RU2624111C1 - Venturi scrubber with finely divided irrigation - Google Patents
Venturi scrubber with finely divided irrigation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2624111C1 RU2624111C1 RU2016140659A RU2016140659A RU2624111C1 RU 2624111 C1 RU2624111 C1 RU 2624111C1 RU 2016140659 A RU2016140659 A RU 2016140659A RU 2016140659 A RU2016140659 A RU 2016140659A RU 2624111 C1 RU2624111 C1 RU 2624111C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diffuser
- truncated cone
- sleeve
- central core
- attached
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C31/00—Delivery of fire-extinguishing material
- A62C31/02—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/26—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
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, систему орошения и каплеуловитель (прототип).Closest to the claimed object in terms of technical nature and the achieved result is a device for cleaning gases such as a Venturi pipe according to the author's certificate of the USSR No. 942287, cl. B01D 47/10, 1979, containing a confuser, a neck, a diffuser, an irrigation system, and a droplet eliminator (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 - повышение эффективности очистки газов от пыли и химических вредностей.The technical result is an increase in the efficiency of cleaning gases from dust and chemical hazards.
Это достигается тем, что в скруббере Вентури с мелкодисперсным орошением, включающим конфузор, горловину, диффузор, систему орошения, каплеуловитель, в конфузоре размещено оросительное устройство, состоящее из трубопровода для подачи воды, выполненного в виде двух взаимно перпендикулярных участков, один из которых размещен осесимметрично конфузору, а на его конце, обращенном в сторону горловины закреплена форсунка системы орошения, при этом входное отверстие диаметром d1 конфузора и выходное отверстие диаметром d3 диффузора соединены соответственно с подводящим и отводящим трубопроводами, а выход диффузора, соединенный с отводящим трубопроводом, тангенциально соединен с нижней частью цилиндрического корпуса прямоточного циклона, выполняющего функцию каплеуловителя, при этом оси диффузора и корпуса циклона взаимно-перпендикулярны, причем нижняя часть корпуса циклона соединена с коническим бункером для отвода шлама, а верхняя часть соединена с конической камерой для отвода очищенного газа.This is achieved by the fact that in a Venturi scrubber with fine irrigation, including a confuser, a neck, a diffuser, an irrigation system, a droplet eliminator, an irrigation device is placed in the confuser, consisting of a water supply pipe made in the form of two mutually perpendicular sections, one of which is placed axisymmetrically to the confuser, and at its end facing the neck the nozzle of the irrigation system is fixed, while the inlet with a diameter d 1 of the confuser and the outlet with a diameter d 3 of the diffuser are connected to respectively, with the inlet and outlet pipelines, and the diffuser outlet connected to the outlet pipe is tangentially connected to the lower part of the cylindrical body of the direct-flow cyclone acting as a droplet eliminator, while the axes of the diffuser and the cyclone body are mutually perpendicular, and the lower part of the cyclone body is connected to a conical hopper for the removal of sludge, and the upper part is connected to a conical chamber for the removal of purified gas.
На фиг. 1 приведена схема скруббера Вентури с мелкодисперсным орошением, на фиг. 2 - схема трубы Вентури, на фиг. 3 - схема форсунки системы орошения.In FIG. 1 shows a diagram of a Venturi scrubber with fine irrigation, FIG. 2 is a diagram of a venturi pipe, in FIG. 3 is a diagram of the nozzle of an irrigation system.
Скруббер Вентури с мелкодисперсным орошением (фиг. 1) включает в себя трубу Вентури (фиг. 2), состоящую из конфузора 1, горловины 2, диффузора 3. В конфузоре 1 размещено оросительное устройство 4, состоящее из трубопровода для подачи воды, состоящего из двух взаимноперпендикулярных участков, один из которых - участок 6 размещен осесимметрично конфузору 1, а на его конце, обращенном в сторону горловины 2 трубы Вентури, закреплена форсунка 7. Входное отверстие диаметром d1 конфузора 1 и выходное отверстие диаметром d3 диффузора 3 соединены соответственно с подводящим 8 и отводящим 9 трубопроводами. Диаметры входного и выходного отверстий конфузора и диффузора d1 и d3 принимают равными диаметрам подводящего и отводящего трубопроводов.The fine-irrigation Venturi scrubber (Fig. 1) includes a Venturi pipe (Fig. 2), consisting of confuser 1, neck 2, diffuser 3. In confuser 1 there is an irrigation device 4, consisting of a water supply pipe, consisting of two mutually perpendicular portions, one of which - the portion 6 arranged axially confuser 1, and at its end facing towards the mouth of the venturi tube 2 is fixed nozzle 7. The inlet diameter d 1 converger 1 and the outlet diameter of the diffuser 3 d 3 are connected to respective but to a supply 8 and outlet pipes 9. The diameters of the inlet and outlet openings of the confuser and diffuser d 1 and d 3 are taken equal to the diameters of the inlet and outlet pipelines.
Выход диффузора 3, соединенный с отводящим трубопроводом 9, тангенциально соединен с нижней частью цилиндрического корпуса 5 прямоточного циклона, выполняющего функцию каплеуловителя, при этом оси диффузора 3 и корпуса 5 циклона взаимноперпен-дикулярны. Нижняя часть корпуса 5 циклона соединена с коническим бункером 10 для отвода шлама, а верхняя часть соединена с конической камерой 11 для отвода очищенного газа.The outlet of the diffuser 3, connected to the discharge pipe 9, is tangentially connected to the lower part of the cylindrical body 5 of the once-through cyclone, which performs the function of a droplet eliminator, while the axes of the diffuser 3 and the cyclone body 5 are mutually perpendicular. The lower part of the cyclone body 5 is connected to a conical hopper 10 for discharging sludge, and the upper part is connected to a conical chamber 11 for discharging purified gas.
Аэродинамически оптимальными являются следующие соотношения размеров труб Вентури круглого сечения:Aerodynamically optimal are the following aspect ratios of Venturi tubes of circular cross section:
длина горловины l2=0,15d2, где d2 - диаметр горловины; угол сужения конфузора α1=15±28°,neck length l 2 = 0.15d 2 , where d 2 is the neck diameter; narrowing angle of the confuser α 1 = 15 ± 28 °,
длина конфузора confuser length
Угол расширения диффузора α2=6÷8°,The diffuser expansion angle α 2 = 6 ÷ 8 °,
длина диффузора diffuser length
При малых скоростях газа и мелкодисперсной пыли следует применять трубы Вентури с удлиненной горловиной l2=(3÷5) d2, дающие в этом случае повышенную эффективность. При расходах газа до 3 м3/с следует применять трубы Вентури круглого сечения. При больших расходах газа и увеличении диаметра трубы возможности равномерного распределения орошения по сечению круглой трубы резко ухудшаются. Поэтому следует применять несколько параллельно работающих труб, а при расходах газа более 10 м3/с рекомендуется придавать сечению трубы прямоугольную (щелевую) форму, при которой условия организации равномерного орошения значительно облегчаются.At low gas velocities and fine dust, Venturi pipes with an elongated neck l 2 = (3 ÷ 5) d 2 should be used, which in this case give increased efficiency. For gas flow rates of up to 3 m 3 / s, round-section Venturi pipes should be used. With large gas flow rates and an increase in the diameter of the pipe, the possibility of a uniform distribution of irrigation over the cross section of a round pipe is sharply worsened. Therefore, several parallel working pipes should be used, and with gas flow rates of more than 10 m 3 / s it is recommended to give the pipe cross section a rectangular (slotted) shape, in which the conditions for organizing uniform irrigation are greatly facilitated.
Центробежная форсунка (фиг. 3) состоит из цилиндрического полого корпуса 11 с каналом 13 для подвода жидкости и соосную, жестко связанную с корпусом втулку 12 с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки 14, верхняя цилиндрическая ступень 16 которой соединена посредством резьбового соединения с, соосным с ней, центральным сердечником 17, имеющим центральное отверстие 29, и установленным с кольцевым зазором 20 относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки 14.The centrifugal nozzle (Fig. 3) consists of a cylindrical hollow body 11 with a channel 13 for supplying liquid and a coaxial sleeve 12 rigidly connected to the body with a nozzle fixed in its lower part, made in the form of a cylindrical two-stage sleeve 14, the upper cylindrical stage 16 of which is connected by a threaded connection with, coaxial with it, a Central core 17 having a Central hole 29, and installed with an annular gap 20 relative to the inner surface of the cylindrical sleeve 14.
Кольцевой зазор 20 соединен по крайней мере с тремя радиальными каналами 15, выполненными в двухступенчатой втулке 14, соединяющими его с кольцевой полостью 18, образованной внутренней поверхностью втулки 12 и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени 16, причем кольцевая полость 18 связана с каналом 13 корпуса 11 для подвода жидкости.The annular gap 20 is connected with at least three radial channels 15 made in a two-stage sleeve 14, connecting it with an annular cavity 18 formed by the inner surface of the sleeve 12 and the outer surface of the upper cylindrical stage 16, and the annular cavity 18 is connected with the channel 13 of the housing 11 for fluid supply.
К центральному сердечнику 17, в его нижней части, жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса 21, соосного центральному отверстию 19 сердечника, и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника 17, а к нижнему основанию усеченного конуса 21, посредством по крайней мере трех спиц 23, прикреплен рассекатель 22, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора 20.A sprayer made in the form of a truncated cone 21, coaxial with the central hole of the core 19 and fixed with its upper base to the base of the cylinder of the central core 17, and to the lower base of the truncated cone 21, is fastened to the central core 17, in its lower part, by at least at least three spokes 23, a divider 22 is attached, which is made in the form of an end circular plate, the edges of which are bent towards the annular gap 20.
На внешней боковой поверхности усеченного конуса 21 имеются винтовые канавки (на чертеже не показано), которые способствуют более интенсивному распыливанию жидкости.On the outer side surface of the truncated cone 21 there are screw grooves (not shown in the drawing), which contribute to a more intensive atomization of the liquid.
В рассекателе 22, который прикреплен к нижнему основанию усеченного конуса 21, посредством по крайней мере трех спиц 23, и выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора 20, осесимметрично центральному отверстию 19 центрального сердечника 17, выполнено дроссельное отверстие 24.In the divider 22, which is attached to the lower base of the truncated cone 21, through at least three spokes 23, and made in the form of an end round plate, the edges of which are bent towards the annular gap 20, axisymmetrically to the Central hole 19 of the Central core 17, made a throttle hole 24 .
Возможен вариант, когда к втулке 12, жестко связанной с корпусом 11, в ее нижней части, соосно прикреплен внешний диффузор 25, а к нижнему основанию усеченного конуса 21 распылителя, жестко прикрепленного к центральному сердечнику 17, в его нижней части, при этом на внешней боковой поверхности усеченного конуса 21 имеются винтовые канавки, соосно прикреплен внутренний перфорированный диффузор 26, таким образом, что выходные сечения внешнего 25 и внутреннего 26 диффузоров, лежат в одной плоскости.An option is possible when an external diffuser 25 is coaxially attached to the sleeve 12, rigidly connected with the housing 11, in its lower part, and to the lower base of the truncated cone 21 of the atomizer, rigidly attached to the central core 17, in its lower part, while on the external the lateral surface of the truncated cone 21 has helical grooves, the inner perforated diffuser 26 is coaxially attached, so that the output sections of the outer 25 and inner 26 of the diffusers lie in the same plane.
Работа форсунки осуществляется следующим образом.The nozzle is as follows.
Жидкость под давлением подается в полость корпуса форсунки 11 и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 18 через радиальные каналы 15, затем в кольцевой зазор 20 между соплом и центральным сердечником 17. При давлениях на входе более 0,2 МПа жидкость разгоняется с образованием пленки жидкости, которая не отрывается от его внешней поверхности и приобретает вращательное движение на винтовой внешней поверхности усеченного конуса 21.Liquid under pressure is supplied to the cavity of the nozzle body 11 and then flows in two directions: first, into the annular cavity 18 through radial channels 15, then into the annular gap 20 between the nozzle and the central core 17. At inlet pressures of more than 0.2 MPa, the liquid accelerates with the formation of a film of liquid that does not come off its outer surface and acquires rotational motion on the helical outer surface of the truncated cone 21.
Второе направление, по которому поступает жидкость - через канал 13 для подвода жидкости в полость центрального отверстия 19 центрального сердечника 17, а затем через полость усеченного конуса 21 поступает на рассекатель 22, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора 20, при этом происходит многократное дробление капельных потоков жидкости, истекающих по этим направлениям.The second direction in which the fluid enters is through the channel 13 for supplying fluid into the cavity of the central hole 19 of the central core 17, and then through the cavity of the truncated cone 21 enters the divider 22, which is made in the form of an end round plate, the edges of which are bent towards the annular gap 20, while there is repeated crushing of droplet fluid flows flowing in these directions.
Наличие газовых включений в жидкости дополнительно возмущает ее поверхность, что приводит к волнообразованию и объемному дроблению жидкостной пленки. Потери механической энергии при внешнем разгоне (по внешней конической поверхности) уменьшаются по сравнению с таким же разгоном в закрытом канале.The presence of gas inclusions in a liquid additionally perturbs its surface, which leads to wave formation and volumetric crushing of the liquid film. The loss of mechanical energy during external acceleration (on the external conical surface) is reduced compared with the same acceleration in a closed channel.
Скруббер Вентури с мелкодисперсным орошением работает следующим образом.Scrubber Venturi with fine irrigation works as follows.
Работа скрубберов Вентури основана на дроблении воды турбулентным газовым потоком, захвате каплями воды частиц пыли, последующей их коагуляции и осаждении в каплеуловителе 5 инерционного типа. При введении жидкости в газовый поток дробление крупных капель на более мелкие за счет энергии турбулентного потока происходит, когда внешние силы, действующие на каплю, преодолевают силы поверхностного натяжения.The work of Venturi scrubbers is based on the crushing of water by a turbulent gas flow, the capture of dust particles by drops of water, their subsequent coagulation and sedimentation in an inertial type 5 droplet trap. When liquid is introduced into the gas stream, large droplets are crushed into smaller ones due to the energy of the turbulent flow, when external forces acting on the droplet overcome the surface tension forces.
Труба Вентури состоит из конфузора 1, служащего для увеличения скорости газа, горловины 2, где происходит осаждение частиц пыли на каплях воды, и диффузора 3, в котором протекают процессы коагуляции, а также за счет снижения скорости восстанавливается часть давления, затраченного на создание высокой скорости газа в горловине 2. В каплеуловителе 5 благодаря тангенциальному вводу газа создается вращение газового потока, вследствие чего смоченные и укрупненные частицы пыли отбрасываются на стенки и непрерывно удаляются из каплеуловителя 5 в виде шлама.The venturi pipe consists of a confuser 1, which serves to increase the gas velocity, a neck 2, where dust particles are deposited on water droplets, and a diffuser 3, in which coagulation processes occur, and also, due to a decrease in speed, a part of the pressure expended to create a high speed is restored gas in the neck 2. In the droplet eliminator 5, due to the tangential introduction of gas, a rotation of the gas flow is created, as a result of which moistened and coarsened dust particles are thrown onto the walls and continuously removed from the droplet eliminator 5 in ide sludge.
При подаче орошающей жидкости в трубу Вентури ее начальная скорость незначительна. За счет сил динамического давления газового потока капли одновременно с дроблением получают значительные ускорения и в конце горловины 2 приобретают скорость, близкую к скорости газового потока. В диффузоре 3 скорости газового потока и капель падают, причем вследствие сил инерции скорость капель превышает скорость газового потока, поэтому захват частиц пыли каплями наиболее интенсивно идет в конце конфузора 1 и в горловине 2, где скорость газа относительно капли особенно значительна и кинематическая коагуляция протекает наиболее эффективно.When irrigation fluid is supplied to the venturi, its initial velocity is negligible. Due to the forces of the dynamic pressure of the gas stream, the drops simultaneously with crushing receive significant accelerations and at the end of the neck 2 acquire a speed close to the speed of the gas stream. In the diffuser 3, the gas flow and droplet velocities fall, and due to inertia forces the droplet velocity exceeds the gas flow velocity, therefore, the capture of dust particles by droplets occurs most intensively at the end of confuser 1 and in the neck 2, where the gas velocity relative to the droplet is especially significant and kinematic coagulation proceeds most effectively.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016140659A RU2624111C1 (en) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | Venturi scrubber with finely divided irrigation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016140659A RU2624111C1 (en) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | Venturi scrubber with finely divided irrigation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2624111C1 true RU2624111C1 (en) | 2017-06-30 |
Family
ID=59312639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016140659A RU2624111C1 (en) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | Venturi scrubber with finely divided irrigation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2624111C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111511196A (en) * | 2017-08-04 | 2020-08-07 | 元素工程公司 | Underground irrigation system |
RU2730151C1 (en) * | 2020-02-06 | 2020-08-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный университет" | Fire hose nozzle |
RU219651U1 (en) * | 2023-05-31 | 2023-07-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственный Центр Эковент" | Wet gas cleaning device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU942287A1 (en) * | 1979-11-11 | 1983-09-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Очистке Технологических Газов,Сточных Вод И Использованию Вторичных Энергоресурсов Предприятий Черной Металлургии | Apparatus for cleaning gases |
CA2558063A1 (en) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Optima Solutions Uk Limited | Improved nozzle |
RU2512941C1 (en) * | 2013-03-19 | 2014-04-10 | Олег Савельевич Кочетов | Scrubber with movable attachment |
RU2541019C1 (en) * | 2013-10-18 | 2015-02-10 | Олег Савельевич Кочетов | Venturi scrubber |
-
2016
- 2016-10-17 RU RU2016140659A patent/RU2624111C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU942287A1 (en) * | 1979-11-11 | 1983-09-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Очистке Технологических Газов,Сточных Вод И Использованию Вторичных Энергоресурсов Предприятий Черной Металлургии | Apparatus for cleaning gases |
CA2558063A1 (en) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Optima Solutions Uk Limited | Improved nozzle |
RU2512941C1 (en) * | 2013-03-19 | 2014-04-10 | Олег Савельевич Кочетов | Scrubber with movable attachment |
RU2541019C1 (en) * | 2013-10-18 | 2015-02-10 | Олег Савельевич Кочетов | Venturi scrubber |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111511196A (en) * | 2017-08-04 | 2020-08-07 | 元素工程公司 | Underground irrigation system |
RU2730151C1 (en) * | 2020-02-06 | 2020-08-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный университет" | Fire hose nozzle |
RU219651U1 (en) * | 2023-05-31 | 2023-07-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственный Центр Эковент" | Wet gas cleaning device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2624111C1 (en) | Venturi scrubber with finely divided irrigation | |
AU2017101842A4 (en) | Cyclone and dip tube for separating a gas | |
RU2541019C1 (en) | Venturi scrubber | |
RU2626356C1 (en) | Bubbling-vortex device with parabolic swirler for wet gas cleaning | |
RU2413571C1 (en) | Ventury scrubber | |
RU2411062C1 (en) | Scrubber | |
RU2624109C1 (en) | Centrifugal dust exhauster | |
RU2380166C1 (en) | Device for wet cleaning of gases | |
RU2635709C1 (en) | Centrifugal gas scrubber | |
RU2568700C1 (en) | Venturi scrubber | |
RU2630087C1 (en) | Air cleaning device in vibration-boiling layer of liquid | |
RU2490052C1 (en) | Scrubber | |
RU2624650C1 (en) | Mesh horizontal filter | |
RU2622952C1 (en) | Acoustic nozzle for liquid spraying | |
RU2626822C1 (en) | Combination cyclone | |
RU2669832C2 (en) | Venturi scrubber | |
RU2669819C1 (en) | Scrubber | |
RU2664670C1 (en) | Air lift vortex apparatus with parabolic swirler for wet gas cleaning | |
RU2624648C1 (en) | Kochetov`s scrubber | |
RU2655981C1 (en) | Aerial effluents gas and dust acoustic cleaning system | |
RU2681269C2 (en) | Kochetov's scrubber | |
RU2665399C1 (en) | Scrubber | |
RU2669820C1 (en) | Scrubber | |
RU2666881C1 (en) | Cyclone combined | |
RU2661570C1 (en) | Scrubber |