокрой очистки снижается из-за недостаточно развитой поверхности контакта фаз при мокром улавливании аэрозоля. A disadvantage of the dust collector is a decrease in the efficiency of dry cleaning due to a decrease in centrifugal force due to an increase in the diameter of the apparatus body due to the presence of a wet cleaning chamber in its central part. In addition, the efficiency of wet cleaning is reduced due to the underdeveloped contact surface of the phases during wet capture of the aerosol.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является комбинированный пылеуловитель, имеющий входной и выходной патрубки, камеру сухой очистки с соосной корпусу выходной трубой и камеру мокрой очистки, расположенную в верхней части корпуса и снабженную обтекателем-распылителем, а также штуцеры для подачи жидкости и отвода шламовых вод [2]. Closest to the invention, the technical essence is a combined dust collector having an inlet and outlet nozzles, a dry cleaning chamber with an exhaust pipe coaxial to the housing and a wet cleaning chamber located in the upper part of the housing and equipped with a cowl-spray, as well as fittings for supplying liquid and discharging slurry waters [2].

Недостатком пылеуловителя являются значительные энергозатраты, требующиеся для поддержания достаточной интенсивности контактирования фаз, определяющей, в свою очередь, эффективность очистки. Доминирующая в активном сечении узла контактирования фаз площадь, занятая обтекателем, а также струи жидкости, вытекающие из сопел и направленные против потока очищаемого газа, будут создавать повышенное гидравлическое сопротивление. С другой стороны, требуется наличие высокого напора воды, поступающей в обтекатель, для обеспечения реактивной силы и значительная толщина его стенки (для выполнения в ней криволинейных каналов достаточной длины), что, в свою очередь, уменьшает расстояние от сопел до оси и, соответственно, реактивную силу потока жидкости. Все это позволяет обтекателю развивать достаточные скорости вращения. Кроме того, для исключения попадания жидкости в камеру сухой очистки требуются дополнительные конструктивные решения и эксплуатационные затраты. The disadvantage of the dust collector is the significant energy consumption required to maintain a sufficient phase contact intensity, which in turn determines the cleaning efficiency. The area occupied by the fairing dominating in the active section of the phase contacting unit, as well as the liquid jets flowing from the nozzles and directed against the flow of the gas to be cleaned, will create increased hydraulic resistance. On the other hand, the presence of a high pressure of water entering the fairing is required to provide reactive power and a significant thickness of its wall (for making curvilinear channels of sufficient length in it), which, in turn, reduces the distance from the nozzles to the axis and, accordingly, reactive force of fluid flow. All this allows the fairing to develop sufficient rotation speeds. In addition, to eliminate the ingress of liquid into the dry cleaning chamber, additional structural solutions and operating costs are required.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности очистки газа при равных энергозатратах на процесс. An object of the invention is to increase the efficiency of gas purification with equal energy consumption per process.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для очистки газа, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, коаксиально размещенными камерой сухой очистки с соосной корпусу выхлопной трубой и камерой мокрой очистки, расположенной в верхней части корпуса и снабженной распылителем и штуцерами для подачи жидкости и отвода шламовых вод, при этом снабжено камерой смачивания с радиальными патрубками, цилиндрической чашей для жидкости, в которую погружена нижняя кромка распылителя, и регулятором уровня жидкости, кроме того, камера мокрой очистки снабжена крыльчатками и выполнена цилиндрической формы. This object is achieved in that a gas purification device comprising a housing with inlet and outlet nozzles coaxially arranged with a dry cleaning chamber with an exhaust pipe and a wet cleaning chamber coaxially located in the upper part of the housing and equipped with a sprayer and fittings for supplying liquid and discharging slurry water, while equipped with a wetting chamber with radial nozzles, a cylindrical liquid bowl in which the lower edge of the sprayer is immersed, and a liquid level regulator, in addition, a wet cleaner is provided with impellers and formed in a cylindrical shape.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для очистки газа, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows the proposed device for gas purification, a longitudinal section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one.

Устройство для очистки газа включает камеру 1 сухой очистки и камеру 2 мокрой очистки. The gas purification device includes a dry cleaning chamber 1 and a wet cleaning chamber 2.

Камера сухой очистки содержит корпус 3, входной патрубок 4, выхлопную трубу 5, расположенную соосно корпусу, и патрубок 6 для удаления уловленной пыли. The dry cleaning chamber comprises a housing 3, an inlet pipe 4, an exhaust pipe 5 located coaxially with the housing, and a pipe 6 for removing trapped dust.

Камера 2 мокрой очистки содержит крыльчатки 7 и 8, цилиндрическую камеру 9 смачивания с радиальными патрубками 10 круглого сечения с отогнутыми на 90^o концами. Соосно корпусу в камере расположен центробежный дисковый распылитель 11 жидкости, представляющий собой конусообразный элемент с горизонтально расположенными дисками-направляющими. Нижняя кромка дискового распылителя 11 находится в жидкости центробежной чаши 12, которая жестко прикреплена крыльчаткой 7 к выхлопной трубе 5.The wet cleaning chamber 2 contains impellers 7 and 8, a cylindrical wetting chamber 9 with radial nozzles 10 of circular cross section with ends bent 90 ^° . Coaxial to the housing in the chamber is a centrifugal disk atomizer 11 of the liquid, which is a cone-shaped element with horizontally arranged guide disks. The lower edge of the disk atomizer 11 is in the fluid of the centrifugal bowl 12, which is rigidly attached to the impeller 7 to the exhaust pipe 5.

Камера мокрой очистки содержит также штуцер 13 для подачи жидкости, регулятор 14 уровня жидкости и патрубок 15 для отвода шламовых вод. The wet cleaning chamber also contains a nozzle 13 for supplying liquid, a regulator 14 of the liquid level and a pipe 15 for discharging slurry water.

Очищенный газ удаляется через выходной патрубок 16. The purified gas is removed through the outlet pipe 16.

Устройство для очистки газа работает следующим образом. A device for gas purification works as follows.

Запыленный газ тангенциально подается в корпус 3 через патрубок 4, где благодаря центробежным силам, возникающим во вращающемся потоке запыленного газа, проходит отделение наиболее крупных частиц пыли. Они попадают в коническую часть корпуса и отводятся через выходное отверстие 6. Dusty gas is tangentially fed into the housing 3 through the nozzle 4, where due to the centrifugal forces arising in the rotating flow of dusty gas, the largest dust particles are separated. They fall into the conical part of the housing and are discharged through the outlet 6.

Далее частично очищенный газ поступает через выхлопную трубу 5 на дальнейшую очистку мокрым способом. Next, the partially purified gas enters through the exhaust pipe 5 for further wet cleaning.

Закрученный крыльчаткой 7 воздух поступает в камеру 9 смачивания. Под действием центробежных сил жидкость из центробежной чаши 12 поднимается по конусообразному распылителю 11 через соответствующие щели, расположенные по периметру под дисками распылителя, под действием этих же сил сбрасывается во внутреннюю полость радиальных патрубков 10 камеры 9 смачивания, распадаясь при этом на мелкие капли. Таким образом, внутри радиальных патрубков 10 образуется капельно-жидкостная среда, состоящая из мелких капель, движущихся к периферии патрубков 10 и к стенке корпуса 3. При этом происходит коагуляция частиц и приобретение многими из них гидрофильных свойств. Патрубки 10 выполнены таким образом, что тяга, создаваемая в каждом патрубке реакцией выходящего воздушного потока, заставляет камеру совершать вращательное движение. Twisted by the impeller 7, the air enters the chamber 9 of wetting. Under the action of centrifugal forces, the liquid from the centrifugal bowl 12 rises along the cone-shaped atomizer 11 through the corresponding slots located around the perimeter under the atomizer disks, under the influence of the same forces it is discharged into the inner cavity of the radial pipes 10 of the wetting chamber 9, breaking up into small drops. Thus, a droplet-liquid medium is formed inside the radial nozzles 10, consisting of small droplets moving to the periphery of the nozzles 10 and to the wall of the housing 3. In this case, particles coagulate and many of them acquire hydrophilic properties. The nozzles 10 are made in such a way that the thrust created in each nozzle by the reaction of the outgoing air flow causes the chamber to rotate.

На выходе из патрубков перемешивающаяся смесь пыли и капель жидкости, имея наибольшую скорость, ударяется о стенку корпуса 3. Укрупненные и смоченные частицы пыли вместе с очищающей жидкостью стекают в поддон, очищенный газ выводится из аппарата через патрубок 16. Уловленная пыль оседает в жидкости поддона. At the outlet of the nozzles, the mixing mixture of dust and liquid droplets, having the highest speed, hits the wall of the housing 3. Coarse and moistened dust particles together with the cleaning liquid flow into the pan, the purified gas is discharged from the apparatus through the pipe 16. The trapped dust settles in the liquid of the pan.

Потери жидкости в чаше пополняются через штуцер 13. Регулировка уровня жидкости в чаше происходит за счет регулятора 14 уровня. Отвод шламовых вод происходит через штуцер 15. Loss of liquid in the bowl is replenished through the nozzle 13. The adjustment of the liquid level in the bowl is due to the level controller 14. The discharge of sludge water occurs through the fitting 15.

Использование вращающейся камеры с радиальными патрубками в качестве конструктивного исполнения среды взаимодействия предварительно закрученного запыленного потока с распыленной жидкостью значительно повышает эффективность механизма смачивания мелкодисперсных частиц пыли. The use of a rotating chamber with radial nozzles as a design of the interaction medium of a previously swirling dusty stream with a sprayed liquid significantly increases the efficiency of the wetting mechanism of fine dust particles.

Эффективное перемешивание потока в сочетании с возросшими центробежными силами в предлагаемом аппарате значительно интенсифицирует процесс улавливания аэрозольных частиц. Effective mixing of the flow in combination with increased centrifugal forces in the proposed apparatus significantly intensifies the process of trapping aerosol particles.

Сравнительные испытания на моделях дискового распылителя известного устройства с распылителем, конструктивно решенным в сочетании с камерой, имеющей радиальные патрубки круглого сечения, показали, что при одинаковом крутящем моменте на валу и примерно одинаковом гидравлическом сопротивлении степень очистки в последнем устройстве на 20-25% выше (при одинаковом фракционном составе исследуемой пыли с частицами менее 10 мкм). При этом с уменьшением размера частиц пыли в исходном запыленном потоке эта разность резко увеличивается. Comparative tests on the models of a disk atomizer of a known device with an atomizer structurally solved in combination with a camera having radial circular tubes, showed that with the same torque on the shaft and approximately the same hydraulic resistance, the degree of purification in the last device is 20-25% higher ( with the same fractional composition of the studied dust with particles less than 10 microns). Moreover, with a decrease in the size of dust particles in the initial dusty stream, this difference increases sharply.

Кроме того, при сохранении существующего в прототипе механизма отделения частиц предлагаемое устройство позволяет использовать энергию самого воздушного потока, нагнетаемого вентилятором в узел контактирования фаз для раскручивания последнего. In addition, while maintaining the existing mechanism for separating particles in the prototype, the proposed device allows you to use the energy of the air flow pumped by the fan into the phase contacting unit to unwind the latter.

Сравнительные испытания на моделях установки с барботажным способом очистки и предполагаемого устройства показали, что за счет интенсификации массообмена эффективность пылеулавливания (для пищевых пылей с размерами частиц до 10 мкм) увеличивается с 80 до 91%. Comparative tests on the models of the installation with a bubbling method of cleaning and the proposed device showed that due to the intensification of mass transfer, the dust collection efficiency (for food dusts with particle sizes up to 10 μm) increases from 80 to 91%.

Claims

A gas purification device comprising a housing with inlet and outlet nozzles coaxially arranged with a dry cleaning chamber with an exhaust pipe coaxial to the housing and a wet cleaning chamber located in the upper part of the housing and equipped with a sprayer and fittings for supplying liquid and discharging sludge water, characterized in that the device is equipped with a wetting chamber with radial nozzles, a cylindrical liquid bowl in which the lower edge of the sprayer is immersed, and a liquid level regulator, while the wet cleaning chamber with abzhena impellers and formed in a cylindrical shape.