RU2324526C1

RU2324526C1 - Conic jet scrubber of kochetov

Info

Publication number: RU2324526C1
Application number: RU2006136173/15A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мари Олеговна Кочетова (RU); Мария Олеговна Кочетова; Сергей Савельевич Кочетов (RU); Сергей Савельевич Кочетов; Сергей Сергеевич Кочетов (RU); Сергей Сергеевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2008-05-20

Abstract

FIELD: mechanic.

SUBSTANCE: the conic jet scrubber contains a shell with nipples for contaminated and treated gas, a spraying device, a supporter, and limiting disks, between which a packing is installed, a liquid trap made as a layer of packing, located between the supporter and the limiting disks, and a mud outlet device; and a vibrator installed on the lower supporter disk. The spraying device is designed as a nozzle, which contains a shell with an inlet hole, a lid, a spring, a gasket seal between the shell and the lid; the spring is located between the lid and the swirler so that, in the lower part of the nozzle shell, a nozzle insert is installed, as a beveled washer with a calibrated conic hole, coaxial to the cylindrical surface of the swirler, with conicity inverse to that of the conical washer insert. The swirler is designed as an inversed cylindrical cup installed relative to the nozzle shell so that a ring gap is formed; two rows of orifice holes are made in the swirler as a minimum, and, in each row, two equally spaced swirlers tangential orifice holes equally spaced on the ring wall are made. The supporter disks and the packing located above the lower supporter disk are made of an elastic material; the packing is designed as two hollow polyethylene spheres, on the spherical surface of which a screw channel is cut.

EFFECT: invention allows to increase efficiency and reliability of process by increasing level of spraying of fluid by nozzles.

2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.The invention relates to techniques for wet dust collection and can be used in chemical, textile, food, light and other industries for the purification of dusty gases.

Известен аппарат для мокрой очистки запыленного воздуха по а.с. СССР №1711952, кл. B01D 47/06 от 14.05.90, содержащий корпус, водоразбрызгиватель, ввод газового потока, выходной патрубок очищенного газа и устройство для выхода шлама.A known apparatus for wet cleaning of dusty air by AS USSR No. 1711952, cl. B01D 47/06 of 05/14/90, comprising a housing, a water sprinkler, a gas stream inlet, a clean gas outlet pipe and a sludge outlet device.

Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания, а также усложненная конструкция.Its disadvantage is the relatively low efficiency of the dust collection process, as well as the complicated design.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является скруббер, известный из книги А.А.Русанова. Справочник по пыле- и золоулавливанию. М., Энергоатомиздат, 1983 г., стр.106, рис.4.24а (прототип), содержащий корпус с патрубками для запыленного и очищенного газа, форсуночное оросительное устройство, опорные и ограничительные тарелки, между которыми расположена насадка, брызгоуловитель и устройство для отвода шлама.The closest technical solution to the claimed object is a scrubber, known from the book of A.A. Rusanov. A guide to dust and ash collection. M., Energoatomizdat, 1983, p. 106, Fig. 4.24a (prototype), comprising a housing with nozzles for dusty and purified gas, a nozzle irrigation device, support and restriction plates, between which there is a nozzle, a spray trap and a device for removal sludge.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет недостаточно развитой поверхности распыления жидкости.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of the dust collection process due to the underdeveloped spray surface of the liquid.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания путем увеличения степени распыла жидкости форсунками.The technical result is an increase in the efficiency and reliability of the dust collection process by increasing the degree of liquid atomization by nozzles.

Это достигается тем, что в коническом форсуночном скруббере, содержащем корпус с патрубками для запыленного и очищенного газа, оросительное устройство, опорные и ограничительные тарелки, между которыми расположена насадка, брызгоуловитель, выполненный в виде слоя насадки, размещенной между опорной и ограничительной тарелками, и устройство для отвода шлама, причем опорные тарелки выполнены из упругих материалов, а насадка, размещенная над нижней опорной тарелкой, выполнена из упругих материалов в виде полых полиэтиленовых шаров, на сферической поверхности которых прорезана винтовая канавка, а на нижней опорной тарелке установлен вибратор, причем оросительное устройство выполнено в виде центробежной форсунки, которая состоит из корпуса с впускным отверстием, крышки, герметизирующей прокладки между корпусом форсунки и крышкой, пружины, расположенной между крышкой и завихрителем, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса форсунки с кольцевым зазором, причем в завихрителе выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий, а в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя тангенциальных дроссельных отверстия, а в нижней части корпуса форсунки установлен в виде конической шайбы сопловый вкладыш с калиброванным коническим отверстием, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя, и конусностью, обратной конусности конической шайбы вкладыша.This is achieved by the fact that in a conical nozzle scrubber containing a housing with nozzles for dusty and purified gas, an irrigation device, support and restriction plates, between which there is a nozzle, a spray trap made in the form of a nozzle layer placed between the support and restriction plates, and the device for the removal of sludge, and the support plates are made of elastic materials, and the nozzle placed above the lower support plate is made of elastic materials in the form of hollow plastic balls, on spheres on the surface of which a helical groove is cut, and a vibrator is mounted on the lower support plate, the irrigation device made in the form of a centrifugal nozzle, which consists of a housing with an inlet, a cover, a sealing gasket between the nozzle body and the cover, a spring located between the cover and the swirl, made in the form of an upside down cylindrical cup mounted relative to the nozzle body with an annular gap, at least two of which are made in the swirl throttle aperture holes, and in each row at least two tangential throttle openings are evenly spaced along the annular wall of the swirl, and a nozzle insert with a calibrated conical hole coaxial with the cylindrical surface of the swirl is installed in the form of a conical washer, and taper, reverse taper of the conical washer of the liner.

На фиг.1 изображен конический форсуночный скруббер с подвижной насадкой, на фиг.2 - насадка в виде полых шаров, на сферической поверхности которых прорезана винтовая канавка, на фиг.3 - насадка в виде цилиндрических колец, на боковой поверхности которых прорезана винтовая канавка, на фиг.4 - схема центробежной форсунки, на фиг.5 - разрез А-А фиг.4.Figure 1 shows a conical nozzle scrubber with a movable nozzle, figure 2 shows a nozzle in the form of hollow balls, on the spherical surface of which a helical groove is cut, figure 3 is a nozzle in the form of cylindrical rings, on the side surface of which a helical groove is cut, figure 4 is a diagram of a centrifugal nozzle, figure 5 is a section aa of figure 4.

Конический форсуночный скруббер с подвижной насадкой содержит корпус, состоящий из цилиндрической части 1, конической части 2, нижняя часть которой соединена с цилиндрической частью 3 и устройством для отвода шлама 4, с патрубками соответственно для запыленного и очищенного газа. Оросительное устройство 7 выполнено в виде установленной в центре корпуса центробежной форсунки. На нижней опорной тарелке 8 расположен слой насадки 9. Брызгоуловитель выполнен в виде слоя насадки 9, размещенной между опорной 5 и ограничительной 6 тарелками (фиг.1). Нижние 5 и 8 опорные тарелки и насадка 9 выполнены из упругих материалов. Насадка 9, размещенная над нижней опорной тарелкой, выполнена из упругих материалов, например в форме полиэтиленовых шаров.The conical nozzle scrubber with a movable nozzle contains a housing consisting of a cylindrical part 1, a conical part 2, the lower part of which is connected to the cylindrical part 3 and the device for removing sludge 4, with nozzles for dusty and purified gas, respectively. The irrigation device 7 is made in the form of a centrifugal nozzle mounted in the center of the housing. On the lower support plate 8 is a layer of nozzle 9. The spray catcher is made in the form of a layer of nozzle 9, located between the support 5 and restrictive 6 plates (figure 1). The lower 5 and 8 support plates and nozzle 9 are made of elastic materials. The nozzle 9, placed above the lower support plate, is made of elastic materials, for example in the form of plastic balls.

Центробежная форсунка (фиг.4-5) состоит из корпуса 10 со впускным отверстием 11, крышки 12, герметизирующей прокладки 13 между корпусом и крышкой, пружины 14, расположенной между крышкой и завихрителем 15, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса 10 с кольцевьм зазором 16. В завихрителе 15 выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий 17, в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя 15 дроссельных отверстия 17. В нижней части корпуса 10 установлен в виде конической шайбы сопловый вкладыш 18, выполненный из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира с калиброванным коническим отверстием 19, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя 15, причем отверстие 19 имеет обратную конусность с конической шайбой вкладыша 18.The centrifugal nozzle (FIGS. 4-5) consists of a housing 10 with an inlet 11, a cover 12, a sealing gasket 13 between the housing and the cover, a spring 14 located between the cover and the swirl 15, made in the form of a cylindrical cup turned upside down, mounted relative to case 10 with an annular gap 16. At least two rows of throttle openings 17 are made in the swirl 15, each row has at least two throttle openings 17 evenly spaced along the annular wall of the swirl 15. In the lower the th part of the housing 10 is installed in the form of a conical washer nozzle insert 18 made of solid materials: tungsten carbide, ruby, sapphire with a calibrated conical hole 19, coaxial with the cylindrical surface of the swirler 15, and the hole 19 has the opposite taper with the conical washer of the insert 18.

На нижней опорной тарелке 8 может быть установлен вибратор (не показано). Насадка 9 выполнена в виде полых шаров, на сферической поверхности которых прорезана винтовая канавка (фиг.2), или в виде цилиндрических колец, на боковой поверхности которых прорезана винтовая канавка (фиг.3). Насадка 9 выполнена в виде тороидальных колец (не показано). Насадка выполнена из упругих полимерных материалов, композиционных материалов, и получена способами формования или спекания.A vibrator (not shown) may be mounted on the lower support plate 8. The nozzle 9 is made in the form of hollow balls, on the spherical surface of which a helical groove is cut (figure 2), or in the form of cylindrical rings, on the side surface of which a helical groove is cut (figure 3). The nozzle 9 is made in the form of toroidal rings (not shown). The nozzle is made of elastic polymeric materials, composite materials, and obtained by molding or sintering.

Конический форсуночный скруббер с подвижной насадкой работает следующим образом.Conical nozzle scrubber with a movable nozzle operates as follows.

Запыленный газовый поток поступает в корпус 1 через ввод запыленного газового потока и встречает на своем пути завесу из насадки 9, которая смачивается водой или другим абсорбентом из оросительного устройства 7. Для удаления шлама применено устройство 4 для удаления шлама в виде канала в днище корпуса или отдельного механизма. Для обеспечения свободного перемещения насадки 9 в газожидкостной смеси ее плотность не должна превышать плотности жидкости. Процесс пылеулавливания протекает в оптимальном гидродинамическом режиме газопромывателя, характеризующемся режимом полного развитого псевдоожижения. Для интенсификации гидродинамического режима на нижней опорной тарелке 8 может быть установлен вибратор (не показан). Это позволит скрубберу перейти в режим вибропсевдоожиженного слоя, при котором увеличится эффективность взаимодействия насадки 9, орошаемой жидкостью, с газовой фазой, а следовательно, и увеличится эффективность работы аппарата в целом. Выполнение насадки 9, нижней 8 опорной тарелки из упругого материала позволит при определенных условиях создавать режим колебаний или автоколебаний, который также будет способствовать увеличению эффективности взаимодействия насадки 9 с орошаемой жидкостью. Центробежная форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.The dusty gas stream enters the housing 1 through the inlet of the dusty gas flow and meets a curtain from the nozzle 9, which is wetted with water or other absorbent from the irrigation device 7. To remove sludge, a device 4 is used to remove sludge in the form of a channel in the bottom of the housing or mechanism. To ensure free movement of the nozzle 9 in the gas-liquid mixture, its density should not exceed the density of the liquid. The process of dust collection takes place in the optimal hydrodynamic regime of a gas scrubber, characterized by a regime of fully developed fluidization. To intensify the hydrodynamic regime, a vibrator (not shown) can be installed on the lower support plate 8. This will allow the scrubber to switch to the vibro-fluidized bed mode, in which the efficiency of the interaction of the nozzle 9, irrigated by the liquid, with the gas phase will increase, and consequently, the overall efficiency of the apparatus will increase. The implementation of the nozzle 9, the bottom 8 of the support plate of elastic material will allow under certain conditions to create a mode of oscillation or self-oscillation, which will also increase the efficiency of interaction of the nozzle 9 with the irrigated liquid. A centrifugal nozzle for spraying liquids works as follows.

Жидкость подается по впускному отверстию 11 в кольцевой зазор 16, откуда - в завихритель 15 через тангенциально расположенные к внутренней поверхности завихрителя 15 дроссельные отверстия 17. Вращающийся поток жидкости из завихрителя 15 выходит через калиброванное коническое отверстие 19 соплового вкладыша 18, в результате чего образуется факел распыленной жидкости, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности отверстия 19.The fluid is supplied through the inlet 11 to the annular gap 16, from where it is sent to the swirl 15 through the throttling holes 17 tangentially located to the inner surface of the swirl 15. The rotating fluid flow from the swirl 15 exits through a calibrated conical hole 19 of the nozzle insert 18, resulting in a spray jet fluid, the root angle of which is determined by the angle of inclination of the conical surface of the hole 19.

При среднем диаметре отверстия 19, находящемся в диапазоне 2,5...3,5 мм, и давлении подаваемой через впускное отверстие 11 жидкости, составляющем 6...9 МПа, обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости. Форсунка проста в изготовлении и обслуживании. Обычно такие форсунки устанавливают по периметру коллектора оросительного устройства 7, имеющего форму поверхности, эквидистантную поверхности корпуса 1 скруббера.When the average diameter of the hole 19, which is in the range of 2.5 ... 3.5 mm, and the pressure supplied through the inlet 11 of the liquid, comprising 6 ... 9 MPa, atomization from 400 to 1000 kg / h of liquid is provided. The nozzle is easy to manufacture and maintain. Typically, such nozzles are installed around the perimeter of the collector of an irrigation device 7 having a surface shape that is equidistant to the surface of the scrubber body 1.

Сруббер 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 пылеулавливания, охлаждения газов и абсорбции насадочных газопромывателей. Эффективность предлагаемой конструкции насадочного скруббера увеличивается за счет большей поверхности взаимодействия насадки в вышеуказанных процессах, а также оптимизации гидродинамической обстановки, и составляет при улавливании пылевых частиц размером больше 2 мкм порядка 97%.The srubber can be used to clean fine dust and humidify air in ventilation units and air conditioning units, as well as in trapping mists, readily soluble dust, as well as in the process of dust collection, gas cooling and absorption of packed gas washers. The effectiveness of the proposed design of the nozzle scrubber increases due to the larger interaction surface of the nozzle in the above processes, as well as optimization of the hydrodynamic situation, and amounts to about 97% when collecting dust particles larger than 2 microns in size.

Claims

1. A conical nozzle scrubber comprising a housing with nozzles for dusty and purified gas, an irrigation device, support and restriction plates, between which there is a nozzle, a spray trap made in the form of a nozzle layer placed between the support and restriction plates, and a device for removing sludge, moreover, the supporting plates are made of elastic materials, the nozzle placed above the lower supporting plate is made of elastic materials in the form of hollow polyethylene balls, on the spherical surface of which x a helical groove is cut, and a vibrator is installed on the lower support plate, characterized in that the irrigation device is made in the form of a centrifugal nozzle, which consists of a housing with an inlet, a cover, a gasket between the nozzle body and the cover, a spring located between the cover and the swirl made in the form of a cylindrical cup turned upside down, mounted relative to the nozzle body with an annular gap, wherein at least two rows of throttle are made in the swirler holes, in each row at least two tangential throttle openings are evenly spaced along the annular wall of the swirl, and a nozzle insert with a calibrated conical hole coaxial with the cylindrical surface of the swirl and taper is installed in the form of a conical washer in the lower part of the nozzle body reverse taper of the conical washer of the liner.

2. The conical nozzle scrubber according to claim 1, characterized in that the nozzle nozzle insert is made of solid materials: tungsten carbide, ruby, sapphire.