RU2490052C1

RU2490052C1 - Scrubber

Info

Publication number: RU2490052C1
Application number: RU2012116637/05A
Authority: RU
Inventors: Сергей Игоревич Гетия; Игорь Георгиевич Гетия; Ирина Николаевна Леонтьева; Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2012-04-26
Publication date: 2013-08-20

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to dust separation equipment. Scrubber comprises housing with conical and cylindrical parts and mud collector, dusty gas intake pipe, clean gas discharge pipe and sprayer. The latter is composed of, at least, two outer pipes communicated with shared water feed system. Every said pipe has top and bottom nozzles fitted in said housing. Every said nozzle is shaped to swirler. Every swirler is composed of union with fluid feed hole and coaxial cylindrical sleeve rigidly jointed thereto. Blind cylindrical insert with, at least, three tangential inlets is connected to housing bottom and aligned therewith. Radial-flow swirler has communicated and aligned axial, taper and cylindrical throttling bores. Radial-flow swirler is arranged in case cylindrical chamber to form annular cylindrical chamber to feed fluid to radial-flow swirler tangential fluid inlets and communicated with three chambers: conical, cylindrical and diffuser discharge chamber. Said tangential fluid inlets represent channels arranged tangentially to cylindrical insert inner surface.

EFFECT: higher efficiency and reliability of dust separation.

3 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.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является газопромыватель, известный из патента RU №2284848 (прототип), содержащий корпус, включающий коническую, цилиндрическую части и шламосборник, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного, оросительное устройство, включающее внешний трубопровод с врезанными в корпус нижним и верхним соплами.The closest technical solution to the claimed object is a gas scrubber, known from patent RU No. 2284848 (prototype), comprising a housing including a conical, cylindrical part and a sludge collector, a pipe for introducing dusty gas, a pipe for exiting cleaned, an irrigation device including an external pipeline with into the body of the lower and upper nozzles.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of the dust collection process.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания.The technical result is an increase in the efficiency and reliability of the dust collection process.

Это достигается тем, что в скруббере, содержащим корпус, включающий коническую, цилиндрическую части и шламосборник, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного, оросительное устройство, включающее внешний трубопровод с врезанными в корпус нижним и верхним соплами, оросительное устройство выполнено в виде, по крайней мере двух, внешних трубопроводов, связанных с общим подводом жидкости, каждый из которых имеет врезанные в корпус нижние и верхние сопла, имеющие противоположное направление крутки распыленной жидкости из оросительного устройства, отношение диаметра аппарата D к диаметру входного патрубка D_o находится в оптимальном интервале величин: D/D_o=2,2…2,5, а отношение высоты аппарата Н к диаметру входного патрубка Do находится в оптимальном интервале величин: H/D_o=4, 8…5, 7, каждое из сопел выполнено в виде центробежной форсунки, каждая из которых состоит из корпуса, который выполнен в виде подводящего штуцера с отверстием для подвода жидкости из магистрали, и соосно соединенной с ним цилиндрической гильзой, а соосно корпусу, в его нижней части подсоединено сопло, выполненное в виде центробежного завихрителя в виде глухой цилиндрической вставки с, по крайней мере тремя, тангенциальными вводами в виде цилиндрических отверстий, при этом в торцевой поверхности центробежного завихрителя выполнены последовательно соединенные, соосные между собой и корпусом осевые коническое и цилиндрическое дроссельные отверстия, а центробежный завихритель установлен в цилиндрической камере корпуса с образованием кольцевой цилиндрической камеры для подвода жидкости к тангенциальным вводам центробежного завихрителя и соединен с тремя камерами, установленными последовательно и соосно ему: конической, цилиндрической, диффузорной выходной камерой, причем камеры установлены таким образом, что выход одной камеры является входом для другой, при этом тангенциальные вводы выполнены в виде каналов, тангенциально расположенных к внутренней поверхности вставки.This is achieved by the fact that in a scrubber containing a housing comprising a conical, cylindrical part and a sludge collector, a nozzle for introducing dusty gas, a nozzle for exiting a cleaned gas, an irrigation device including an external pipeline with lower and upper nozzles embedded in the housing, the irrigation device is made in the form at least two external pipelines connected with a common fluid supply, each of which has lower and upper nozzles embedded in the housing, having the opposite direction of rotation of the sprayed liquid water from the irrigation device, the ratio of the diameter of the apparatus D to the diameter of the inlet pipe D _o is in the optimal range of values: D / D _o = 2.2 ... 2.5, and the ratio of the height of the apparatus H to the diameter of the inlet pipe Do is in the optimal range of values: H / D _o = 4, 8 ... 5, 7, each of the nozzles is made in the form of a centrifugal nozzle, each of which consists of a housing, which is made in the form of a supply fitting with a hole for supplying fluid from the line, and a cylindrical sleeve coaxially connected to it , and coaxially to the body, in its lower part a nozzle made in the form of a centrifugal swirl in the form of a blind cylindrical insert with at least three tangential inlets in the form of cylindrical holes, while in the end surface of the centrifugal swirl made axial conical and cylindrical throttle holes connected in series with each other and coaxial with each other, and the centrifugal swirl is installed in the cylindrical chamber of the housing with the formation of an annular cylindrical chamber for supplying fluid to the tangential entries of the centrifugal swirl and connected to three chambers installed in series and coaxial to it: a conical, cylindrical, diffuser output chamber, and the chambers are mounted in such a way that the output of one chamber is the input to the other, while the tangential inputs are made in the form of channels tangentially located to the inner surface of the insert.

На фиг.1 изображен общий вид скруббера, на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - схема форсунки.Figure 1 shows a General view of the scrubber, figure 2 is a top view, figure 3 is a nozzle diagram.

Скруббер (фиг.1 и 2) содержит корпус, включающий коническую 1, цилиндрическую 2 части и шламосборник 3, патрубок 4 для ввода запыленного газа, патрубок 5 с камерой 6 для выхода очищенного газа со спиральным раскручивателем 7 потока. Оросительное устройство выполнено в виде, по крайней мере двух, внешних трубопроводов 11 и 12, связанных с общим подводом 13 жидкости, каждый из которых имеет врезанные в корпус 1 нижние 10 и верхние 8 и 9 сопла, имеющие противоположное направление крутки распыленной жидкости из оросительного устройства. Верхние сопла 8 и 9, а также нижние 10 (на трубопроводе 12 сопло не показано) оросительного устройства выполнены в виде полой, закрытой с одной стороны, цилиндрической камеры (на чертеже не показано), имеющей тангенциальный продольный паз для выхода жидкости. В нижней части корпуса размещен шламосборник 14 с Г-образной пластиной 15.The scrubber (FIGS. 1 and 2) contains a housing including a conical 1, a cylindrical 2 parts, and a sludge collector 3, a pipe 4 for introducing dusty gas, a pipe 5 with a chamber 6 for exiting purified gas with a spiral flow straightener 7. The irrigation device is made in the form of at least two external pipelines 11 and 12 connected to a common fluid supply 13, each of which has lower 10 and upper 8 and 9 nozzles embedded in the housing 1, having the opposite direction of rotation of the sprayed liquid from the irrigation device . The upper nozzles 8 and 9, as well as the lower 10 (the nozzle is not shown on the pipe 12) of the irrigation device, are made in the form of a hollow, closed on one side, cylindrical chamber (not shown in the drawing) having a tangential longitudinal groove for fluid exit. In the lower part of the housing there is a sludge collector 14 with a L-shaped plate 15.

В качестве сопел 8, 9, 10 используются центробежные форсунки (фиг.3), каждая из форсунок (фиг.3) включает в свой состав корпус 16, который выполнен в виде подводящего штуцера с отверстием 23 для подвода жидкости из магистрали, и соосно соединенной с ним цилиндрической гильзой 17 с внешней резьбой 18.As nozzles 8, 9, 10, centrifugal nozzles are used (Fig. 3), each of the nozzles (Fig. 3) includes a housing 16, which is made in the form of a supply nozzle with an opening 23 for supplying fluid from the line, and coaxially connected with it a cylindrical sleeve 17 with an external thread 18.

Соосно корпусу 16, в его нижней части подсоединено посредством гильзы 19 с внутренней резьбой сопло 20, выполненное в виде центробежного завихрителя 21 потока жидкости в виде глухой цилиндрической вставки 27 с, по крайней мере тремя, тангенциальными вводами 28 в виде цилиндрических отверстий (фиг.3). Гильза 19 является частью сопла 20 и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю 21.Coaxially to the housing 16, in its lower part, a nozzle 20 is connected by means of a sleeve 19 with an internal thread, made in the form of a centrifugal swirl 21 of a fluid flow in the form of a blind cylindrical insert 27 with at least three tangential inlets 28 in the form of cylindrical holes (Fig. 3 ) The sleeve 19 is part of the nozzle 20 and is mounted coaxially and coaxially with respect to the centrifugal swirler 21.

В торцевой поверхности центробежного завихрителя 21 выполнены последовательно соединенные, соосные между собой и корпусом 16 осевые коническое 25 и цилиндрическое 26 дроссельные отверстия.In the end surface of the centrifugal swirler 21, axial conical 25 and cylindrical 26 throttle openings are serially connected, coaxial with each other and with the housing 16.

Центробежный завихритель 21 установлен в цилиндрической камере 24 корпуса с образованием кольцевой цилиндрической камеры 22 для подвода жидкости к тангенциальным вводам 28 центробежного завихрителя 21 и соединен с тремя камерами, установленными последовательно и соосно ему: конической 29, цилиндрической 30, диффузорной выходной камерой 31, причем камеры установлены таким образом, что выход одной камеры является входом для другой. Тангенциальные вводы 28 выполнены в виде каналов, тангенциально расположенных к внутренней поверхности вставки 27.The centrifugal swirl 21 is installed in the cylindrical chamber 24 of the housing with the formation of an annular cylindrical chamber 22 for supplying fluid to the tangential inlets 28 of the centrifugal swirl 21 and is connected to three chambers installed in series and aligned with it: conical 29, cylindrical 30, diffuser output chamber 31, and the chambers set so that the output of one camera is the input to another. The tangential inputs 28 are made in the form of channels tangentially located to the inner surface of the insert 27.

Центробежная вихревая форсунка работает следующим образом.Centrifugal vortex nozzle operates as follows.

В полости вставки 27, выполняющей функцию центробежного завихрителя 21 жидкости, происходит формирование вихря, который закручивает струю жидкости, истекающую из цилиндрического 26 дроссельного отверстия.In the cavity of the insert 27, which performs the function of a centrifugal swirl fluid 21, a vortex is formed, which swirls a stream of fluid flowing out of the cylindrical 26 throttle hole.

Закрученный поток жидкости в полости вставки 27 образуется за счет смешения струй, истекающих из тангенциально направленных каналов 28.The swirling fluid flow in the cavity of the insert 27 is formed by mixing the jets flowing from the tangentially directed channels 28.

На выходе из полости вставки 27 формируется поток жидкости, характеризующийся постоянной тангенциальной скоростью. При этом угловая скорость закрученного потока жидкости в канале сопла 20 распылителя определяет величину угла распыла генерируемого газокапельного потока.At the outlet of the cavity of the insert 27, a fluid flow is formed, characterized by a constant tangential velocity. Moreover, the angular velocity of the swirling fluid flow in the channel of the nozzle 20 of the atomizer determines the value of the spray angle of the generated gas-droplet flow.

Величина тангенциальной скорости в полости вставки 27 зависит от соотношения обшей площади поперечного сечения тангенциальных каналов 28 и площади сечения осевого цилиндрического 26 дроссельного отверстия. Сформированный в центробежном завихрителе 21 закрученный поток жидкости поступает во входное отверстие конической камеры 29. При прохождении участков 29 и 30 формируется ускоренный поток жидкости. Интенсивное образование кавитационных пузырьков в закрученном потоке жидкости происходит в диффузорной выходной камере 31.The magnitude of the tangential velocity in the cavity of the insert 27 depends on the ratio of the total cross-sectional area of the tangential channels 28 and the cross-sectional area of the axial cylindrical 26 throttle bore. The swirling fluid flow formed in the centrifugal swirler 21 enters the inlet of the conical chamber 29. When sections 29 and 30 pass, an accelerated fluid flow is formed. The intensive formation of cavitation bubbles in a swirling fluid flow occurs in the diffuser outlet chamber 31.

Скруббер работает следующим образом.Scrubber works as follows.

Запыленный газовый поток поступает в корпус 1 через тангенциальный ввод 4 запыленного газового потока, и встречает на своем пути закрученный распыленный поток жидкости, имеющий направление крутки, как противоположное направлению крутки газового потока, так и попутное. В результате такого взаимодействия образуется газожидкостная взвесь, которая поступает через раскручиватель 7 в патрубок 5 и выбрасывается в атмосферу. Отвод шлама осуществляется через шламосборник 14.The dusty gas stream enters the housing 1 through the tangential inlet 4 of the dusty gas stream, and encounters a swirling atomized liquid stream in its way, having a twist direction, both opposite to the direction of twist of the gas stream, and in passing. As a result of this interaction, a gas-liquid suspension is formed, which enters through the spinner 7 into the pipe 5 and is released into the atmosphere. Sludge is discharged through a sludge collector 14.

Предлагаемый аппарат может быть применен для очистки от тонкой фракции пыли и увлажнения воздуха в вентиляционных установках и установках кондиционирования воздуха. Эффективность предлагаемой конструкции аппарата увеличивается за счет применения встречно-закрученных потоков жидкости и газа, и составляет в вышеуказанных процессах и при улавливании пылевых частиц размером больше 5 мкм порядка 95%…97%.The proposed device can be used for cleaning from a fine fraction of dust and humidification of air in ventilation units and air conditioning units. The effectiveness of the proposed apparatus design increases due to the use of counter-swirling flows of liquid and gas, and in the above processes and when collecting dust particles larger than 5 microns in size is about 95% ... 97%.

Claims

A scrubber comprising a housing comprising a conical, cylindrical part and a sludge collector, a nozzle for introducing dusty gas, a nozzle for exiting a cleaned one, an irrigation device made in the form of at least two external pipelines connected to a common fluid supply, each of which is embedded lower and upper nozzles into the casing, having the opposite direction of twisting of the sprayed liquid from the irrigation device, characterized in that each of the nozzles is made in the form of a centrifugal nozzle, each of which remains from the body, which is made in the form of a supply fitting with an opening for supplying fluid from the line, and a cylindrical sleeve coaxially connected to it, and coaxially with the body, in its lower part is connected a nozzle made in the form of a centrifugal swirler in the form of a blind cylindrical insert c, at least three tangential inlets in the form of cylindrical holes, while in the end surface of the centrifugal swirler, axial conical and cylindrical axially connected to each other and to the body are made a throttle orifice, and the centrifugal swirl is installed in the cylindrical chamber of the housing with the formation of an annular cylindrical chamber for supplying fluid to the tangential inlets of the centrifugal swirl and is connected to three chambers installed in series and coaxially with it: a conical, cylindrical, diffuser output chamber, and the chambers are installed in such a way so that the output of one camera is the input to another, while the tangential inputs are made in the form of channels tangentially located to the outside renney insert surface.