RU2432196C1

RU2432196C1 - Venturi tube-type gas cleaner

Info

Publication number: RU2432196C1
Application number: RU2010129599/05A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева (RU); Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Priority date: 2010-07-19
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2011-10-27

Abstract

FIELD: process engineering. ^ SUBSTANCE: invention relates to cleaning gases of dust and chemical impurities and may be used at iron and steel industry enterprises. Proposed device comprises confuser, neck, diffuser, adjusting insert made up of elements coaxially spaced apart and jointed via rod with drive, sprinkling system, and retainer arranged in diffuser. Outer element is rigidly fixed on rod by spokes while inner element is arranged on rod to reciprocate thereon and provided with stops arranged between outer element spokes. Sprinkling system is made up of manifold with nozzles. Every nozzle comprises axially symmetric case wit its axis perpendicular to manifold tube opening axis. Straightening element with central sleeve is arranged in nozzle on manifold tube flow opening side. Nozzle case has two ledges opposed perpendicular to nozzle axis to allows fastening to manifold by locks. Nozzle case bottom has taper throttle orifice communicated with mixing chamber arranged between throttle orifice and mixing chamber. ^ EFFECT: increased power savings. ^ 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике очистки газов от пыли и химических вредностей и может найти применение, например, на предприятиях черной металлургии.The invention relates to techniques for cleaning gases from dust and chemical hazards and can find application, for example, in iron and steel enterprises.

Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки газов типа трубы Вентури по авторскому свидетельству СССР №942287, кл. В01D 47/10, 1979 г., содержащее конфузор, горловину, диффузор, регулирующую вставку, соединенную через шток с приводом, систему орошения, фиксатор, установленный в диффузоре, причем регулирующая вставка выполнена из коаксиально установленных на расстоянии друг от друга элементов, при этом наружный элемент жестко закреплен на штоке с помощью спиц, а внутренний установлен на штоке с возможностью продольного перемещения и имеет упоры, расположенные между спицами наружного элемента (прототип).Closest to the claimed object in terms of technical nature and the achieved result is a gas purification device such as a Venturi pipe according to the USSR author's certificate No. 942287, cl. B01D 47/10, 1979, containing a confuser, a neck, a diffuser, a regulating insert connected via a rod to the actuator, an irrigation system, a latch mounted in the diffuser, the regulating insert being made of elements coaxially installed at a distance from each other, the outer element is rigidly fixed to the rod using knitting needles, and the inner element is mounted on the rod with the possibility of longitudinal movement and has stops located between the spokes of the outer element (prototype).

Недостатком известного устройства является то, что при больших количествах очищаемых газов возрастают энергозатраты на систему регулирования за счет отсутствия устройств для тонкого распыливания жидкости.A disadvantage of the known device is that with large quantities of purified gases, energy consumption for the control system increases due to the lack of devices for fine atomization of the liquid.

Технический результат - снижение энергозатрат на очистку газов.The technical result is a reduction in energy consumption for gas purification.

Это достигается тем, что в устройстве для очистки газов типа трубы Вентури, включающем конфузор, горловину, диффузор, регулирующую вставку, соединенную через шток с приводом, систему орошения, фиксатор, установленный в диффузоре, причем регулирующая вставка выполнена из коаксиально установленных на расстоянии друг от друга элементов, при этом наружный элемент жестко закреплен на штоке с помощью спиц, а внутренний установлен на штоке с возможностью продольного перемещения и имеет упоры, расположенные между спицами наружного элемента, система орошения выполнена в виде коллектора с форсунками, при этом каждая из форсунок содержит корпус, который выполнен полым, осесимметричным, ось которого перпендикулярна оси отверстия трубы коллектора, а по форме корпус выполнен в виде тела вращения, образованного кривой второго порядка, например сферическим, в виде усеченного эллипсоида или параболоида вращения, а со стороны проточного отверстия трубы коллектора в форсунке установлен спрямляющий элемент, выполненный в виде кольца, имеющего центральную втулку, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти, соединенные с корпусом форсунки, причем корпус выполнен с двумя противоположно расположенными перпендикулярно оси форсунки уступами, посредством которых через хомуты с замками форсунка закрепляется на коллекторе, при этом в нижней части корпуса форсунки выполнено коническое дроссельное отверстие, соединенное с камерой смешения, которая расположена между дроссельным отверстием и спрямляющим элементом, а на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки.This is achieved by the fact that in a device for gas purification such as a Venturi pipe, including a confuser, a neck, a diffuser, a regulating insert connected via a rod to the actuator, an irrigation system, a clamp installed in the diffuser, and the regulating insert is made of coaxially installed at a distance from each other other elements, while the outer element is rigidly fixed to the rod using spokes, and the inner one is mounted on the rod with the possibility of longitudinal movement and has stops located between the spokes of the outer element, sys the topic of irrigation is made in the form of a collector with nozzles, each nozzle containing a body that is hollow, axisymmetric, whose axis is perpendicular to the axis of the hole of the manifold pipe, and the body is made in the form of a body of revolution formed by a second-order curve, for example spherical, in in the form of a truncated ellipsoid or paraboloid of revolution, and on the side of the flowing hole of the manifold pipe, a straightening element is installed in the nozzle, made in the form of a ring having a central sleeve, to which it is rigidly connected at least three blades are radially located, connected to the nozzle body, and the body is made with two steps opposite to the nozzle axis perpendicular to the nozzle axis, by means of which the nozzle is secured to the manifold through clamps with locks, and a conical throttle hole is made in the lower part of the nozzle body connected to the mixing chamber, which is located between the throttle hole and the straightening element, and on the inner surface of the mixing chamber there are helical grooves.

На фиг.1 изображен продольный разрез предложенного устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - схема форсунки в устройстве орошения.Figure 1 shows a longitudinal section of the proposed device; figure 2 is a section aa in figure 1, figure 3 is a diagram of the nozzle in the irrigation device.

Устройство для очистки газов типа трубы Вентури включает конфузор 1, горловину 2, диффузор 3, рассекатель 4, через который подводится вода, регулирующую вставку 5, состоящую из наружного элемента 6 и внутреннего элемента 7, имеющего упоры 8. Элемент 6 при помощи спиц 9 жестко соединен со штоком 10, который перемещается приводом 11.A device for cleaning gases such as a Venturi pipe includes a confuser 1, a neck 2, a diffuser 3, a divider 4, through which water is supplied, a regulating insert 5, consisting of an outer element 6 and an inner element 7 having stops 8. connected to the rod 10, which is moved by the actuator 11.

Наружный элемент 6 вставки установлен с зазором по отношению к внутреннему элементу 7 вставки. Элемент 7 установлен с зазором на штоке 10 и имеет возможность перемещаться. Упоры 8, установленные на элементе 7, расположены между спицами элемента 6. Высота упоров Н превышает или равна расстоянию от фиксатора 12, установленного в диффузоре 3, до нижнего положения наружного элемента вставки L, a L+b>Н,The outer element 6 of the insert is installed with a gap with respect to the inner element 7 of the insert. Element 7 is installed with a gap on the rod 10 and has the ability to move. The stops 8 mounted on the element 7 are located between the spokes of the element 6. The height of the stops N is greater than or equal to the distance from the latch 12 installed in the diffuser 3 to the lower position of the outer insert element L, a L + b> H,

где b - высота наружного элемента вставки.where b is the height of the outer element of the insert.

Форсунка для распыливания жидкостей расположена на коллекторе 14, имеющем проточное отверстие 16. Каждая из форсунок (фиг.2) выполнена в виде полого, осесимметричного корпуса 17, ось которого перпендикулярна оси коллектора 14, а по форме корпус выполнен в виде тела вращения, образованного кривой второго порядка, например сферическим, в виде усеченного эллипсоида или параболоида вращения и др. Со стороны проточного отверстия 16 трубопровода в форсунке установлен спрямляющий элемент 21, который демпфирует турбулентность потока жидкости, идущей от трубопровода к форсунке. Спрямляющий элемент выполнен в виде кольца, имеющего центральную втулку, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти 22, соединенные с корпусом 17 форсунки. Корпус 17 выполнен с двумя противоположно расположенными перпендикулярно оси форсунки уступами 20, посредством которых через хомуты 18 с замками 19 форсунка закрепляется на коллекторе 14. В нижней части корпуса 17 форсунки выполнено коническое калиброванное дроссельное отверстие 24, соединенное с камерой смешения 23, которая расположена между отверстием 24 и спрямляющим элементом. Камера смешения 23 предназначена для образования вихревого турбулентного потока, формировавшегося на выходе из отверстия 24 форсунки. Для этой цели на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки (на чертеже не показано), которые могут быть образованы токарной обработкой по копиру или получены литьевым способом. В результате этого на выходе из форсунки образуется мелкодисперсный и равномерный факел распыла жидкости.The nozzle for spraying liquids is located on the manifold 14 having a flowing hole 16. Each of the nozzles (Fig. 2) is made in the form of a hollow, axisymmetric body 17, the axis of which is perpendicular to the axis of the collector 14, and in shape the body is made in the form of a body of revolution formed by a curve second order, for example spherical, in the form of a truncated ellipsoid or rotation paraboloid, etc. On the side of the flowing hole 16 of the pipeline, a straightening element 21 is installed in the nozzle, which dampens the turbulence of the fluid flow going about t of piping to the nozzle. The straightening element is made in the form of a ring having a central sleeve, to which at least three blades 22 are radially spaced and rigidly connected to the nozzle body 17. The housing 17 is made with two opposite steps 20 of the opposite perpendicular to the nozzle axis, through which the nozzle is secured through the clamps 18 with locks 19 to the manifold 14. In the lower part of the nozzle housing 17 there is a tapered calibrated throttle hole 24 connected to the mixing chamber 23, which is located between the hole 24 and a straightening element. The mixing chamber 23 is designed to form a vortex turbulent flow formed at the outlet of the nozzle opening 24. For this purpose, there are helical grooves (not shown in the drawing) on the inner surface of the mixing chamber, which can be formed by turning by copying or obtained by injection molding. As a result of this, a finely dispersed and uniform jet of liquid is formed at the outlet of the nozzle.

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

Загрязненные газы, поступающие в трубу Вентури, рассекателем 4 распределяются по кольцевой щели между цилиндрическим корпусом 13 и рассекателем 4, куда также поступает орошающая жидкость через коллектор 14 и центробежные форсунки 15 (фиг.3). При максимальном количестве очищаемых газов регулирующая вставка 5 находится в верхнем положения. При этом элемент 7 опирается на спицы 9, прижимаясь к ним за счет давления очищаемого газа и веса. До среднего положения взаимное расположение внутреннего элемента 7 и наружного элемента 6 остается неизменным. Затем при уменьшении количества очищаемых газов наружный элемент 6 перемещается вниз, а внутренний 7 фиксируется на упорах 8, тем самым передавая на них нагрузку от давления газа.Contaminated gases entering the venturi, by the divider 4 are distributed along the annular gap between the cylindrical body 13 and the divider 4, which also receives the irrigation fluid through the manifold 14 and centrifugal nozzles 15 (figure 3). With the maximum amount of cleaned gases, the regulating insert 5 is in the upper position. In this case, the element 7 rests on the spokes 9, clinging to them due to the pressure of the gas to be cleaned and weight. To the middle position, the relative position of the inner element 7 and the outer element 6 remains unchanged. Then, with a decrease in the amount of gas to be cleaned, the outer element 6 moves down, and the inner 7 is fixed on the stops 8, thereby transferring the load from the gas pressure to them.

Величина перепада давления на трубе Вентури растет при уменьшении расхода, т.е. при движении регулирующей вставки вниз. Поэтому при наиболее значительном перепаде давления на трубе Вентури, когда наружный элемент 6 вставки 5 находится в нижнем положении, а внутренний элемент 7 зафиксирован, будет уменьшена нагрузка на привод 11.The pressure drop across the venturi pipe increases with decreasing flow rate, i.e. when the regulating insert moves down. Therefore, with the most significant pressure drop across the venturi, when the outer element 6 of the insert 5 is in the lower position and the inner element 7 is fixed, the load on the actuator 11 will be reduced.

Основное количество очищаемого газа при максимальном раскрытии проходит через щель между наружным элементом 6 и конфузором 1. Некоторое количество, примерно 15% от максимального, проходит через зазор между наружным элементом 7, причем и то, и другое количество газов очищается за счет подачи воды через рассекатель 4.The main amount of gas to be cleaned at maximum opening passes through the gap between the outer element 6 and the confuser 1. A certain amount, about 15% of the maximum, passes through the gap between the outer element 7, and both of these gases are cleaned by supplying water through the divider four.

При опускании регулирующей вставки в нижнее положение очищенный газ проходит в щель между наружной и внутренней частями. Газ, проходящий через зазор, создает аэродинамическую защиту от износа потоком газа штока 10. Подобный износ наблюдается на трубах Вентури аналогичной конструкции.When lowering the regulating insert to the lower position, the purified gas passes into the gap between the outer and inner parts. The gas passing through the gap creates aerodynamic protection against wear by the gas flow of the rod 10. Similar wear is observed on Venturi pipes of a similar design.

Таким образом, преимущества предлагаемого устройства заключаются в снижении энергозатрат на очистку газов и повышении износостойкости внутренних узлов.Thus, the advantages of the proposed device are to reduce energy consumption for gas purification and increase the wear resistance of internal nodes.

Форсунка разбрызгивающего устройства работает следующим образом.The nozzle of the spray device operates as follows.

Жидкость под давлением поступает со стороны проточного отверстия 16 коллектора 14 в форсунку и встречает на своем пути спрямляющий элемент 21, который демпфирует турбулентность потока жидкости, идущей от коллектора к форсунке. Камера смешения 23 предназначена для образования вихревого турбулентного потока, формировавшегося на выходе из отверстия 24 форсунки, в результате чего на выходе из форсунки образуется мелкодисперсный и равномерный факел распыла жидкости. Форсунка проста в изготовлении и обслуживании.The liquid under pressure enters from the side of the flow opening 16 of the manifold 14 into the nozzle and encounters a straightening element 21, which dampens the turbulence of the fluid flow from the manifold to the nozzle. The mixing chamber 23 is intended for the formation of a vortex turbulent flow formed at the outlet of the nozzle opening 24, as a result of which a finely dispersed and uniform liquid spray is formed at the outlet of the nozzle. The nozzle is easy to manufacture and maintain.

Claims

A device for cleaning gases such as a Venturi pipe, including a confuser, a neck, a diffuser, a regulating insert connected via a rod to the actuator, an irrigation system, a clamp installed in the diffuser, and the regulating insert is made of elements coaxially installed at a distance from each other, while the outer the element is rigidly fixed to the rod using knitting needles, and the inner one is mounted on the rod with the possibility of longitudinal movement and has stops located between the spokes of the outer element, characterized in that the system irrigation is made in the form of a manifold with nozzles, each nozzle containing a housing that is hollow, axisymmetric, whose axis is perpendicular to the axis of the manifold pipe hole, and on the side of the manifold pipe opening in the nozzle there is a straightening element made in the form of a ring having a central a sleeve with which at least three blades radially arranged are rigidly connected and connected to the nozzle body, the body being made with two oppositely spaced the nozzle axis is ledges by means of which, through clamps with locks, the nozzle is fixed to the manifold, while in the lower part of the nozzle body there is a conical throttle hole connected to the mixing chamber, which is located between the throttle hole and the straightening element, and there are helical grooves on the inner surface of the mixing chamber .