RU2787480C1 - Gas purification device - Google Patents
Gas purification device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2787480C1 RU2787480C1 RU2022100684A RU2022100684A RU2787480C1 RU 2787480 C1 RU2787480 C1 RU 2787480C1 RU 2022100684 A RU2022100684 A RU 2022100684A RU 2022100684 A RU2022100684 A RU 2022100684A RU 2787480 C1 RU2787480 C1 RU 2787480C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- gas purification
- shell
- mixing
- liquid
- Prior art date
Links
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 54
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 64
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N HF Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking Effects 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static Effects 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Техническое решение относится к устройствам для очистки газа от примесей посредством контакта газовой и жидкостной сред.The technical solution relates to devices for gas purification from impurities through the contact of gas and liquid media.
Из уровня техники известно решение, представляющее собой устройство для очистки газа и воздуха, включающее корпус с патрубками для подвода и отвода газа и жидкости и размещенные в нем завихритель газожидкостной смеси и сепаратор. Устройство содержит одну или более смесительных ступеней, расположенных соосно по вертикали, каждая из которых выполнена в виде завихрителя, представляющего собой цилиндрическую обечайку с тангенциальными щелями и прямыми лопатками, установленными по касательной к внутренней окружности, причем торец обечайки, обращенный к поступающему потоку смеси, закрыт диском таким образом, чтобы при растекании смесь попадала через щели в пространство между лопатками, а с другого торца лопатки обечайки закреплены на диске с центральным отверстием, предназначенным для выхода закрученного вспененного газожидкостного потока. Сепаратором служит жестко закрепленный статичный элемент, размещенный под центральным отверстием диска последней смесительной ступени, перекрывающий сечение выходящего потока и использующий для разделения жидкости и газа центробежные силы от закрутки газожидкостного потока на выходе из завихрителя. Патент на изобретение РФ № 2404838, МПК B01D 3/30; B01D 53/18, опубликован 27.11.2010.A solution is known from the prior art, which is a device for purifying gas and air, including a housing with nozzles for supplying and discharging gas and liquid and placed in it a gas-liquid mixture swirler and a separator. The device contains one or more mixing stages located coaxially along the vertical, each of which is made in the form of a swirler, which is a cylindrical shell with tangential slots and straight blades mounted tangentially to the inner circle, and the end of the shell, facing the incoming mixture flow, is closed disk in such a way that, when spreading, the mixture enters through the slots into the space between the blades, and from the other end of the shell blades are fixed on the disk with a central hole designed to exit the swirling foamed gas-liquid flow. The separator is a rigidly fixed static element placed under the central hole of the disk of the last mixing stage, blocking the cross section of the outgoing flow and using centrifugal forces from the swirl of the gas-liquid flow at the outlet of the swirler to separate the liquid and gas. RF patent No. 2404838, IPC
Известно техническое решение, выбранное в качестве ближайшего аналога, представляющее собой устройство для очистки газа, включающее корпус с патрубками для подвода газа и жидкости в верхней его части и с патрубками для отвода жидкости и газа в нижней его части. Корпус состоит из, как минимум, двух частей, расположенных одна над другой, и размещенных в нем один над другим смесительные блоки, каждый из которых имеет обечайку с тангенциальными щелями в стенках, образованными лопатками, и сепарационный блок, включающий нижнее основание в форме на основе усеченного конуса, и содержащий козырек, выполненный по периметру нижнего основания сепарационного блока и образующий щель между сепарационным блоком и внутренней поверхностью стенок корпуса. Патент на изобретение РФ № 2672426, МПК B01D 3/30; B01D 53/18, опубликован 14.11.2018.Known technical solution, selected as the closest analogue, which is a device for gas purification, including a housing with nozzles for supplying gas and liquid in its upper part and with nozzles for draining liquid and gas in its lower part. The housing consists of at least two parts located one above the other, and mixing blocks placed one above the other in it, each of which has a shell with tangential slots in the walls formed by blades, and a separation block, including a lower base in the form on the base truncated cone, and containing a peak made along the perimeter of the lower base of the separation block and forming a gap between the separation block and the inner surface of the walls of the housing. RF patent No. 2672426, IPC
Контроль исключения попадания капель воды в входную часть канала выхода газа в ближайшем аналоге осуществляется за счет снижения напора воды, подаваемого для очистки газа, и подбором геометрии корпуса сепарационного блока.The control of the exclusion of water droplets entering the inlet part of the gas outlet channel in the closest analogue is carried out by reducing the pressure of water supplied for gas purification and by selecting the geometry of the separation unit body.
Отличительным признаком заявляемого технического решения является наличие полого цилиндра в сепарационном блоке, своей верхней частью соединенного с нижней частью основания.A distinctive feature of the proposed technical solution is the presence of a hollow cylinder in the separation block, its upper part connected to the lower part of the base.
Технический результат заявляемого технического решения проявляется в повышении эффективности очистки газа и производительности устройства для очистки газа.The technical result of the proposed technical solution is manifested in increasing the efficiency of gas purification and the performance of the device for gas purification.
Повышение эффективности очистки газа и производительности устройства для очистки газа достигается, в частности, за счет возможности снижения сопротивления, оказываемого конструкцией, и, как следствие, уменьшения требуемой мощности вентилятора, необходимого для нагнетания потока в устройство, а также за счет возможности увеличения потока жидкости, подаваемой для очистки газа.Improving the efficiency of gas cleaning and the performance of the gas cleaning device is achieved, in particular, due to the possibility of reducing the resistance provided by the structure and, as a result, reducing the required fan power required to force the flow into the device, as well as due to the possibility of increasing the liquid flow, supplied for gas purification.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для очистки газа, включающем цилиндрический вертикально ориентированный корпус, состоящий из, как минимум двух частей, расположенных одна над другой, в верхней части которого выполнены патрубки с каналами для подвода жидкости и газа, а в нижней части патрубки с каналами для отвода жидкости и газа, при этом в корпусе установлен, по меньшей мере, один смесительный блок, и размещенный под ним сепарационный блок, смесительный блок включает обечайку с щелями в стенках, образованными лопатками, расположенными под углом к касательной к окружности, верхняя часть обечайки закрыта верхним диском, диаметр которого равен диаметру обечайки, а нижняя часть обечайки закреплена на нижнем диске, который содержит центральное отверстие, диаметр которого меньше, чем диаметр обечайки, сепарационный блок содержит основание в форме на основе усеченного конуса, обращенного своим меньшим основанием к центральному отверстию нижнего диска смесительного блока, сепарационный блок содержит полый цилиндр, своей верхней частью соединенный с нижней частью основания, при этом входная часть канала выхода газа расположена во внутреннем пространстве цилиндра.The technical result is achieved by the fact that in the device for gas purification, including a cylindrical vertically oriented body, consisting of at least two parts located one above the other, in the upper part of which there are branch pipes with channels for supplying liquid and gas, and in the lower part of the pipe with channels for draining liquid and gas, while at least one mixing block is installed in the housing, and a separation block placed under it, the mixing block includes a shell with slots in the walls formed by blades located at an angle to the tangent to the circle, the upper part of the shell is closed by the upper disk, the diameter of which is equal to the diameter of the shell, and the lower part of the shell is fixed on the lower disk, which contains a central hole, the diameter of which is less than the diameter of the shell, the separation block contains a base in the form of a truncated cone, facing its smaller base to the center hole of the lower disk of the mixing block a, the separation unit contains a hollow cylinder, connected with its upper part to the lower part of the base, while the inlet part of the gas outlet channel is located in the inner space of the cylinder.
Полый цилиндр, расположенный в сепарационном блоке, соединенный своей верхней частью с нижней частью основания, исключает попадание жидкости во входную часть канала выхода газа. Вся жидкость, включая брызги, проходит через зазор между внешней стенкой цилиндра и внутренней стенкой корпуса. Заявленная конструкция позволяет повысить эффективность очистки газа и производительность устройства для очистки газа за счет возможности увеличения потока жидкости, подаваемой для очистки газа, и увеличения площади отверстий для прохода жидкости и газа, что приводит к снижению сопротивления конструкции устройства потоку. A hollow cylinder located in the separation block, connected by its upper part to the lower part of the base, prevents liquid from entering the inlet part of the gas outlet channel. All liquid, including splashes, passes through the gap between the outer wall of the cylinder and the inner wall of the housing. The claimed design makes it possible to increase the efficiency of gas purification and the productivity of the gas purification device due to the possibility of increasing the flow of liquid supplied for gas purification and increasing the area of the holes for the passage of liquid and gas, which leads to a decrease in the resistance of the device structure to flow.
Выполнение основания сепарационного блока в форме усеченного конуса, обращенного своим меньшим основанием к центральному отверстию нижнего диска смесительного блока, позволяет увеличить площадь сечения сепарационного блока, что, в свою очередь, уменьшает сопротивление устройства. Это позволяет увеличить производительность устройства, не увеличивая мощности нагнетающего или всасывающего вентилятора, что влияет на эффективность работы устройства в целом. При такой форме выполнения основания сепарационного блока, смесь жидкости и газа продолжает двигаться по спирали, спускается по конусообразной поверхности нижнего основания сепарационного блока и, проходя между лопатками сепарационного блока, получает дополнительное ускорение. The execution of the base of the separation block in the form of a truncated cone, facing its smaller base to the central hole of the lower disk of the mixing block, allows you to increase the cross-sectional area of the separation block, which, in turn, reduces the resistance of the device. This allows you to increase the performance of the device without increasing the power of the blower or suction fan, which affects the efficiency of the device as a whole. With this form of execution of the base of the separation block, the mixture of liquid and gas continues to move in a spiral, descends along the cone-shaped surface of the lower base of the separation block and, passing between the blades of the separation block, receives additional acceleration.
Наличие лопаток сепарационного блока, ориентированных в противоположную сторону, чем лопатки смесительных блоков, обеспечивает направленное прохождение потока, который получает дополнительное ускорение. Дальше поток, на выходе из щелей сепарационного блока ударяется о стенки корпуса, жидкость стекает вниз и затем уходит через патрубок для отвода жидкости, а газ поднимается и выходит через патрубок для отвода газа. Козырек, выполненный по периметру сепарационного блока и образующий щель между сепарационным блоком и внутренней поверхностью стенок корпуса, не позволяет жидкости, осаждающейся из газожидкостной смеси, стекать по внешней нижней поверхности конусообразного основания и попадать в отвод для очищенного газа.The presence of the blades of the separation block, oriented in the opposite direction than the blades of the mixing blocks, provides a directed passage of the flow, which receives additional acceleration. Further, the flow, at the exit from the slots of the separation block, hits the walls of the housing, the liquid flows down and then leaves through the liquid outlet pipe, and the gas rises and exits through the gas outlet pipe. The visor, made along the perimeter of the separation block and forming a gap between the separation block and the inner surface of the housing walls, does not allow the liquid deposited from the gas-liquid mixture to flow down the outer lower surface of the cone-shaped base and enter the outlet for the purified gas.
В предпочтительном варианте, расстояние между верхней частью канала выхода газа и нижней частью цилиндра составляет 50-70 % от расстояния между нижней частью цилиндра и нижней частью корпуса. Заявленный диапазон является оптимальным для достижения наибольшей эффективности и производительности устройства. При выполнении конструкции с расстоянием между верхней частью канала выхода газа и нижней частью цилиндра менее 50 % от расстояния между нижней частью цилиндра и нижней частью корпуса, необходимо ослабить мощность потока жидкости для исключения попадания капель в канал выхода газа. При выполнении конструкции с расстоянием между верхней частью канала выхода газа и нижней частью цилиндра более 70 % от расстояния между нижней частью цилиндра и нижней частью корпуса, происходит неоправданное увеличение материалоемкости устройства для очистки газа.Preferably, the distance between the top of the gas outlet and the bottom of the cylinder is 50-70% of the distance between the bottom of the cylinder and the bottom of the housing. The declared range is optimal for achieving the highest efficiency and performance of the device. When making a design with a distance between the upper part of the gas outlet channel and the lower part of the cylinder is less than 50% of the distance between the lower part of the cylinder and the lower part of the body, it is necessary to weaken the power of the liquid flow to prevent drops from entering the gas outlet channel. When a design is made with a distance between the upper part of the gas outlet channel and the lower part of the cylinder of more than 70% of the distance between the lower part of the cylinder and the lower part of the housing, an unjustified increase in the material consumption of the gas purification device occurs.
Выполнение канала для подвода газа по криволинейной линии с переменным радиусом кривизны обеспечивает предварительное ускорение потока перед его попаданием в смесительный блок, что позволяет повысить производительность устройства. Кроме того, такая конструкция позволяет уменьшить высоту устройства, и, как следствие, за счет снижения сопротивления, оказываемого конструкцией, требуемую мощность вентилятора, необходимого для нагнетания потока в устройство.The execution of the channel for supplying gas along a curved line with a variable radius of curvature provides a preliminary acceleration of the flow before it enters the mixing unit, which improves the performance of the device. In addition, this design allows to reduce the height of the device, and, as a result, by reducing the resistance provided by the structure, the required fan power required to force the flow into the device.
При закреплении каждого нижнего диска смесительного блока жестко и герметично между фланцами корпуса и выполнении нижнего диска по диаметру большим, чем внутренний диаметр корпуса, исключается прохождение газожидкостного потока по стенкам корпуса, минуя смесительные блоки, что повышает эффективность работы устройства. Такая конструкция позволяет также при необходимости быстро и легко разобрать корпус и прочистить или заменить смесительный блок. When each lower disk of the mixing block is fixed rigidly and tightly between the housing flanges and the lower disk is made larger in diameter than the internal diameter of the housing, the passage of the gas-liquid flow along the walls of the housing, bypassing the mixing blocks, is excluded, which increases the efficiency of the device. This design also allows, if necessary, to quickly and easily disassemble the body and clean or replace the mixing unit.
Люки для обслуживания смесительного блока, выполненные в стенке корпуса, позволяет быстро и самостоятельно произвести осмотр конструктивных элементов смесительного блока. В случае необходимости, через люки можно также произвести соответствующие ремонтные работы или замену неисправных элементов. Выполнение, по меньшей мере, трех люков для обслуживания смесительного блока расположенных равноудаленно так, что угол сектора, ограниченного радиусами, ведущими к двум соседним люкам, составляет 120°, позволяет обеспечить наибольшую обозреваемую область внутри конструкции: осмотр любого участка смесительного блока можно произвести через ближайший к этому участку люк. Hatches for maintenance of the mixing unit, made in the wall of the housing, allows you to quickly and independently inspect the structural elements of the mixing unit. If necessary, through the hatches, it is also possible to carry out appropriate repairs or replacement of defective elements. The implementation of at least three hatches for maintenance of the mixing unit located equidistantly so that the angle of the sector bounded by radii leading to two adjacent hatches is 120°, allows you to provide the largest observable area inside the structure: any part of the mixing unit can be inspected through the nearest hatch to this area.
Уплотнители, предпочтительно, силиконовые, установленные по периметру люка для обслуживания смесительного блока, являются надежным средством герметизации устройства. При этом, для его быстрой разгерметизации, необходимой для осмотра конструкции, достаточно разъединить замки и снять крышку люка. Под замками следует понимать любое устройство, позволяющее открывать и закрывать крышку люка.Seals, preferably silicone, installed along the perimeter of the hatch for servicing the mixing unit, are a reliable means of sealing the device. At the same time, for its quick depressurization, necessary for inspecting the structure, it is enough to disconnect the locks and remove the hatch cover. Locks should be understood as any device that allows you to open and close the hatch cover.
Заявляемое техническое решение далее поясняется с помощью фигур, на которых условно представлен один из возможных вариантов исполнения устройства для очистки газа. The claimed technical solution is further explained with the help of figures, which conditionally represent one of the possible versions of the device for gas purification.
На фиг. 1 представлен вид устройства для очистки газа сбоку в разрезе.In FIG. 1 is a sectional side view of the gas purification device.
На фиг. 1 изображено устройство (1) для очистки газа включающее корпус (2), патрубок (3) для подвода жидкости и патрубок (4) для подвода газа, смесительный блок (5), включающий обечайку (6) с щелями в стенках, образованными лопатками (7), верхний диск (8) и нижний диск (9) с центральным отверстием (10), сепарационный блок (11), лопатки (12) сепарационного блока, основание (13), цилиндр (14), патрубок (15) для отвода жидкости и канал (16) для отвода газа.In FIG. 1 shows a device (1) for gas purification, including a housing (2), a branch pipe (3) for supplying liquid and a branch pipe (4) for supplying gas, a mixing unit (5), including a shell (6) with slots in the walls formed by blades ( 7), upper disk (8) and lower disk (9) with a central hole (10), separation block (11), blades (12) of the separation block, base (13), cylinder (14), branch pipe (15) for removal liquid and channel (16) for gas removal.
Далее, со ссылками на фигуры описана конструкция устройства (1) для очистки газа. Next, with reference to the figures, the construction of the device (1) for gas purification is described.
Устройство (1) для очистки газа включает цилиндрический вертикально ориентированный корпус (2), состоящий из, как минимум двух частей, расположенных одна над другой. В верхней части корпуса (2) выполнены патрубок (3) для подвода жидкости и патрубок (4) для подвода газа, а в нижней части патрубок (15) для отвода жидкости и канал (16) для отвода газа. В корпусе (2) установлен, по меньшей мере, один смесительный блок (5), и размещенный под ним сепарационный блок (11). Патрубков (3) для подвода жидкости может быть несколько, в соответствии с количеством смесительных блоков (5) в конструкции устройства (1).The device (1) for gas purification includes a cylindrical vertically oriented body (2) consisting of at least two parts located one above the other. In the upper part of the body (2) there is a branch pipe (3) for supplying liquid and a branch pipe (4) for supplying gas, and in the lower part there is a branch pipe (15) for draining liquid and a channel (16) for draining gas. At least one mixing block (5) and a separation block (11) placed under it are installed in the housing (2). There can be several branch pipes (3) for supplying liquid, in accordance with the number of mixing blocks (5) in the design of the device (1).
Смесительный блок (5) включает обечайку (6) с щелями в стенках, образованными лопатками (7), расположенными под углом к касательной к окружности, верхняя часть обечайки (6) закрыта верхним диском (8), диаметр которого равен диаметру обечайки (6), а нижняя часть обечайки (6) закреплена на нижнем диске (9), который содержит центральное отверстие (10), диаметр которого меньше, чем диаметр обечайки (6), сепарационный блок (11) содержит основание (13) в форме на основе усеченного конуса, обращенного своим меньшим основанием к центральному отверстию (10) нижнего диска (9) смесительного блока (5).The mixing block (5) includes a shell (6) with slots in the walls formed by blades (7) located at an angle to the tangent to the circle, the upper part of the shell (6) is closed by the upper disk (8), the diameter of which is equal to the diameter of the shell (6) , and the lower part of the shell (6) is fixed on the lower disk (9), which contains a central hole (10), the diameter of which is smaller than the diameter of the shell (6), the separation block (11) contains a base (13) in the form of a truncated a cone facing its smaller base to the central hole (10) of the lower disk (9) of the mixing block (5).
Сепарационный блок (11) содержит полый цилиндр (14), своей верхней частью соединенный с нижней частью основания (13), при этом входная часть канала (16) выхода газа расположена во внутреннем пространстве цилиндра (14). Нижняя часть основания (13) может быть выполнена с козырьком, соединенным с цилиндром (14).The separation block (11) contains a hollow cylinder (14), with its upper part connected to the lower part of the base (13), while the inlet part of the gas outlet channel (16) is located in the inner space of the cylinder (14). The lower part of the base (13) can be made with a visor connected to the cylinder (14).
В предпочтительном варианте, расстояние между верхней частью канала (16) выхода газа и нижней частью цилиндра (14) составляет 50-70 % от расстояния между нижней частью цилиндра (14) и нижней частью корпуса (2).Preferably, the distance between the upper part of the gas outlet channel (16) and the lower part of the cylinder (14) is 50-70% of the distance between the lower part of the cylinder (14) and the lower part of the housing (2).
В предпочтительном варианте, в стенке корпуса (2) выполнены, по меньшей мере, три люка для обслуживания смесительного блока (5), расположенные равноудаленно друг относительно друга так, что угол сектора, ограниченного радиусами, ведущими к двум соседним люкам, составляет 120°. По периметру люков для обслуживания смесительного блока (5) установлены уплотнители. Предпочтительно, крышки люков для обслуживания смесительного блока (5) закреплены к стенке корпуса (2) посредством замков.In the preferred embodiment, at least three hatches for servicing the mixing unit (5) are made in the wall of the housing (2), located equidistantly relative to each other so that the angle of the sector limited by radii leading to two adjacent hatches is 120°. Seals are installed along the perimeter of hatches for maintenance of the mixing unit (5). Preferably, hatch covers for maintenance of the mixing unit (5) are fixed to the wall of the housing (2) by means of locks.
В предпочтительном варианте, часть корпуса (2) представляет собой цилиндрический корпус с фланцами, выполненными с возможностью соединения частей корпуса (2) друг с другом, при этом нижний диск (9) смесительного блока (5) жестко закреплен между фланцами частей корпуса (2).In the preferred embodiment, part of the body (2) is a cylindrical body with flanges made with the possibility of connecting the parts of the body (2) to each other, while the lower disk (9) of the mixing unit (5) is rigidly fixed between the flanges of the parts of the body (2) .
В предпочтительном варианте, сепарационный блок (11) включает лопатки (12), ориентированные в сторону, противоположную стороне, в которую ориентированы лопатки (7) смесительного блока (5).Preferably, the separation block (11) includes vanes (12) oriented in the opposite direction to which the vanes (7) of the mixing block (5) are oriented.
Канал (16) для подвода газа может быть выполнен по криволинейной линии с переменным радиусом кривизны. Иными словами, канал (16) выполнен по кривой, описывающей дуги окружностей с линейно изменяющимися величинами радиусов, при этом центр окружности с наименьшим радиусом определяет вход потока газа в смесительный блок (5). В качестве классического примера такой кривой может служить плоская спираль.The channel (16) for supplying gas can be made along a curved line with a variable radius of curvature. In other words, the channel (16) is made along a curve that describes arcs of circles with linearly varying radii, while the center of the circle with the smallest radius determines the gas flow inlet to the mixing unit (5). The classic example of such a curve is a flat spiral.
Далее представлен один из предпочтительных вариантов использования устройства для очистки газовоздушной смеси от пыли на примере конструкции с двумя смесительными блоками (5).The following is one of the preferred options for using a device for cleaning the gas-air mixture from dust using the example of a design with two mixing blocks (5).
В устройство (1), через патрубок (4) для подвода газа, подают газовоздушную смесь, а жидкость, например, воду, подают через патрубки (3). При этом, за счет предпочтительной формы канала для подвода газа, закрученный поток газа уже на входе в смесительный блок (5) имеет достаточное для эффективной очистки газа ускорение.A gas-air mixture is supplied to the device (1) through a pipe (4) for supplying gas, and a liquid, for example, water, is fed through pipes (3). At the same time, due to the preferred shape of the gas supply channel, the swirling gas flow already at the inlet to the mixing unit (5) has an acceleration sufficient for effective gas purification.
Жидкость и газовоздушная смесь заполняют пространство корпуса (2) первого смесительного блока (5), предпочтительно, через равномерно расположенные по боковой поверхности отверстия в обечайке (6). Лопатки (7) смесительного блока (5), расположенные под углом к касательной к окружности обечайки (6), образующие щели в ней, являются единственным входом в смесительный блок (5) для смеси газожидкостного потока, так как сверху обечайка (6) закрыта верхним диском (8), а снизу обечайка (6) закреплена на нижнем диске (9), который герметично и жестко закреплен на стенках корпуса (2) с помощью фланцев. Газожидкостный поток, проходя через щели обечайки (6), движется по лопаткам (7), что задает ему вращательное круговое движение по направлению лопаток (7). Под действием центробежных сил жидкость, поступающая в смесительный блок (5), прижимается к внутренней поверхности обечайки (6), где постоянно раскручивается поступающим газом. При этом внутри смесительного блока (5) образуется газожидкостное кольцо, удерживаемое на внутренних поверхностях обечайки (6). Газ с жидкостью двигаются по спиральной траектории от периферии к центру. Поскольку скорость газа в десятки раз превышает скорость жидкости, то при его прохождении через вращающееся газожидкостное кольцо, газ с жидкостью дробятся в поле центробежных сил на очень мелкие пузырьки с развитой быстрообновляемой поверхностью контакта, что обеспечивает тщательное смешивание газа и жидкости, пока оно не заполнит пространство обечайки (6), дойдя до центрального отверстия (10) нижнего диска (9). При этом сам смесительный блок (5) остается неподвижным, вращается только газожидкостное кольцо. Далее через отверстие (10) нижнего диска (9) газожидкостный поток поступает во второй смесительный блок (5), работающий аналогично первому, в котором также происходит его раскручивание и дробление с образованием газожидкостного кольца. Если времени контакта между газом и жидкостью не хватает в первых двух смесительных блоках (5) для требуемых параметров смешивания, то устройство (1) может быть снабжено любым количеством аналогичных блоков (5), обеспечиваемых необходимое время контакта газа с жидкостью и степени их смешивания. В процессе смешивания газовоздушной смеси и жидкости, пыль прилипает к пузырькам жидкости на границах раздела. После выхода из последнего смесительного блока (5) газожидкостная смесь попадает в сепарационный блок (11), где происходит разделение жидкой фазы и газа. При этом газожидкостный поток, продолжая двигаться по спирали, спускается по конусообразной поверхности основания (13) сепарационного блока (11) и, проходя между лопатками (12), получает дополнительное ускорение. Далее поток ударяется о стенки корпуса (2), жидкость, с содержащимися в ней частицами пыли стекает вниз и удаляется через патрубок (15) для отвода жидкости, а газ выходит через патрубок канала (16) для отвода газа. Liquid and gas-air mixture fill the space of the housing (2) of the first mixing unit (5), preferably through the holes in the shell (6) evenly spaced along the side surface. The blades (7) of the mixing block (5), located at an angle to the tangent to the circumference of the shell (6), forming slots in it, are the only entrance to the mixing block (5) for the mixture of gas-liquid flow, since the shell (6) is closed from above by the upper disk (8), and from below the shell (6) is fixed on the lower disk (9), which is hermetically and rigidly fixed to the walls of the housing (2) with the help of flanges. The gas-liquid flow, passing through the slots of the shell (6), moves along the blades (7), which gives it a rotational circular motion in the direction of the blades (7). Under the action of centrifugal forces, the liquid entering the mixing unit (5) is pressed against the inner surface of the shell (6), where it is constantly untwisted by the incoming gas. In this case, a gas-liquid ring is formed inside the mixing block (5), which is held on the inner surfaces of the shell (6). Gas and liquid move along a spiral path from the periphery to the center. Since the speed of the gas is tens of times higher than the speed of the liquid, when it passes through a rotating gas-liquid ring, the gas and liquid are crushed in the field of centrifugal forces into very small bubbles with a developed quickly renewed contact surface, which ensures thorough mixing of gas and liquid until it fills the space shells (6), reaching the central hole (10) of the lower disk (9). In this case, the mixing block (5) itself remains stationary, only the gas-liquid ring rotates. Further, through the hole (10) of the lower disk (9), the gas-liquid flow enters the second mixing block (5), which operates similarly to the first one, in which it is also untwisted and crushed to form a gas-liquid ring. If the contact time between gas and liquid is not enough in the first two mixing blocks (5) for the required mixing parameters, then the device (1) can be equipped with any number of similar blocks (5) that provide the necessary time for gas-liquid contact and the degree of their mixing. In the process of mixing the gas-air mixture and the liquid, the dust adheres to the liquid bubbles at the interfaces. After leaving the last mixing block (5), the gas-liquid mixture enters the separation block (11), where the liquid phase and gas are separated. In this case, the gas-liquid flow, continuing to move in a spiral, descends along the cone-shaped surface of the base (13) of the separation unit (11) and, passing between the blades (12), receives additional acceleration. Further, the flow hits the walls of the housing (2), the liquid, with dust particles contained in it, flows down and is removed through the branch pipe (15) to drain the liquid, and the gas exits through the branch pipe of the channel (16) to drain the gas.
Полый цилиндр (14), своей верхней частью соединенный с нижней частью основания (13), выполняет функцию экрана, не допуская частицы жидкости в входную часть канала (16) выхода газа.The hollow cylinder (14), connected with its upper part to the lower part of the base (13), performs the function of a screen, preventing liquid particles from entering the inlet part of the gas outlet channel (16).
Очищенная газовоздушная смесь, прошедшая несколько смесительных блоков (5), после сепарационного блока (11), поступает в канал (16) выхода газа, и после выхода из него, может быть возвращена в помещение или выведена в атмосферу, либо собрана в резервуар для дальнейшего использования. The purified gas-air mixture, which has passed through several mixing blocks (5), after the separation block (11), enters the gas outlet channel (16), and after leaving it, can be returned to the room or vented to the atmosphere, or collected in a tank for further use.
Заявленное устройство может найти широкое применение: для абсорбционной очистки газов от вредных примесей (окислы серы, азота; фтористый и хлористый водород, хлор, фтор, аммиак и т.д.), мокрой очистки вентиляционных выбросов от мелкой пыли, испарительного увлажнения и охлаждения воздуха, снижения температуры дымовых газов, утилизации тепла отходящих газов.The claimed device can be widely used: for absorption purification of gases from harmful impurities (oxides of sulfur, nitrogen; hydrogen fluoride and chloride, chlorine, fluorine, ammonia, etc.), wet purification of ventilation emissions from fine dust, evaporative humidification and air cooling , flue gas temperature reduction, exhaust gas heat recovery.
Представленные фигуры, описание конструкции и использования не исчерпывают возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения и использования в объеме заявляемой формулы. В зависимости от назначения, устройство для очистки газа может быть изготовлено разных размеров, цветов и конфигураций.The presented figures, description of the design and use do not exhaust the possible options for execution and do not limit in any way the scope of the claimed technical solution. Other variants of execution and use within the scope of the claimed formula are possible. Depending on the purpose, the gas purification device can be manufactured in different sizes, colors and configurations.
Claims (8)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2787480C1 true RU2787480C1 (en) | 2023-01-09 |
Family
ID=
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3109607A1 (en) * | 1981-03-13 | 1982-09-30 | Ruhrkohle-Carborat GmbH, 4152 Kempen | Dedusting for furnaces |
RU44974U1 (en) * | 2004-12-08 | 2005-04-10 | Открытое Общество С Ограниченной Ответственностью (Ооо) "Компания "Чистые Технологии" | RAIL TANK CAP OF THE RAILWAY TANK |
US7028995B2 (en) * | 2002-07-29 | 2006-04-18 | Koch-Glitsch, Lp | Vapor-liquid contact trays and method employing same |
RU2310497C1 (en) * | 2006-04-19 | 2007-11-20 | Валерий Григорьевич Биндас | Method of improving separation unit of gas separator and gas separator |
RU2394629C1 (en) * | 2009-03-17 | 2010-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Multistage centrifugal dust separator |
RU2404838C1 (en) * | 2009-07-20 | 2010-11-27 | ООО Промышленно-Инновационная Компания | Device for gas and air cleaning |
RU2530132C1 (en) * | 2013-04-25 | 2014-10-10 | Олег Савельевич Кочетов | Method of cooling, humidification and purification of blast furnace gas and device for its implementation |
RU2536991C1 (en) * | 2013-07-08 | 2014-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод электрохимических преобразователей" (ООО "ЗЭП") | Device for gas purification from liquid and solid particles |
RU170490U1 (en) * | 2015-10-26 | 2017-04-26 | Дмитрий Валентинович Родь | UNDERGROUND OR LAND STRUCTURE HATCH COVER |
RU174445U1 (en) * | 2016-12-26 | 2017-10-13 | Общество с ограниченной ответственностью "ПЛКГРУП" | CENTRIFUGAL SEPARATION ELEMENT |
RU2672426C1 (en) * | 2018-04-24 | 2018-11-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Промышленно-Инновационная Компания" | Device for gas purification |
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3109607A1 (en) * | 1981-03-13 | 1982-09-30 | Ruhrkohle-Carborat GmbH, 4152 Kempen | Dedusting for furnaces |
US7028995B2 (en) * | 2002-07-29 | 2006-04-18 | Koch-Glitsch, Lp | Vapor-liquid contact trays and method employing same |
RU44974U1 (en) * | 2004-12-08 | 2005-04-10 | Открытое Общество С Ограниченной Ответственностью (Ооо) "Компания "Чистые Технологии" | RAIL TANK CAP OF THE RAILWAY TANK |
RU2310497C1 (en) * | 2006-04-19 | 2007-11-20 | Валерий Григорьевич Биндас | Method of improving separation unit of gas separator and gas separator |
RU2394629C1 (en) * | 2009-03-17 | 2010-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Multistage centrifugal dust separator |
RU2404838C1 (en) * | 2009-07-20 | 2010-11-27 | ООО Промышленно-Инновационная Компания | Device for gas and air cleaning |
RU2530132C1 (en) * | 2013-04-25 | 2014-10-10 | Олег Савельевич Кочетов | Method of cooling, humidification and purification of blast furnace gas and device for its implementation |
RU2536991C1 (en) * | 2013-07-08 | 2014-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод электрохимических преобразователей" (ООО "ЗЭП") | Device for gas purification from liquid and solid particles |
RU170490U1 (en) * | 2015-10-26 | 2017-04-26 | Дмитрий Валентинович Родь | UNDERGROUND OR LAND STRUCTURE HATCH COVER |
RU174445U1 (en) * | 2016-12-26 | 2017-10-13 | Общество с ограниченной ответственностью "ПЛКГРУП" | CENTRIFUGAL SEPARATION ELEMENT |
RU2672426C1 (en) * | 2018-04-24 | 2018-11-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Промышленно-Инновационная Компания" | Device for gas purification |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3933450A (en) | Purifier for the physical-chemical treatment of combustion gases and other gases containing polluting or noxious constituents | |
RU2672426C1 (en) | Device for gas purification | |
RU2404838C1 (en) | Device for gas and air cleaning | |
KR101688467B1 (en) | Cyclone Bag-filter Dust Collecter with Diffuser | |
CN105597472A (en) | Pneumatic cyclone combined demisting device | |
US3788045A (en) | Gas cleaning apparatus | |
CN101322908A (en) | Wet-type high-efficient desulfation dust-extraction device and method | |
US3645070A (en) | Gas washer apparatus | |
RU2787480C1 (en) | Gas purification device | |
RU2379121C1 (en) | Vortex centrifugal separator | |
RU2811229C1 (en) | Water purification device | |
RU202085U1 (en) | GAS CLEANER | |
RU2756745C1 (en) | Gas purification device | |
RU214664U1 (en) | Gas cleaning device | |
RU2771825C1 (en) | Gas cleaning device | |
RU2760671C1 (en) | Direct-flow centrifugal vortex separator for separating gas-liquid flows | |
RU2792571C1 (en) | Gas purification system | |
KR20070019619A (en) | filter for compressor | |
RU2260470C1 (en) | Vortex-type dust collector | |
RU185045U1 (en) | Drip tray | |
JP4722273B2 (en) | Gas-liquid separator | |
SU969298A1 (en) | Apparatus for wet cleaning of gases | |
RU2787953C1 (en) | Gas cleaning device | |
RU2752481C1 (en) | Integrated cleaning device for flue gases and polluted air | |
CN1045235A (en) | Chevron shaped blade separating component and separator thereof |