RU2787953C1 - Gas cleaning device - Google Patents

Gas cleaning device Download PDF

Info

Publication number
RU2787953C1
RU2787953C1 RU2022104823A RU2022104823A RU2787953C1 RU 2787953 C1 RU2787953 C1 RU 2787953C1 RU 2022104823 A RU2022104823 A RU 2022104823A RU 2022104823 A RU2022104823 A RU 2022104823A RU 2787953 C1 RU2787953 C1 RU 2787953C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
block
contact
cylindrical
dust
pipe
Prior art date
Application number
RU2022104823A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Николаевич Азаров
Сергей Аркадьевич Кошкарев
Екатерина Владимировна Соколова
Кирилл Сергеевич Кошкарев
Иван Александрович Ковтунов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреж-дение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреж-дение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреж-дение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2787953C1 publication Critical patent/RU2787953C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: gas cleaning devices.
SUBSTANCE: gas cleaning device is a bubbling-type device used to trap impurities of harmful substances (dust, gases) in a suspended layer of liquid from the dust and gas flow of exhaust ventilation and aspiration systems. The device for gas purification contains a metal cylindrical body with a dust-gas flow outlet pipe and a liquid sludge drain pipe, consisting of three coaxially installed and hermetically interconnected blocks: a technological block, a pallet block and a separation block. The block pallet is filled with water and equipped with a regulator for supplying and maintaining the liquid level. In the separation block, a horizontal partition with holes is installed between the technological block and the pallet block. Six working contact chambers are mounted in the holes along the circumference, equidistant from each other. In the center of the horizontal partition separating the technological block from the block-tray, a hole is made in which a metal cylindrical pipe is installed, designed to supply dusty air into it, equipped with an inlet pipe installed perpendicular to the vertical axis of the cylindrical pipe and tangentially to its surface. In the lower horizontal section, the cylindrical pipe is equipped with a diffuser with an expansion angle of 20°. The contact working chambers in the lower horizontal section are equipped with confusers with a narrowing angle of 25-30°, and in the upper horizontal section they are equipped with diffusers with an expansion angle of 20°. The diffuser, mounted on a cylindrical pipe, is made with an excess height of the confusers of the contact working chambers. Inside each of the contact working chambers in the lower part, a cone-cylindrical mass transfer nozzle is placed with the formation of a gap and is rigidly fixed on the walls with guide swirlers of a tape-spiral type fixed on it. The angle forming the surface of the cones of the mass transfer nozzle is 30°, the width is 0.1-0.15 of the diameter of the contact chamber, and the length of the tape-spiral swirler is 0.4-0.6 of the diameter of the contact working chamber. The angle of inclination of the forming surface of the tape-spiral swirlers is 30-40° to the horizontal plane, and the diameters of the bases of the cones and the bases of the cylindrical element of the nozzle are 0.8-0.9 of the diameter of the contact working chamber, which also ensures free runoff of the trapped dust and liquid on the internal surfaces working contact chambers. The dusty gas inlet pipe is made in the form of a parallelepiped with a smaller cross-sectional area, coupled with a cylindrical pipe.
EFFECT: invention provides increased efficiency of the device for cleaning dust and gas flow from dust, vapors of harmful substances.
1 cl, 4 dwg

Description

Устройство для очистки газов является аппаратом барботажного типа, применяемым для улавливания примесей (пыли, газов) во взвешенном слое жидкости вытяжных вентиляционных и аспирационных систем и предназначено для установки в системах обеспыливания аспирации предприятий стройиндустрии, стройматериалов и системах газоулавливания аспирации автозаправочных станций (АЗС).The gas cleaning device is a bubbling-type apparatus used to trap impurities (dust, gases) in the suspended liquid layer of exhaust ventilation and aspiration systems and is intended for installation in aspiration dedusting systems of construction industry enterprises, building materials and aspiration gas recovery systems of gas stations (gas stations).

Известно устройство, которое содержит цилиндрический корпус, состоящий из герметично соединенных между собой блоков: технологического, на котором сверху соосно установлен сепарационный блок, а снизу смонтирован блок-поддон. Внутри корпуса установлены металлические горизонтальные перегородки. В перегородках выполнены круглые отверстия, в которых по окружности смонтированы шесть рабочих контактных камер равноудаленно друг от друга. В центре горизонтальной перегородки выполнено отверстие с установленной в нем металлической трубой. Входной патрубок выполнен в виде усеченного конуса и установлен перпендикулярно вертикальной оси цилиндрической трубы и тангенциально к ее поверхности меньшим в поперечном сечении диаметром патрубка. Контактные рабочие камеры в нижнем горизонтальном сечении снабжены конфузорами, а в верхнем - диффузорами. Цилиндрическая труба в нижнем горизонтальном сечении снабжена диффузором. Диффузор выполнен с превышением по высоте конфузоров контактных камер. Внутри каждой из контактных камер на диаметрально противоположных сторонах смонтированы две вертикальные металлические стойки с закрепленными на них металлическими сферическими насадками на межцентровом расстоянии друг от друга. Сферические насадки, закрепленные на одной стойке в каждой контактной камере, смещены относительно сферических насадок, закрепленных на противоположной. Одна из стоек в каждой контактной камере закреплена неподвижно, а другая с возможностью регулирования в вертикальной плоскости [патент РФ №2575887 - прототип].A device is known that contains a cylindrical body consisting of hermetically interconnected blocks: technological, on which a separation block is coaxially installed on top, and a pallet block is mounted on the bottom. Metal horizontal partitions are installed inside the case. Round holes are made in the partitions, in which six working contact chambers are mounted along the circumference, equidistant from each other. A hole with a metal pipe installed in it is made in the center of the horizontal partition. The inlet branch pipe is made in the form of a truncated cone and is installed perpendicular to the vertical axis of the cylindrical pipe and tangentially to its surface with a smaller diameter of the branch pipe in cross section. The contact working chambers in the lower horizontal section are equipped with confusers, and in the upper one - with diffusers. The cylindrical pipe in the lower horizontal section is equipped with a diffuser. The diffuser is made with an excess height of the confusers of the contact chambers. Inside each of the contact chambers, on diametrically opposite sides, two vertical metal racks are mounted with metal spherical nozzles fixed on them at a center-to-center distance from each other. The spherical nozzles fixed on one post in each contact chamber are displaced relative to the spherical nozzles fixed on the opposite one. One of the posts in each contact chamber is fixed, and the other is adjustable in the vertical plane [RF patent No. 2575887 - prototype].

Недостатком устройства по прототипу является низкая эффективность работы устройства по очистки пылегазового потока от вредных веществ (пыли, паров), обусловленная недостаточной степенью интенсивности протекающих массообменных процессов между жидкостью и поступающим на очистку пылегазовым потоком и, следовательно, недостаточной степенью улавливания пыли и газов из очищаемой пылегазовой смеси и высоким гидравлическим сопротивлением.The disadvantage of the device according to the prototype is the low efficiency of the device for cleaning the dust and gas flow from harmful substances (dust, vapors), due to the insufficient degree of intensity of the ongoing mass transfer processes between the liquid and the dust and gas flow entering the cleaning and, therefore, the insufficient degree of capture of dust and gases from the cleaned dust and gas mixtures and high hydraulic resistance.

Недостатком устройства также является низкий уровень образования и стабилизации барботажно-пенного слоя из-за недостаточно равномерного распределения очищаемого пылегазового потока как внутри устройства, так и внутри контактных камер и, следовательно, недостаточное обеспечение стабильности и надежности работы устройства в целом.The disadvantage of the device is also the low level of formation and stabilization of the bubbling-foam layer due to the insufficiently uniform distribution of the cleaned dust and gas flow both inside the device and inside the contact chambers and, therefore, insufficient stability and reliability of the device as a whole.

Недостатком устройства по прототипу также является низкий уровень турбулизации и циркуляции барботируемого пенодинамического слоя рабочей жидкости и очищаемого пылегазового потока в контактной камере. Низкая величина скорости очищаемого пылегазового потока в «живом сечении» около стенок контактных камер приводит к отложению (адгезии) пыли на сферических элементах и внутренней цилиндрической поверхности контактных камер. Следовательно, устройство по прототипу не обеспечивает, стабильности и надежности работы в целом.The disadvantage of the device according to the prototype is also a low level of turbulence and circulation bubbling foam dynamic layer of the working fluid and cleaned dust and gas flow in the contact chamber. The low velocity of the cleaned dust and gas flow in the "live section" near the walls of the contact chambers leads to the deposition (adhesion) of dust on the spherical elements and the inner cylindrical surface of the contact chambers. Therefore, the prototype device does not provide stability and reliability in general.

Кроме того, устройство имеет значительное гидравлическое сопротивление, что требует дополнительные энергетические затраты при эксплуатации вентиляционных систем.In addition, the device has a significant hydraulic resistance, which requires additional energy costs in the operation of ventilation systems.

Технический результат - повышение эффективности работы устройства для очистки пылегазового потока от пыли и паров вредных веществ.The technical result is an increase in the efficiency of the device for cleaning dust and gas flow from dust and vapors of harmful substances.

Техническая задача - повышение эффективности работы устройства за счет конструктивного исполнения, направленного на повышение массообменных процессов при обработке пылегазового потока при одновременном повышении надежности устройства.The technical task is to increase the efficiency of the device due to the design, aimed at increasing the mass transfer processes in the processing of dust and gas flow while improving the reliability of the device.

Техническая задача решается тем, что в устройстве для очистки газов, содержащем металлический цилиндрический корпус с патрубком выхода пылегазового потока и патрубком слива жидкого шлама, состоящий из трех соосно установленных и герметично соединенных между собой блоков: технологического и блока-поддона, заполненного рабочей жидкостью и снабженного регулятором подачи и поддержания уровня жидкости, и сепарационного блока с установленной между технологическим блоком и блоком-поддоном горизонтальной перегородкой с отверстиями, в которых по окружности смонтированы шесть рабочих контактных камер равноудалено друг от друга, в центре горизонтальной перегородки, отделяющей технологический блок от блока-поддона, выполнено отверстие, в котором установлена металлическая цилиндрическая труба, предназначенная для подачи в нее запыленного воздуха, снабженная входным патрубком, установленным перпендикулярно вертикальной оси цилиндрической трубы и тангенциально к ее поверхности, в нижнем горизонтальном сечении цилиндрическая труба снабжена диффузором с углом расширения 20 градусов, при этом контактные рабочие камеры в нижнем горизонтальном сечении снабжены конфузорами с углом сужения 25-30 градусов, а в верхнем горизонтальном сечении снабжены диффузорами с углом расширения 20 градусов, причем диффузор, установленный на цилиндрической трубе выполнен с превышением по высоте конфузоров контактных рабочих камер, причем внутри каждой из контактных рабочих камер в нижней части размещена и жестко закреплена на стенках конусно-цилиндрическая массообменная насадка с образованием зазора между насадкой и стенками, и с неподвижно закрепленными на ней направляющими завихрителями ленточно-спирального типа, предназначенными для формирования закрученного турбулизированного потока смеси очищаемого газа и жидкости, при этом угол образующей поверхности конусов массообменной насадки составляет 30 градусов, ширина 0,1-0,15 диаметра контактной камеры, а длина ленточно-спирального завихрителя составляет 0,4-0,6 диаметра контактной рабочей камеры, с образованием зазора между стенками камеры и конусной насадкой, при этом угол наклона образующей поверхности ленточно-спиральных завихрителей составляет 30-40 градусов к горизонтальной плоскости, а диаметры оснований конусов и оснований цилиндрического элемента насадки составляют 0,8-0,9 диаметра контактной рабочей камеры, также обеспечивающего свободное стекание уловленной пыли и жидкости на внутренних поверхностях рабочих контактных камер, при этом входной патрубок запыленного газа выполнен в виде параллелепипеда с меньшей площадью поперечного сечения сопряженного с цилиндрической трубой.The technical problem is solved by the fact that in a device for gas purification, containing a metal cylindrical body with a pipe outlet for dust and gas flow and a pipe for draining liquid sludge, consisting of three coaxially installed and hermetically interconnected blocks: a technological block and a pallet block filled with working fluid and equipped with a regulator for supplying and maintaining the liquid level, and a separation block with a horizontal partition installed between the technological block and the pallet block with holes in which six working contact chambers are mounted around the circumference equidistant from each other, in the center of the horizontal partition separating the technological block from the pallet block , a hole is made in which a metal cylindrical pipe is installed, designed to supply dusty air into it, equipped with an inlet pipe installed perpendicular to the vertical axis of the cylindrical pipe and tangentially to its surface, in the lower horizontal m section, the cylindrical pipe is equipped with a diffuser with an expansion angle of 20 degrees, while the contact working chambers in the lower horizontal section are equipped with confusers with a narrowing angle of 25-30 degrees, and in the upper horizontal section they are equipped with diffusers with an expansion angle of 20 degrees, and the diffuser installed on the cylindrical the pipe is made with an excess in height of the confusers of the contact working chambers, and inside each of the contact working chambers in the lower part there is placed and rigidly fixed on the walls a cone-cylindrical mass transfer nozzle with the formation of a gap between the nozzle and the walls, and with the guide swirlers fixed on it tape- spiral type, designed to form a swirling turbulent flow of a mixture of gas and liquid being cleaned, while the angle of the generatrix of the surface of the cones of the mass transfer nozzle is 30 degrees, the width is 0.1-0.15 of the diameter of the contact chamber, and the length of the tape-spiral swirler is 0.4-0.6 of the diameter of the contact working chamber, with the formation of a gap between the walls of the chamber and the cone nozzle, while the angle of inclination of the generatrix of the surface of the tape-spiral swirlers is 30-40 degrees to the horizontal plane, and the diameters of the bases of the cones and the bases of the cylindrical element of the nozzle are 0.8-0.9 of the diameter of the contact working chamber, which also ensures free runoff of the trapped dust and liquid on the inner surfaces of the working contact chambers, while the dusty gas inlet is made in the form of a parallelepiped with a smaller cross-sectional area associated with a cylindrical pipe.

СущностьEssence

В предлагаемом устройстве в каждой из контактных камер в нижней части размещена и жестко закреплена на стенках конусно - цилиндрическая массообменная насадка с неподвижно закрепленными на ней направляющими завихрителями ленточно-спирального типа, угол образующей поверхности конусов массообменной насадки составляет 30 градусов. Ширина ленточно-спирального завихрителя составляет 0,1-0,15 диаметра контактной камеры, а длина ленточно-спирального завихрителя составляет 0,4-0,6 диаметра контактной камеры, формируя закрученный турбулизированный поток смеси очищаемого газа и жидкости. Угол наклона образующей поверхности ленточно-спиральных завихрителей, формирующих закрученный турбулизированный пенодинамический поток смеси очищаемого газа и жидкости, составляет 30-40 градусов к горизонтали, что в сочетании с углом образующей поверхности конусов массообменной насадки в 30 градусов, обеспечивает формирование и поддержание закрученного пылегазового потока и позволяет обеспечить повышение эффективности работы устройства по очистке пылегазового потока и низкое гидравлическое сопротивление внутри контактной камеры. Диаметр основания конусов и основания цилиндрического элемента насадки составляет 0,8-0,9 диаметра контактной камеры. Размеры конусно -цилиндрической массообменной насадки и ленточно-спиральных завихрителей определяется расчетным путем из условия обеспечения свободной циркуляции, беспрепятственного стекания рабочей жидкости с уловленной пылью по внутренней цилиндрической поверхности контактной камеры. Такое конструктивное решение конусно-цилиндрической массообменной насадки обеспечивает повышение процесса массообмена в заявляемом устройстве.In the proposed device, in each of the contact chambers in the lower part, a cone-cylindrical mass-transfer nozzle is placed and rigidly fixed on the walls with tape-spiral type guide swirlers fixed on it, the angle of the generatrix of the cones of the mass-exchange nozzle is 30 degrees. The width of the tape-spiral swirler is 0.1-0.15 of the diameter of the contact chamber, and the length of the tape-spiral swirler is 0.4-0.6 of the diameter of the contact chamber, forming a swirling turbulent flow of the mixture of gas and liquid being cleaned. The angle of inclination of the forming surface of the tape-spiral swirlers, which form a swirling turbulent foam-dynamic flow of the mixture of gas and liquid being cleaned, is 30-40 degrees to the horizontal, which, in combination with the angle of the forming surface of the cones of the mass transfer nozzle of 30 degrees, ensures the formation and maintenance of a swirling dust-gas flow and allows to increase the efficiency of the device for cleaning dust and gas flow and low hydraulic resistance inside the contact chamber. The diameter of the base of the cones and the base of the cylindrical element of the nozzle is 0.8-0.9 of the diameter of the contact chamber. The dimensions of the cone-cylindrical mass transfer nozzle and tape-spiral swirlers are determined by calculation from the condition of ensuring free circulation, unhindered flow of the working fluid with trapped dust along the inner cylindrical surface of the contact chamber. Such a constructive solution of the cone-cylindrical mass transfer nozzle provides an increase in the process of mass transfer in the proposed device.

Входной патрубок входа очищаемого газа выполнен в виде параллелепипеда, неподвижно установлен на цилиндрической трубе перпендикулярно вертикальной оси и тангенциально к ее поверхности, что позволяет формировать равномерно закрученный поток, повышая тем самым массообменные процессы при очистке пылегазового потока.The inlet branch pipe of the inlet of the purified gas is made in the form of a parallelepiped, fixedly mounted on a cylindrical pipe perpendicular to the vertical axis and tangential to its surface, which makes it possible to form a uniformly swirling flow, thereby increasing mass transfer processes during the purification of the dust and gas flow.

Таким образом, использование в заявляемом техническом решении конусно-цилиндрических массообменных насадок, снабженных направляющими ленточно-спиральными завихрителями, обеспечивает, в сравнении с прототипом, повышение эффективности и надежности работы устройства при исключении забивания уловленным шламом контактных камер при очистке пылегазового потока.Thus, the use of conical-cylindrical mass transfer nozzles in the claimed technical solution, equipped with guiding tape-spiral swirlers, provides, in comparison with the prototype, an increase in the efficiency and reliability of the device while preventing clogging of the contact chambers with trapped sludge when cleaning the dust and gas flow.

Заявляемое изобретение поясняется графическим материалом:The claimed invention is illustrated by graphic material:

- на фиг. 1 схематично представлен общий вид устройства;- in Fig. 1 schematically shows a general view of the device;

- на фиг. 2 горизонтальный разрез А-А;- in Fig. 2 horizontal section A-A;

- на фиг. 3, 4 схематично представлен общий вид элемента - массообенной насадки, устанавливаемой в контактной камере.- in Fig. 3, 4 schematically shows a general view of the element - a mass-transfer nozzle installed in the contact chamber.

Устройство для очистки газов.Device for cleaning gases.

Устройство для очистки пылегазового потока от пыли и газов вредных веществ содержит металлический цилиндрической корпус состоящий из трех герметично соединенных между собой, например, сваркой, блоков: технологического блока 1, на котором сверху соосно цилиндрическому корпусу установлен сепарационный блок 2, а снизу смонтирован блок-поддон 3. Технологический блок 1 снабжен входным патрубком загрязненного газовоздушной смеси 4, сепарационный блок 2 снабжен патрубком выхода очищенного газа (воздуха) 5, а блок-поддон 3 - патрубком слива отработанной рабочей жидкости 6 в виде жидкого шлама с регулятором подачи уровня жидкости в поддоне 3. Входной патрубок 4, выполненный в виде параллелепипеда, и неподвижно установленным перпендикулярно вертикальной оси цилиндрической трубы 13 и тангенциально к ее поверхности с меньшей площадью прямоугольного поперечного сечения по сравнению с площадью поперечного сечения этой цилиндрической трубы позволяет формировать равномерно закрученный поток, повышая тем самым массообменные процессы при очистке пылегазового потока.The device for cleaning the dust and gas flow from dust and gases of harmful substances contains a metal cylindrical body consisting of three hermetically connected to each other, for example, by welding, blocks: a technological block 1, on which a separation block 2 is installed coaxially to the cylindrical body, and a block-tray is mounted below 3. Technological block 1 is equipped with an inlet pipe of a contaminated gas-air mixture 4, a separation block 2 is equipped with a pipe for the outlet of purified gas (air) 5, and a block-tray 3 is equipped with a pipe for draining the used working fluid 6 in the form of liquid sludge with a regulator for supplying the liquid level in the pan 3 The inlet pipe 4, made in the form of a parallelepiped, and fixed perpendicular to the vertical axis of the cylindrical pipe 13 and tangentially to its surface with a smaller rectangular cross-sectional area compared to the cross-sectional area of this cylindrical pipe allows you to form a uniformly swirling flow, increasing t We use the most mass transfer processes in the purification of dust and gas flow.

Внутри корпуса устройства установлены металлические горизонтальные перегородки 8 и 9, отделяющие технологический блок 1 от сепарационного 2 и блок-поддона 3 соответственно. В горизонтальных металлических перегородках 8 и 9 выполнены круглые отверстия 10, в которых по окружности смонтированы шесть рабочих контактных камер 11 равно удаленных друг от друга. Кроме того, в центре горизонтальной перегородки 9 выполнено отверстие 12 с установленной в нем металлической трубой 13, предназначенной для подачи в нее очищаемого газовоздушного потока с примесями вредных веществ (пыли, газов), а через входной патрубок 4, прямоугольного поперечного сечения, выполненного в виде параллелепипеда, и неподвижно установленным перпендикулярно вертикальной оси цилиндрической трубы 13 и тангенциально к ее поверхности с меньшей площадью поперечного сечения по сравнению с площадью поперечного сечения этой цилиндрической трубы. Цилиндрическая труба 13 в нижнем горизонтальном сечении снабжена диффузором 14 с углом расширения 20 градусов. Контактные рабочие камеры 11 в нижнем горизонтальном сечении снабжены конфузорами 15 с углом сужения 25-30 градусов, а в верхнем горизонтальном сечении снабжены диффузорами 16 с углом расширения 20-25 градусов. При этом диффузор 14 выполнен с превышением по высоте конфузоров 15 контактных камер 11. Внутри в нижней части каждой из контактных камер 11 размещена и жестко закреплена на стенках каждой из контактных камер конусно-цилиндрическая массообменная насадка, состоящая из конфузора 17, цилиндрического элемента 18, с жестко закрепленными на нем направляющими ленточно -спиральными завихрителями 19, и конфузора 20 с жестко закрепленным на нем также ленточно-спиральным завихрителем 21. При этом диаметр основания конфузора 17, и цилиндрического элемента 18 и конфузора 20 составляет 0,8-0,9 диаметра контактной камеры 11, ленточно-спиральные завихрители 19, 21, формирующих закрученный турбулизированный пенодинамический поток смеси очищаемого газа и жидкости, имеют ширину 0,1-0,15 диаметра контактной камеры, длину 0,4-0,6 диаметра контактной камеры 11, а угол наклона образующей поверхности ленточно-спирального завихрителя 30-40 градусов к горизонтали, что в сочетании с углом образующей поверхности конусов 17 и 20 массообменной насадки в 30 градусов, обеспечивает формирование и поддержание закрученного пылегазового потока, обеспечивает повышение процесса массообмена и эффективности работы устройства по очистке пылегазового потока, и позволяет получить низкое гидравлическое сопротивление внутри контактной камеры. Такое конструктивное решение обеспечивает свободную циркуляцию-стекание уловленной пыли и жидкости в пространстве между ленточно-спиральных завихрителями 17, 19, жестко закрепленными на стенках цилиндрического элемента 18 массообменной насадки, и внутренней цилиндрической поверхности контактной камеры 11.Inside the body of the device, metal horizontal partitions 8 and 9 are installed, separating the technological block 1 from the separation block 2 and the pallet block 3, respectively. In the horizontal metal partitions 8 and 9, round holes 10 are made, in which six working contact chambers 11 are mounted around the circumference, equally spaced from each other. In addition, in the center of the horizontal partition 9, a hole 12 is made with a metal pipe 13 installed in it, designed to supply the cleaned gas-air flow with impurities of harmful substances (dust, gases) into it, and through the inlet pipe 4, a rectangular cross-section, made in the form parallelepiped, and fixed perpendicular to the vertical axis of the cylindrical pipe 13 and tangential to its surface with a smaller cross-sectional area compared to the cross-sectional area of this cylindrical pipe. Cylindrical pipe 13 in the lower horizontal section is equipped with a diffuser 14 with an expansion angle of 20 degrees. The contact working chambers 11 in the lower horizontal section are equipped with confusers 15 with a narrowing angle of 25-30 degrees, and in the upper horizontal section they are equipped with diffusers 16 with an expansion angle of 20-25 degrees. In this case, the diffuser 14 is made with an excess height of the confusers 15 of the contact chambers 11. Inside, in the lower part of each of the contact chambers 11, a cone-cylindrical mass transfer nozzle is placed and rigidly fixed on the walls of each of the contact chambers, consisting of a confuser 17, a cylindrical element 18, with tape-spiral swirlers 19 rigidly fixed on it, and a confuser 20 with a tape-spiral swirler 21 rigidly fixed on it. chambers 11, tape-spiral swirlers 19, 21, forming a swirling turbulent foam-dynamic flow of a mixture of gas and liquid to be purified, have a width of 0.1-0.15 of the diameter of the contact chamber, a length of 0.4-0.6 of the diameter of the contact chamber 11, and the angle inclination of the generatrix of the tape-spiral swirler 30-40 degrees to the horizontal, which, in combination with the angle of the generatrix of the surface cones 17 and 20 of the mass transfer nozzle of 30 degrees, ensures the formation and maintenance of a swirling dust and gas flow, increases the mass transfer process and the efficiency of the device for cleaning the dust and gas flow, and allows obtaining low hydraulic resistance inside the contact chamber. Such a constructive solution provides free circulation-drainage of the trapped dust and liquid in the space between the tape-spiral swirlers 17, 19, rigidly fixed on the walls of the cylindrical element 18 of the mass transfer nozzle, and the inner cylindrical surface of the contact chamber 11.

Кроме того внутри сепарационного блока размещен пластинчатый сепаратор 22, в поперечном сечении которого расположены пластины под углом 90 градусов друг к другу.In addition, a plate separator 22 is placed inside the separation unit, in the cross section of which the plates are located at an angle of 90 degrees to each other.

Работа устройства.Device operation.

Подлежащий очистке газовоздушный поток, содержащий примеси вредных веществ частиц пыли, паров (газов), через тангенциальный патрубок 4 загрязненного воздуха, выполненного в виде параллелепипеда, через тангенциально подсоединенный к цилиндрической поверхности вход 12 с меньшей площадью прямоугольного поперечного сечения по сравнению с площадью поперечного сечения этой цилиндрической трубы 13, и неподвижно установленным перпендикулярно вертикальной оси цилиндрической трубы 13 позволяет формировать равномерно закрученный поток, повышая тем самым массообменные процессы, в проходя через диффузор 14, опускается в блок-поддон 3, заполненный рабочей жидкостью, где формируется гидродинамический режим интенсивного перемешивания поступающего газовоздушного потока и рабочей жидкости, с частичным поглощением примесей загрязненного воздуха рабочей жидкостью с образованием турбулизированного газожидкостного пенодинамического слоя, который через сужающиеся конфузоры 15 поступает в рабочее пространство контактных камер 11.The gas-air flow to be cleaned, containing impurities of harmful substances, dust particles, vapors (gases), through a tangential branch pipe 4 of polluted air, made in the form of a parallelepiped, through an inlet 12 tangentially connected to a cylindrical surface with a smaller rectangular cross-sectional area compared to the cross-sectional area of \u200b\u200bthis cylindrical pipe 13, and fixed perpendicular to the vertical axis of the cylindrical pipe 13, allows you to form a uniformly swirling flow, thereby increasing the mass transfer processes, while passing through the diffuser 14, it descends into the block pan 3 filled with working fluid, where a hydrodynamic mode of intensive mixing of the incoming gas-air is formed. flow and working fluid, with partial absorption of polluted air impurities by the working fluid with the formation of a turbulent gas-liquid foam-dynamic layer, which enters the working space through converging confusers 15 contact chambers 11.

Пылегазовоздушный поток проходит через контактные камеры 11 внутри в нижней части каждой из которых размещена и жестко закреплена на стенках массообменная насадка, состоящими из конфузора 17, цилиндрического элемента 18, с жестко закреплеными на нем направляющими ленточно-спиральными завихрителями 19, и конфузора 20 с жестко закрепленным на нем также ленточно-спиральным завихрителем 21, которые имеют ширину 0,1-0,15 диаметра контактной камеры, длину 0,4-0,6 диаметра контактной камеры 11, а угол наклона образующей поверхности ленточно-спирального завихрителя 30-40 градусов к горизонтали, что в сочетании с углом образующей поверхности конусов 17 и 20 массообменной насадки в 30 градусов, обеспечивает формирование и поддержание равномерно закрученного пылегазового потока. Такое конструктивное решение повышает процессы массообмена и эффективность работы устройства по очистке пылегазового потока, и позволяет получить низкое гидравлическое сопротивление внутри контактной камеры, обеспечивает свободную циркуляцию-стекание смеси уловленной пыли и рабочей жидкости в пространстве между ленточно-спиральных завихрителями 17, 19, жестко закрепленными на стенках цилиндрического элемента 18 массообменной насадки, и внутренней цилиндрической поверхности контактной камеры 11, что является новым техническим результатом заявляемого изобретения. Пылегазовоздушный поток очищенный от остаточного содержания примесей ингредиентов (частиц пыли, газов) в закрученном пенодинамическом газожидкостном слое в каждой контактных камер 11 поступает в диффузоры 16, в которых происходит сепарация капельной рабочей жидкости с уловленными примесями. Оседающая на стенках диффузоров 16 смесь уловленной пыли, газа и рабочей жидкости-агента, поступает по стенкам внутренней поверхности контактной камеры 11 в блок - поддон 3. Очищенный газовоздушный поток поступает в сепарационный блок 2, где окончательно происходит отделение рабочей жидкости-агента, и далее отводится из устройства через выходной патрубок 5. Внутри сепарационного блока 2 размещен пластинчатый сепаратор 22, служащий для отделения остаточной части капельной жидкости от очищенного потока газов. В сепараторе 22 в поперечном сечении пластины расположены под углом 90 градусов друг к другу. Отработанная рабочая жидкость в виде жидкого шлама из блока-поддона 3 удаляется через патрубок слива 6.The dusty-gas-air flow passes through the contact chambers 11 inside in the lower part of each of which is placed and rigidly fixed on the walls of a mass transfer nozzle, consisting of a confuser 17, a cylindrical element 18, with guide tape-spiral swirlers 19 rigidly fixed on it, and a confuser 20 with a rigidly fixed it also has a tape-spiral swirler 21, which have a width of 0.1-0.15 of the diameter of the contact chamber, a length of 0.4-0.6 of the diameter of the contact chamber 11, and the angle of inclination of the generatrix of the surface of the tape-spiral swirler is 30-40 degrees to horizontal, which, in combination with the angle of the forming surface of the cones 17 and 20 of the mass transfer nozzle of 30 degrees, ensures the formation and maintenance of a uniformly swirling dust and gas flow. Such a constructive solution increases the processes of mass transfer and the efficiency of the device for cleaning the dust-gas flow, and allows you to get low hydraulic resistance inside the contact chamber, provides free circulation-drainage of the mixture of trapped dust and working fluid in the space between the tape-spiral swirlers 17, 19, rigidly fixed on walls of the cylindrical element 18 of the mass transfer nozzle, and the inner cylindrical surface of the contact chamber 11, which is a new technical result of the claimed invention. The dusty-gas-air flow purified from the residual content of impurities of the ingredients (dust particles, gases) in the swirling foam-dynamic gas-liquid layer in each contact chamber 11 enters the diffusers 16, in which the drop working fluid with the trapped impurities is separated. Settling on the walls of the diffusers 16, the mixture of trapped dust, gas and working fluid-agent, enters the walls of the inner surface of the contact chamber 11 into the block - pan 3. The purified gas-air flow enters the separation unit 2, where the working fluid-agent is finally separated, and then is discharged from the device through the outlet pipe 5. Inside the separation unit 2 there is a plate separator 22, which serves to separate the residual part of the dropping liquid from the purified gas stream. In the separator 22 in cross section, the plates are located at an angle of 90 degrees to each other. The spent working fluid in the form of liquid sludge is removed from the pallet block 3 through the drain pipe 6.

Использование в заявляемой конструкции устройства конусно-цилиндрической насадки с направляющими ленточно-спиральными завихрителями, формирующими равномерно закрученный пенодинамический слой рабочей жидкости и обрабатываемого пылегазового потока в контактных камерах обеспечивает повышение процессов массообмена и эффективности улавливания пыли и паров газов, в сравнении с устройством по прототипу. Заявляемое устройство имеет более низкое аэродинамическое сопротивление и, следовательно, повышается надежность работы при эксплуатации с меньшими энергетическими затратами по сравнению с прототипом.The use in the claimed design of the device of a conical-cylindrical nozzle with guiding tape-spiral swirlers that form a uniformly swirling foam-dynamic layer of the working fluid and the processed dust and gas flow in the contact chambers provides an increase in mass transfer processes and the efficiency of trapping dust and gas vapors, in comparison with the device according to the prototype. The inventive device has a lower aerodynamic resistance and, therefore, increases the reliability of operation during operation with lower energy costs compared to the prototype.

Заявляемое устройство предназначено для очистки газовоздушных потоков от примесей пыли твердых веществ в системах пылеулавливания аспирации стройиндустрии (например, предприятий по производству стройматериалов), очистки выбросов в системах газоулавливания аспирации АЗС и предприятий нефтехимии (улавливания паров углеводородов).The inventive device is intended for cleaning gas-air flows from impurities of dust solids in the dust collection systems of the aspiration of the construction industry (for example, enterprises for the production of building materials), purification of emissions in the gas collection systems of the aspiration of gas stations and petrochemical enterprises (capture of hydrocarbon vapors).

Claims (1)

Устройство для очистки газов, содержащее металлический цилиндрический корпус с патрубком выхода пылегазового потока и патрубком слива жидкого шлама, состоящий из трех соосно установленных и герметично соединенных между собой блоков: технологического и блока-поддона, заполненного водой и снабженного регулятором подачи и поддержания уровня жидкости, и сепарационного блока с установленной между технологическим блоком и блоком-поддоном горизонтальной перегородкой с отверстиями, в которых по окружности смонтированы шесть рабочих контактных камер равноудаленно друг от друга, в центре горизонтальной перегородки, отделяющей технологический блок от блока-поддона, выполнено отверстие, в котором установлена металлическая цилиндрическая труба, предназначенная для подачи в нее запыленного воздуха, снабженная входным патрубком, установленным перпендикулярно вертикальной оси цилиндрической трубы и тангенциально к ее поверхности, в нижнем горизонтальном сечении цилиндрическая труба снабжена диффузором с углом расширения 20°, при этом контактные рабочие камеры в нижнем горизонтальном сечении снабжены конфузорами с углом сужения 25-30°, а в верхнем горизонтальном сечении снабжены диффузорами с углом расширения 20°, причем диффузор, установленный на цилиндрической трубе, выполнен с превышением по высоте конфузоров контактных рабочих камер, отличающееся тем, что внутри каждой из контактных рабочих камер в нижней части размещена с образованием зазора и жестко закреплена на стенках конусно-цилиндрическая массообменная насадка с неподвижно закрепленными на ней направляющими завихрителями ленточно-спирального типа, предназначенными для формирования закрученного турбулизированного потока смеси очищаемого газа и жидкости, при этом угол образующей поверхности конусов массообменной насадки составляет 30°, ширина 0,1-0,15 диаметра контактной камеры, а длина ленточно-спирального завихрителя составляет 0,4-0,6 диаметра контактной рабочей камеры, при этом угол наклона образующей поверхности ленточно-спиральных завихрителей составляет 30-40° к горизонтальной плоскости, а диаметры оснований конусов и оснований цилиндрического элемента насадки составляют 0,8-0,9 диаметра контактной рабочей камеры, также обеспечивающего свободное стекание уловленной пыли и жидкости на внутренних поверхностях рабочих контактных камер, при этом входной патрубок запыленного газа выполнен в виде параллелепипеда с меньшей площадью поперечного сечения, сопряженного с цилиндрической трубой.A device for gas purification, containing a metal cylindrical body with a nozzle for the exit of a dusty gas flow and a nozzle for draining liquid sludge, consisting of three coaxially installed and hermetically interconnected blocks: a technological block and a pallet block filled with water and equipped with a regulator for supplying and maintaining the liquid level, and separation block with a horizontal partition installed between the technological block and the pallet block with holes in which six working contact chambers are mounted around the circumference equidistant from each other, in the center of the horizontal partition separating the technological block from the pallet block, a hole is made in which a metal a cylindrical pipe designed to supply dusty air into it, equipped with an inlet pipe installed perpendicular to the vertical axis of the cylindrical pipe and tangential to its surface, in the lower horizontal section the cylindrical pipe is equipped with a diffuser with an expansion angle of 20°, while the contact working chambers in the lower horizontal section are equipped with confusers with a narrowing angle of 25-30°, and in the upper horizontal section they are equipped with diffusers with an expansion angle of 20°, and the diffuser mounted on a cylindrical pipe is made in excess of the height of the confusers of the contact working chambers, characterized in that inside each of the contact working chambers in the lower part is placed with the formation of a gap and rigidly fixed on the walls of a cone-cylindrical mass transfer nozzle with a tape-spiral type guide swirlers fixed on it, designed to form a swirling turbulent the flow of the mixture of the gas and liquid to be purified, while the angle of the generatrix of the surface of the cones of the mass transfer nozzle is 30°, the width is 0.1-0.15 of the diameter of the contact chamber, and the length of the tape-spiral swirler is 0.4-0.6 of the diameter of the contact working chamber, while the angle of inclination of the generatrix of the surface of the tapes full-spiral swirlers is 30-40 ° to the horizontal plane, and the diameters of the bases of the cones and the bases of the cylindrical element of the nozzle are 0.8-0.9 of the diameter of the contact working chamber, which also ensures free runoff of the trapped dust and liquid on the inner surfaces of the working contact chambers, at the same time, the dusty gas inlet pipe is made in the form of a parallelepiped with a smaller cross-sectional area, conjugated with a cylindrical pipe.
RU2022104823A 2022-02-24 Gas cleaning device RU2787953C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2787953C1 true RU2787953C1 (en) 2023-01-13

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3339344A (en) * 1963-10-08 1967-09-05 Waagner Biro Ag Method and apparatus for separating suspended particles from gases
SU946616A1 (en) * 1979-08-15 1982-07-30 Государственный Институт По Проектированию Предприятий Цветной Металлургии "Кавказгипроцветмет" Scrubber
WO1989008491A1 (en) * 1988-03-16 1989-09-21 Fläkt Aktiebolag Method and apparatus for cleaning gases
RU2156643C1 (en) * 1999-05-05 2000-09-27 Беспалов Вадим Игоревич Device for regenerative cleaning of air from finely dispersed noncohesive dust
RU107485U1 (en) * 2011-02-28 2011-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) GAS CLEANING DEVICE
RU139122U1 (en) * 2013-08-15 2014-04-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) GAS CLEANING DEVICE
RU2575887C1 (en) * 2014-10-22 2016-02-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) Gas scrubber

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3339344A (en) * 1963-10-08 1967-09-05 Waagner Biro Ag Method and apparatus for separating suspended particles from gases
SU946616A1 (en) * 1979-08-15 1982-07-30 Государственный Институт По Проектированию Предприятий Цветной Металлургии "Кавказгипроцветмет" Scrubber
WO1989008491A1 (en) * 1988-03-16 1989-09-21 Fläkt Aktiebolag Method and apparatus for cleaning gases
RU2156643C1 (en) * 1999-05-05 2000-09-27 Беспалов Вадим Игоревич Device for regenerative cleaning of air from finely dispersed noncohesive dust
RU107485U1 (en) * 2011-02-28 2011-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) GAS CLEANING DEVICE
RU139122U1 (en) * 2013-08-15 2014-04-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) GAS CLEANING DEVICE
RU2575887C1 (en) * 2014-10-22 2016-02-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) Gas scrubber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4732585A (en) Fluid treating for removal of components or for transfer of heat, momentum-apparatus and method
KR950012521B1 (en) A method for cleansing gases and apparatus herefor
USRE33444E (en) Fluid treating for removal of components or for transfer of heat, momentum-apparatus and method
US8500836B2 (en) Centrifugal separator for separating liquid particles from a gas flow
US4968335A (en) Gas absorption tower
US3525197A (en) Separator apparatus
CN114269453A (en) Wet dust collecting unit and wet dust collecting device using same
RU2787953C1 (en) Gas cleaning device
Tojiev et al. Comparative analysis of devices for wet cleaning of industrial gases
RU2612741C1 (en) Liquid-gas separator
KR102001655B1 (en) High Eefficiency Wet Scrubber
RU179836U1 (en) WET GAS CLEANING DEVICE
CN112473289A (en) Combined type multistage spraying dust removal equipment
US3656279A (en) Gas scrubber
RU2575887C1 (en) Gas scrubber
RU2239487C1 (en) Device for wet purification of gases
RU2787480C1 (en) Gas purification device
RU2104752C1 (en) Device for trapping of toxicants from gaseous effluents (variants)
RU2224598C1 (en) Gas cleaning device
US3797810A (en) Gas and liquid contact apparatus
CN214513465U (en) Combined type multistage spraying dust removal equipment
RU2771825C1 (en) Gas cleaning device
SU1643057A1 (en) Foam apparatuses
RU2253502C1 (en) Separator for a gas purification from impurities
SU1286251A1 (en) Apparatus for cleaning gas