RU2593603C1

RU2593603C1 - Kochetov nozzle scrubber

Info

Publication number: RU2593603C1
Application number: RU2015101170/05A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2015-01-16
Publication date: 2016-08-10

Abstract

FIELD: treatment plants.

SUBSTANCE: invention relates to wet dust separation and can be used in chemical, textile, food, light and other industries for purification of gases. Nozzle scrubber comprises housing with nozzles for dusty and cleaned gas, sprinkler with nozzles, support grids between which nozzle if arranged, and slime discharge device. Nozzle has toroidal shape, circle in section, in which has stopped mortises on both sides of diameter. Atomizer nozzle is made with perforated spraying disc and comprises cylindrical housing with damper, rigidly connected to housing, coaxially located in upper part of housing and having cylindrical hole for liquid supply, connected with diffuser, axially symmetric to housing and union. To housing, in its lower part, by means of at least three spokes sprayer is connected, located perpendicular housing axis and made in form of perforated disc. On spokes the propeller type elements are installed.

EFFECT: technical result is upgraded dust removal efficiency and reliability, reduced metal consumption and vibroacoustic activity of device in general.

1 cl, 4 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 патенту РФ №2411063, кл. B01D 47/06, содержащий корпус, водоразбрызгиватель, ввод газового потока, выходной патрубок очищенного газа и устройство для выхода шлама.A known apparatus for wet cleaning of dusty air according to the patent of the Russian Federation No. 2411063, class. B01D 47/06, comprising a housing, a water sprinkler, a gas stream inlet, a clean gas outlet pipe and a sludge outlet device.

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

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания, а также снижение металлоемкости и виброакустической активности аппарата в целом.The technical result is an increase in the efficiency and reliability of the dust collection process, as well as a decrease in the metal consumption and vibroacoustic activity of the apparatus as a whole.

Это достигается тем, что в насадочном скруббере, содержащем корпус с патрубками для запыленного и очищенного газа, оросительное устройство с форсунками, опорные решетки, между которыми расположена насадка, и устройство для отвода шлама, насадка выполнена тороидальной формы, имеющей в сечении круг, в котором выполнены несквозные выемки с одной и с другой стороны диаметра, причем выемки имеют в сечении вытянутую форму по направлению, параллельному оси тора, а выемка с одной стороны расположена между двумя соседними выемками, выполненными с другой стороны, а форсунка оросительного устройства выполнена с перфорированным распылительным диском и содержит цилиндрический корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом, соосно расположенным в верхней части корпуса и имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, а к корпусу, в его нижней части, посредством по крайней мере трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде перфорированного диска.This is achieved by the fact that in a nozzle scrubber containing a housing with nozzles for dusty and purified gas, an irrigation device with nozzles, support grids between which the nozzle is located, and a device for removing sludge, the nozzle is made of a toroidal shape having a circle in cross section in which non-through recesses were made on one and the other side of the diameter, the recesses having an elongated cross-sectional shape in the direction parallel to the axis of the torus, and the recess on one side is located between two adjacent recesses made with on the other hand, and the nozzle of the irrigation device is made with a perforated spray disk and contains a cylindrical body with a fitting rigidly connected to the body coaxially located in the upper part of the body and having a cylindrical fluid inlet connected to the diffuser, axisymmetric body and fitting, and to the body , in its lower part, by means of at least three spokes a sprayer is connected, located perpendicular to the axis of the housing and made in the form of a perforated disk.

На фиг. 1 изображен насадочный скруббер с поперечным орошением, на фиг. 2 изображен противоточный насадочный скруббер, на фиг. 3 - насадка в виде несквозных выемок на поверхности тора, на фиг. 4 изображен общий вид форсунки оросительного устройства.In FIG. 1 shows a nozzle scrubber with transverse irrigation, in FIG. 2 shows a countercurrent nozzle scrubber; FIG. 3 - nozzle in the form of through holes in the surface of the torus, in FIG. 4 shows a general view of the nozzle of an irrigation device.

Насадочный скруббер содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3 для запыленного и очищенного газа, оросительное устройство 6, опорные решетки 4, между которыми расположена насадка 5, и устройство для отвода шлама (фиг. 1 и фиг. 2).The nozzle scrubber comprises a housing 1 with nozzles 2 and 3 for dusty and purified gas, an irrigation device 6, support grids 4 between which the nozzle 5 is located, and a device for removing sludge (Fig. 1 and Fig. 2).

Чтобы повысить степень очистки газового потока от пыли или целевого компонента за счет увеличения площади контакта запыленного потока с насадкой, насадка 5 выполнена тороидальной формы с осью симметрии 17 (фиг. 3), имеющей в сечении круг 7 с осью симметрии 8, в котором выполнены несквозные выемки 9, 11, 13, 15 с одной стороны и несквозные выемки 10, 12, 14, 16 с другой стороны диаметра. Выемки имеют в сечении вытянутую форму по направлению, параллельному оси тора, а выемка с одной стороны расположена между двумя соседними выемками, выполненными с другой стороны.In order to increase the degree of purification of the gas stream from dust or the target component by increasing the area of contact between the dusty stream and the nozzle, the nozzle 5 is made of a toroidal shape with an axis of symmetry 17 (Fig. 3), having a cross section in circle 7 with an axis of symmetry 8, in which non-through recesses 9, 11, 13, 15 on the one hand and through holes 10, 12, 14, 16 on the other side of the diameter. The recesses are elongated in cross section in the direction parallel to the axis of the torus, and the recess on one side is located between two adjacent recesses made on the other side.

Насадка 5 выполнена из пористых полимерных материалов, стекла, пористой резины, композиционных материалов, древесины, нержавеющей стали, титановых сплавов, благородных металлов.The nozzle 5 is made of porous polymeric materials, glass, porous rubber, composite materials, wood, stainless steel, titanium alloys, precious metals.

Форсунка (фиг. 4) оросительного устройства 6 выполнена с перфорированным распылительным диском и содержит цилиндрический корпус 18 со штуцером 19, жестко связанным с корпусом, соосно расположенным в верхней части корпуса и имеющим цилиндрическое отверстие 20 для подвода жидкости, соединенное с диффузором 21, осесимметричным корпусу и штуцеру. К корпусу 18, в его нижней части, посредством по крайней мере трех спиц 26 подсоединен распылитель 22, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде перфорированного диска с отверстиями 25. Диск распылителя 22 образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора 21, криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, является кривая линия n-го порядка, например эллиптическая, параболическая и др., а вторая - плоскость.The nozzle (Fig. 4) of the irrigation device 6 is made with a perforated spray disk and comprises a cylindrical body 18 with a fitting 19 rigidly connected to the body coaxially located in the upper part of the body and having a cylindrical hole 20 for supplying fluid connected to the diffuser 21, axisymmetric to the body and fitting. To the housing 18, in its lower part, by means of at least three spokes 26, a spray gun 22 is connected, located perpendicular to the axis of the housing and made in the form of a perforated disk with holes 25. The spray disk 22 is formed by two surfaces, one of which is facing the diffuser 21 , a curved surface, and the line forming this surface is an nth-order curved line, for example, elliptic, parabolic, etc., and the second is a plane.

Спицы 23, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу, расположены радиально по отношению к оси корпуса и по форме могут быть выполнены прямыми (на чертеже не показано) и изогнутыми, причем к корпусу они крепятся посредством винтов 24, а к диску либо с помощью разъемного соединения, например резьбового, либо неразъемного, например контактной сваркой.The spokes 23, by means of which the atomizer disk is attached to the body, are arranged radially with respect to the axis of the body and can be made straight or curved in shape, moreover, they are attached to the body by means of screws 24, and to the disk or by means of a detachable connections, for example threaded, or one-piece, for example by contact welding.

Отверстия 25 перфорации в диске 22 имеют оси, пересекающиеся в точке, лежащей на торцевой поверхности корпуса и являющейся центром наибольшей окружности диффузора 21, при этом распылитель форсунки может быть выполнен из твердых материалов, например карбида вольфрама.The perforation holes 25 in the disk 22 have axes intersecting at a point lying on the end surface of the housing and which is the center of the largest circumference of the diffuser 21, while the nozzle atomizer can be made of solid materials, such as tungsten carbide.

Возможен вариант, когда на спицах 23, посредством которых диск распылителя форсунки крепится к корпусу, расположены элементы 26 пропеллерного типа. Насадочный скруббер работает следующим образом.A variant is possible when, on the spokes 23, by means of which the nozzle atomizer disk is attached to the housing, propeller-type elements 26 are located. A nozzle scrubber operates as follows.

Запыленный газовый поток поступает в корпус 1 через патрубок 2 и встречает на своем пути завесу из насадки 5, которая смачивается водой или другим абсорбентом из оросительного устройства 6. Расход орошающей жидкости в противоточных насадочных скрубберах принимается в пределах от 1,3 до 2,6 л/м³. В насадочных скрубберах с поперечным орошением для лучшего смачивания поверхности насадка 5 слой насадка наклонен на 7…10° в направлении газового потока. Расход орошающей жидкости в них принимается в пределах от 0,15 до 0,5 л/м³. Процесс пылеулавливания протекает в оптимальном гидродинамическом режиме, так как гидравлическое сопротивление насадка 5 на 20% меньше, чем гидравлическое сопротивление выходного патрубка 3 очищенного газа. Для снижения виброакустической активности аппарата и его металлоемкости, а также повышения его надежности в предлагаемом устройстве предусмотрены следующие мероприятия: на поверхности деталей нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, причем соотношение между толщиной металла и вибродемпфирующего покрытия находится в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…4). Для удаления шлама применено устройство для удаления шлама в виде канала в днище корпуса или отдельного механизма.The dusty gas stream enters the housing 1 through the nozzle 2 and meets a curtain from the nozzle 5, which is wetted with water or other absorbent from the irrigation device 6. The flow rate of irrigation fluid in countercurrent nozzle scrubbers is accepted in the range from 1.3 to 2.6 l / m ³ . In nozzle scrubbers with transverse irrigation for better wetting of the surface of the nozzle, the 5th layer of the nozzle is inclined by 7 ... 10 ° in the direction of the gas flow. The flow rate of irrigation fluid in them is taken in the range from 0.15 to 0.5 l / m ³ . The dust collection process proceeds in the optimal hydrodynamic mode, since the hydraulic resistance of the nozzle 5 is 20% less than the hydraulic resistance of the outlet pipe 3 of the purified gas. To reduce the vibro-acoustic activity of the apparatus and its metal consumption, as well as increase its reliability, the proposed device provides the following measures: a layer of soft vibration-damping material, for example, VD-17 mastic, is applied to the surface of the parts, and the ratio between the thickness of the metal and the vibration-damping coating is in the optimal range of values: 1 / (2.5 ... 4). To remove sludge, a device is used to remove sludge in the form of a channel in the bottom of the housing or a separate mechanism.

Форсунка с перфорированным распылительным диском работает следующим образом. Жидкость подается по цилиндрическому отверстию 20 в диффузор 21, а из него под давлением поступает в распылитель 22, при этом происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет турбулизации потока на выходе, и мелкодисперсный поток выходит из форсунки с широким факелом распыляющейся жидкости (раствора).The nozzle with a perforated spray disk operates as follows. The liquid is supplied through a cylindrical hole 20 to the diffuser 21, and from it enters the nozzle 22 under pressure, with this, additional droplets of liquid are crushed due to turbulence of the outlet stream, and the finely dispersed stream leaves the nozzle with a wide spray nozzle (solution).

Насадочный скруббер 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 пылеулавливании, охлаждения газов и абсорбции насадочных газопромывателей. Эффективность предлагаемой конструкции насадочного скруббера увеличивается за счет большей поверхности взаимодействия насадка в вышеуказанных процессах и составляет при улавливании пылевых частиц размером больше 2 мкм порядка 95%.The nozzle scrubber 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 nozzle scrubbers. The effectiveness of the proposed design of the nozzle scrubber increases due to the larger interaction surface of the nozzle in the above processes and when collecting dust particles larger than 2 μm in size is about 95%.

Claims

A nozzle scrubber comprising a housing with nozzles for dusty and purified gas, an irrigation device with nozzles, support grids between which the nozzle is located, and a device for removing sludge, while the nozzle is made of a toroidal shape having a cross-section in cross section in which through holes are made with one and on the other hand of the diameter, and the recesses are elongated in cross section in the direction parallel to the axis of the torus, and the recess on one side is located between two adjacent recesses made on the other hand, the nozzle of the irrigation device is made with a perforated spray disk and contains a cylindrical body with a fitting rigidly connected to the body coaxially located in the upper part of the body and having a cylindrical hole for supplying fluid connected to the diffuser, axisymmetric body and fitting, and to the body in its lower parts, through at least three spokes connected to the atomizer, located perpendicular to the axis of the housing and made in the form of a perforated disk, the nozzle atomizer disk is formed two surfaces, one of which is facing the diffuser, a curved surface, and the line forming this surface is an nth-order curved line, and the second is the plane, the spokes through which the nozzle atomizer disk is attached to the body are located radially with respect to the axis of the housing and the shape can be made straight and curved, the perforation holes in the nozzle disk have axes intersecting at a point lying on the end surface of the housing and which is the center of the largest circumference of the diff pattern spray nozzle is made of a hard material, for example tungsten carbide, characterized in that the spokes through which nozzle atomizer disk attached to the body, there are elements of propeller type.