RU2435103C1

RU2435103C1 - Ash collector with swirl atomisers

Info

Publication number: RU2435103C1
Application number: RU2010129606/03A
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: 2011-11-27

Abstract

FIELD: power industry. ^ SUBSTANCE: ash collector with swirl atomisers includes inlet connection pipe, housing, outlet connection pipe, bunker, and liquid spray atomisers that are used as sprinkler and spray nozzles. Sprinkler device atomisers are swirl-type, and they contain housing with chamber into which a screw is pressed. At the housing bottom there is throttle hole, and in upper part there arranged is nozzle with cylindrical hole, diffuser and gasket. Inside screw there is hole with screw thread the direction of which coincides with direction of outer screw thread of the screw, and above throttle hole there located is conical mixing chamber for formation of total fine swirling flow. ^ EFFECT: increasing efficiency of resource saving and cleaning of flue gases by increasing the spraying surface owing to using the swirl atomiser. ^ 1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к золоуловителям и может быть использовано на тепловых электрических станциях.The invention relates to ash collectors and can be used at thermal power plants.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является золоуловитель по а.с. СССР №435442, С02В 1/10 от 04.07.72, содержащий входной патрубок, корпус, выходной патрубок, бункер, оросительные и распылительные сопла (прототип).The closest technical solution to the claimed facility is an ash collector for AS USSR No. 435442, С02В 1/10 dated 04.07.72, comprising an inlet pipe, a housing, an outlet pipe, a hopper, irrigation and spray nozzles (prototype).

Недостатком золоуловителя является сравнительно невысокая степень ресурсосбережения и очистки дымовых газов.The drawback of the ash collector is the relatively low degree of resource conservation and flue gas cleaning.

Технический результат - повышение эффективности ресурсосбережения и очистки дымовых газов путем увеличения поверхности распыла за счет применения вихревой форсунки.EFFECT: increased efficiency of resource saving and flue gas cleaning by increasing the spray surface due to the use of a vortex nozzle.

Это достигается тем, что в золоуловителе с вихревыми форсунками, содержащем входной патрубок, корпус, выходной патрубок, бункер, оросительные и распылительные сопла, в качестве которых используются форсунки для распыливания жидкости, форсунки оросительного устройства выполнены вихревыми, 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 the ash collector with vortex nozzles containing an inlet nozzle, a housing, an outlet nozzle, a hopper, irrigation and spray nozzles, which use nozzles for spraying liquid, nozzles of the irrigation device are made by vortex, each nozzle containing a housing, which is made hollow, axisymmetric, whose axis is perpendicular to the axis of the hole of the manifold pipe, and in shape the body is made in the form of a body of revolution formed by a second-order curve, for example, spherical Kim, in the form of a truncated ellipsoid or paraboloid of revolution, and on the side of the flow hole of the manifold pipe in the nozzle, a straightening element is installed, made in the form of a ring having a central sleeve, to which at least three blades radially arranged connected to the nozzle body are rigidly connected moreover, the housing is made with two opposite, perpendicular to the axis of the nozzle, ledges, through which through the clamps with locks the nozzle is fixed to the manifold, while in the lower part of the housing the nozzles have 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.

На фиг.1 изображен общий вид золоуловителя, на фиг.2 - вид сверху фиг.1, на фиг.3 - фронтальный разрез вихревой форсунки для распыливания жидкости.Figure 1 shows a General view of the ash collector, figure 2 is a top view of figure 1, figure 3 is a frontal section of a vortex nozzle for spraying liquid.

Золоуловитель с вихревыми форсунками (фиг.1, 2) содержит входной патрубок 1, корпус 2, выходной патрубок 3, бункер 4, оросительные 5 и распылительные 6 сопла, в качестве которых используются вихревые форсунки для распыливания жидкости (фиг.3). Оросительные 5 и распылительные 6 сопла выполнены в виде вихревых форсунок.An ash collector with vortex nozzles (Figs. 1, 2) contains an inlet pipe 1, a housing 2, an outlet pipe 3, a hopper 4, irrigation 5 and spray 6 nozzles, which are used as vortex nozzles for spraying liquid (Fig. 3). Irrigating 5 and spray 6 nozzles are made in the form of vortex nozzles.

Коллектор разбрызгивающего устройства имеет проточное отверстие 7 и расположен в верхней части корпуса с цельнофакельными форсунками (фиг.2). Каждая из форсунок выполнена в виде полого, осесимметричного корпуса 8, ось которого перпендикулярна оси отверстия коллектора, 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 7 трубы коллектора 5 в форсунке установлен спрямляющий элемент 12, который демпфирует турбулентность потока жидкости, идущей от коллектора 5 к форсунке. Спрямляющий элемент выполнен в виде кольца, имеющего центральную втулку 12, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти 13, соединенные с корпусом 8 форсунки. Корпус 8 выполнен с двумя противоположно расположенными, перпендикулярно оси форсунки, уступами 11, посредством которых через хомуты 9 с замками 10 форсунка закрепляется на коллекторе 5. В нижней части корпуса 8 форсунки выполнено коническое калиброванное дроссельное отверстие 15, соединенное с камерой смешения 14, которая расположена между отверстием 15 и спрямляющим элементом 12. Камера смешения 14 предназначена для образования вихревого турбулентного потока, формировавшегося на выходе из отверстия 15 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. Расходная характеристика форсунки представлена на фиг.3. Рекомендуемый диапазон давлений для цель - нофакельной форсунки от 1,2 до 7,0 метров водяного столба. При данном диапазоне давлений обеспечивается полное раскрытие и заполнение факела форсунки капельной влагой.The manifold of the spraying device has a flow hole 7 and is located in the upper part of the housing with solid nozzles (figure 2). Each nozzle is made in the form of a hollow, axisymmetric body 8, the axis of which is perpendicular to the axis of the hole of the collector, and the shape of the body is made in the form of a body of revolution formed by a second-order curve, for example spherical, in the form of a truncated ellipsoid or paraboloid of rotation, etc. From the flow-through side a hole 7 of the pipe of the manifold 5 in the nozzle has a straightening element 12, which dampens the turbulence of the fluid flow coming from the collector 5 to the nozzle. The straightening element is made in the form of a ring having a central sleeve 12, with which at least three blades 13 are radially spaced and rigidly connected to the nozzle body 8. The housing 8 is made with two opposite steps, perpendicular to the axis of the nozzle, ledges 11, through which through the clamps 9 with locks 10 the nozzle is fixed to the manifold 5. In the lower part of the nozzle body 8 there is a conical calibrated throttle hole 15 connected to the mixing chamber 14, which is located between the hole 15 and the rectifying element 12. The mixing chamber 14 is designed to form a vortex turbulent flow formed at the outlet of the nozzle hole 15. 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. The flow characteristic of the nozzle is presented in figure 3. The recommended pressure range for the target is a torch nozzle from 1.2 to 7.0 meters of water. With this pressure range, the nozzle plume is fully opened and filled with drip moisture.

Золоуловитель с вихревыми форсунками работает следующим образом.Ash collector with vortex nozzles works as follows.

В мокром золоуловителе (фиг.1, 2) отсепарированная за счет центробежных сил пыль оседает на пленке воды, стекающей по стенке аппарата, что уменьшает вторичный захват зольных частиц потока. Более высокая степень улавливания достигается при применении акустических форсунок в качестве оросительных 5 и распылительные 6 сопел, а также мокрых скрубберов с устройством для предварительного увлажнения газа (например, предварительно включенным аппаратом Вентури с распылительными соплами 6).In a wet ash collector (FIGS. 1, 2), dust separated by centrifugal forces settles on a film of water flowing down the apparatus wall, which reduces the secondary capture of ash particles from the stream. A higher degree of capture is achieved when using acoustic nozzles as irrigation 5 and spray 6 nozzles, as well as wet scrubbers with a device for preliminary humidification of gas (for example, a previously turned on Venturi apparatus with spray nozzles 6).

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

Жидкость под давлением поступает со стороны проточного отверстия 7 коллектора 5 в форсунку и встречает на своем пути спрямляющий элемент 12, который демпфирует турбулентность потока жидкости, идущей от коллектора 5 к форсунке. Камера смешения 14 предназначена для образования вихревого турбулентного потока, формировавшегося на выходе из отверстия 15 форсунки. Для этой цели на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки (на чертеже не показано), в результате чего на выходе из форсунки образуется мелкодисперсный и равномерный факел распыла жидкости. Расходная характеристика форсунки представлена на фиг.3. Расход воды через форсунку (м³/ч) определяется по следующей формуле:Liquid under pressure enters from the nozzle 5 of the flow-through opening 7 into the nozzle and encounters a straightening element 12 in its path, which dampens the turbulence of the fluid flow from the manifold 5 to the nozzle. The mixing chamber 14 is intended for the formation of a vortex turbulent flow formed at the outlet of the nozzle opening 15. For this purpose, there are helical grooves on the inner surface of the mixing chamber (not shown in the drawing), as a result of which a finely dispersed and uniform liquid spray is formed at the outlet of the nozzle. The flow characteristic of the nozzle is presented in figure 3. The water flow through the nozzle (m ³ / h) is determined by the following formula:

G_W=2,245·√H,G _W = 2.245

где Н - напор воды перед форсункой (м вод. ст.).where N is the water pressure in front of the nozzle (m water. Art.).

Рекомендуемый диапазон давлений для цельнофакельной форсунки от 1,2 до 7,0 метров водяного столба (фиг.3). При данном диапазоне давлений обеспечивается полное раскрытие и заполнение факела форсунки капельной влагой. При давлении ниже указанного раскрытие факела не происходит, а при давлениях выше рекомендуемого может наблюдаться повышение капельного уноса воды. Превышение давления перед форсунками обычно свидетельствует об их засорении и необходимости их очистки.The recommended pressure range for a single-nozzle nozzle is from 1.2 to 7.0 meters of water column (figure 3). With this pressure range, the nozzle plume is fully opened and filled with drip moisture. At a pressure below the specified opening of the torch does not occur, and at pressures above the recommended increase may be observed drip entrainment of water. Excessive pressure in front of the nozzles usually indicates clogging and the need to clean them.

Claims

An ash collector with vortex nozzles containing an inlet nozzle, a housing, an outlet nozzle, a hopper, irrigation and spray nozzles, which use nozzles for spraying a liquid, characterized in that the nozzles of the irrigation device are made by vortex, and each of the nozzles contains a housing that is made hollow, axisymmetric, whose axis is perpendicular to the axis of the hole of the manifold pipe, and in shape the body is made in the form of a body of revolution formed by a second-order curve, for example spherical, 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, with at least three blades rigidly connected radially connected to the nozzle body, moreover the housing is made with two ledges opposite to the nozzle axis perpendicular to the axis of the nozzle, through which the nozzles are secured to the manifold through clamps with locks, while the nozzles are in the lower part of the housing and made a conical throttle hole 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.