RU2397803C1

RU2397803C1 - Water-steam ejecting nozzle

Info

Publication number: RU2397803C1
Application number: RU2009102550/15A
Authority: RU
Inventors: Сергей Иванович Сергеев (RU); Сергей Иванович Сергеев; Иван Иванович Надтока (RU); Иван Иванович Надтока; Владимир Павлович Бреславец (RU); Владимир Павлович Бреславец; Евгений Анатольевич Нырков (RU); Евгений Анатольевич Нырков
Original assignee: ООО Научно-производственное предприятие "ВНИКО"
Priority date: 2009-01-26
Filing date: 2009-01-26
Publication date: 2010-08-27

Abstract

FIELD: mechanics.

SUBSTANCE: invention relates to devices for decontamination of a contaminated gas flow with the help of a nozzle spraying a steam-and-water mixture and may be used at enterprises whose operation is connected with atmospheric air pollution. The nozzle is designed as a T-joint with nipples for delivery if steam and water and the steam-and-water mixture discharge. The mixing chamber is designed as a tube section screwed onto the nipple for the steam-and-water mixture discharge. The nozzle is equipped with an ejecting cone whose aperture angle is equal to 50°-70°. Mounted on the water and steam delivery tubes are valves regulating steam and water flow rates.

EFFECT: enhanced ejective performance of the water-steam plume and improved efficiency of contaminated flow decontamination.

1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для очистки воздушных потоков от различного рода вредных примесей и может быть использовано на предприятиях, работа которых связана с загрязнением атмосферного воздуха.The invention relates to a device for cleaning air streams from various kinds of harmful impurities and can be used in enterprises whose work is associated with air pollution.

Известны пароводяной ороситель Ф-2, распылитель конструкции Иргирезмета (Средства борьбы с пылью на угольных шахтах. Каталог-справочник, М., 1970, стр.78, рис.61; стр.82, рис.64).Known steam-water sprinkler F-2, spray design Irgirezmet (Means of dust control in coal mines. Directory, Moscow, 1970, p. 78, Fig. 61; p. 82, Fig. 64).

Известен туманообразователь Т3-1, ТУ-6 (Оборудование и приборы для комплексного обеспыливания угольных шахт, разрезов и обогатительных фабрик. Каталог, М., 1979 г., стр.98, рис.102, стр.99, рис.104, стр.108, рис.115).Known fogger T3-1, TU-6 (Equipment and devices for complex dedusting of coal mines, opencasts and concentration plants. Catalog, Moscow, 1979, p. 98, fig. 102, p. 99, fig. 104, p .108, fig. 115).

Наиболее близким по конструкции к предлагаемому устройству форсунки является смеситель эжекторный ЭС-4 (Оборудование и приборы для комплексного обеспыливания угольных шахт и разрезов и обогатительных фабрик. Каталог. М., 1979 г., стр.108, рис.115), состоящий из штуцеров, подводящих воду и сжатый воздух, камеры смешивания потока воды и сжатого воздуха и патрубка выхода смешанного потока.The closest in design to the proposed nozzle device is an ejector mixer ES-4 (Equipment and devices for the complex dedusting of coal mines and open pits and concentration plants. Catalog. Moscow, 1979, p. 108, Fig. 115), consisting of fittings leading water and compressed air, the chamber mixing the flow of water and compressed air and the outlet pipe of the mixed stream.

Однако этот смеситель не обеспечивает высокую степень очистки загрязненного газового потока из-за отсутствия регулирования эжектирующего потенциала пароводяного факела форсунки.However, this mixer does not provide a high degree of purification of the contaminated gas stream due to the lack of regulation of the ejection potential of the steam-water torch of the nozzle.

Задачей изобретения является создание форсунки, обеспечивающей высокую степень очистки загрязненного газового потока путем регулирования массы и скорости выброса пароводяной смеси на выходе из форсунки, обеспечивающих требуемый уровень эжекции пароводяного факела и его высокую турбулентность в зоне промывки газа.The objective of the invention is to provide a nozzle that provides a high degree of purification of the contaminated gas stream by controlling the mass and rate of discharge of the steam-water mixture at the outlet of the nozzle, providing the required level of ejection of the steam-water torch and its high turbulence in the gas washing zone.

Эта задача решена тем, что в форсунке, состоящей из корпуса, выполненного в виде тройника с патрубками подвода пара и воды, патрубком отвода пароводяной смеси и камеры смешивания, камера смешивания выполнена в виде отрезка трубы, навинченного на патрубок для отвода пароводяной смеси и снабжена эжектирующим конусом с углом раскрытия 50°-70°, навинчивающимся на камеру смешивания посредством специальной гайки. В патрубок для подвода пара ввинчена пробка-держатель, через отверстие в которой пропущена труба с регулирующим клапаном, подающая пар в камеру смешивания. Причем эта труба расположена соосно с камерой смешивания и эжектирующим конусом.This problem is solved in that in the nozzle, which consists of a body made in the form of a tee with nozzles for supplying steam and water, a branch pipe for discharging a steam-water mixture and a mixing chamber, the mixing chamber is made in the form of a pipe section screwed onto a pipe for discharging a steam-water mixture and is equipped with an ejector a cone with an opening angle of 50 ° -70 °, screwed onto the mixing chamber by means of a special nut. A holder tube is screwed into the steam inlet, through which a pipe with a control valve is passed through, through which a pair is supplied to the mixing chamber. Moreover, this pipe is located coaxially with the mixing chamber and the ejecting cone.

Патрубок для подвода воды снабжен ввинченной в него пробкой с сегментным срезом и соединен с трубой подвода воды резьбовым соединением посредством втулки. Труба для подвода имеет регулировочный вентиль.The pipe for supplying water is equipped with a plug screwed into it with a segment cut and connected to the water supply pipe by a threaded connection through a sleeve. The supply pipe has an adjustment valve.

Сущность изобретения состоит в том, что наличие эжектирующего конуса, расположение его соосно с камерой смешивания и трубой подачи пара обеспечивают возможность вводить вершину конуса посредством гайки внутрь камеры смешивания или выводить ее из нее, изменяя тем самым ширину кольцевой площади выброса пароводяной смеси, благодаря чему обеспечивается возможность регулирования величины эжектирующего потенциала форсунки.The essence of the invention lies in the fact that the presence of an ejection cone, its alignment coaxially with the mixing chamber and the steam supply pipe allows the top of the cone to be inserted into or out of the mixing chamber by means of a nut, thereby changing the width of the annular area of the steam-water mixture discharge, which ensures the ability to control the magnitude of the ejection potential of the nozzle.

Установка регулирующих вентилей на трубе подачи пара и трубе подачи воды необходима для регулирования напора и количества подаваемых воды и пара. Это обеспечивает повышение эжектирующей способности факела и, следовательно, степени очистки газового потока.The installation of control valves on the steam supply pipe and the water supply pipe is necessary to control the pressure and the amount of water and steam supplied. This provides an increase in the ejection ability of the torch and, consequently, the degree of purification of the gas stream.

Пробка с сегментным срезом на трубе подачи воды обеспечивает закрутку водяного потока. Угол раскрытия эжектирующего конуса зависит от формы и геометрических размеров газопровода (дымохода) и составляет 50°-70°.A plug with a segmented cut on the water supply pipe provides a swirl of the water flow. The opening angle of the ejection cone depends on the shape and geometric dimensions of the gas pipeline (chimney) and is 50 ° -70 °.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен общий вид форсунки пароводяной эжектирующей в разрезе. Форсунка выполнена в виде водогазопроводного тройника с патрубком 1 для подвода пара и патрубком 2 для подвода воды. В патрубок 1 для подвода пара ввинчена пробка-держатель 3, через которую проходит труба 4 подвода пара, жестко соединенная с пробкой-держателем 3 и снабженная регулирующим вентилем 5. В патрубок 2 для подвода воды ввинчена пробка 6 с сегментным срезом 7, закручивающая поток воды, подаваемой в форсунку. Труба 8, подводящая воду, соединена с патрубком 2 посредством соединительной втулки 9 резьбовым соединением. На трубе 8, подводящей воду, также установлен регулировочный вентиль 10. На патрубок отвода пароводяной смеси 11 навинчен корпус камеры смешивания 12, изготовленный в виде отрезка трубы, имеющей наружную резьбу, на которую навинчена специальная гайка 13, жестко соединенная с эжектирующим конусом 14 посредством планок крепления 15. Эжектирующий конус 14 имеет угол раскрытия α=50°-70° и установлен соосно с трубой подачи пара 4 и камерой смешивания 12.The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of the nozzle steam-water ejecting in section. The nozzle is made in the form of a water-gas tee with a pipe 1 for supplying steam and a pipe 2 for supplying water. A screw holder 3 is screwed into the pipe 1 for supplying steam, through which a steam pipe 4 passes, rigidly connected to the holder pipe 3 and equipped with a control valve 5. A pipe 6 with a segmented cut 7 is screwed into the pipe 2 for water supply, which swirls the water flow fed to the nozzle. The water supply pipe 8 is connected to the pipe 2 by means of a connecting sleeve 9 by a threaded connection. An adjustment valve 10 is also installed on the water supply pipe 8. The housing of the mixing chamber 12, made in the form of a pipe segment having an external thread, onto which a special nut 13 is screwed, is rigidly connected to the ejector cone 14 by means of slats fastenings 15. The ejection cone 14 has an opening angle α = 50 ° -70 ° and is mounted coaxially with the steam supply pipe 4 and the mixing chamber 12.

Работает форсунка следующим образом. Пар подается внутрь форсунки по трубе 4, скорость подачи которого регулируются вентилем 5. Вода подается по трубе 8 через сегментный срез 7 пробки 6. Расход и скорость подачи воды регулируются вентилем 10. Вода поступает в пространство между внутренней поверхностью форсунки и внешней поверхностью трубы 4 и закрученной перемещается в камеру смешивания 12, где с большой скоростью подхватывается струей пара, а образовавшаяся при этом пароводяная смесь в закрученном виде выбрасывается через кольцевой выброс 16 на эжектирующий конус 14, образуя вдоль его поверхности быстро перемещающийся конический полый вращающийся факел 17, обладающий большой эжектирующей силой, который захватывает своей поверхностью окружающий газ и, интенсивно турбулизуя, промывает его и стремительно увлекает его в свое движение внутри газопровода (дымового канала).The nozzle works as follows. Steam is supplied into the nozzle through a pipe 4, the feed rate of which is regulated by valve 5. Water is supplied through a pipe 8 through a segment cut 7 of the plug 6. The flow rate and rate of water supply are regulated by valve 10. Water enters the space between the inner surface of the nozzle and the outer surface of the pipe 4 and swirling moves into the mixing chamber 12, where it is picked up at a high speed by a stream of steam, and the resulting steam-water mixture in swirling form is ejected through the annular discharge 16 onto the ejector cone 14, forming two s rapidly moving surface tapered hollow rotating torch 17 having a great ejecting force which engages by its surface and the surrounding gas, making turbulent intensively washed and quickly entrains it in its movement inside the pipeline (flue).

Таким образом, предлагаемая конструкция форсунки пароводяной эжектирующей позволяет повысить степень очистки загрязненного газового потока от высокодисперосных твердых аэрозолей и вредных газов.Thus, the proposed design of the steam-water ejecting nozzle allows to increase the degree of purification of the contaminated gas stream from highly dispersed solid aerosols and harmful gases.

На основании проведенного патентно-информационного поиска, проведенных лабораторных испытаний считаем, что предлагаемая форсунка отвечает критериям новизны, изобретательский уровень и промышленная применимость и может быть защищена патентом Российской Федерации.Based on the patent information search and laboratory tests, we believe that the proposed nozzle meets the criteria of novelty, inventive step and industrial applicability and can be protected by a patent of the Russian Federation.

Claims

Ejecting steam-water nozzle, consisting of a body in the form of a tee with nozzles for supplying steam and water, a chamber for mixing them and a pipe for removing the steam-water mixture, characterized in that the mixing chamber, made in the form of a pipe piece screwed onto the pipe for removing the steam-water mixture, is equipped an ejection cone with an opening angle of 50-70 ° screwed on with a special nut, while the ejection cone, the mixing chamber and the steam supply pipe are aligned, and the tube-holder is screwed into the steam supply pipe the atelier of the steam supply pipe and equipped with a control valve, and the water supply pipe has a screw plug with a segment cut and is connected by a threaded connection to the water supply pipe with a control valve.