2, Аппарат по п. 1, отличающийс тем, что сепарационное устройство выполнено в виде цилиндрической обечайки с отбортованными во внешнюю сторону соплообразными отверсти ми.2, the apparatus according to claim 1, characterized in that the separation device is made in the form of a cylindrical shell with nozzle-shaped openings flanged to the outside.
10959641095964
3. Аппарат по п. 1,отличаю щ и и с тем, что ороситель выполнен в виде перфорированной трубы, установленной по оси корпуса .3. The apparatus according to claim 1, distinguishes u and in that the irrigator is made in the form of a perforated pipe installed along the axis of the housing.
Изобретение относитс к аппаратам предназначенным дл тонкой очистки газа от твердых или жидких частиц, и может быть использовано в химической , металлургической и других отра л х промышленности, где необходима очистка газа от твердых или жидких частиц широкой фракции. Известен также аппарат, совмещаннций сухую и мокрую очистку газа, содержащий частично заполненный жидкостью корпус с входным и выходным патрубками, центробежную камеру, снабженную обтекателем и статическим закручивателем, установленным с внешней стороны обтекател , устрой ство Вентури, нижний конец которого .снабжен перфорированньм цилиндром, погруженным в жидкость оросител , выполненного в виде резервуара с коническим перфорированным днищем, и форсунку С11. Недостатками данного аппарата вл ютс его высокое гидравлическое сопротивление, обусловленное многократными поворотами газового потока на 180°, больщие габариты и больша высота аппарата дл первой (сухой) стадии очистки, недостаточна эффективность мокрой стадии, так как имеет место только пленочное взаимодействие газа с жидкостью, что приводит к проскоку частиц твердой фазы малых размеров в центральной части аппарата . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и предлагаемому вл етс аппарат дл очистки газа, включающий корпус с тангенциальным газопровод щим патруб ком, разделенный перегородкой на мок рый пылеуловитель, содержащий бункер сбора жидкости, ороситель, сепара1дионное устройство и циклон с централъной трубой t2 Недостатком известного устройства вл етс низка эффективность очистПредварительна очистка газов от частиц осуществл етс в этом аппарате в поле центробежных сил как и в обычном сухом циклоне, что позвол ет отделить только крупные частицы. Основна же масса частиц должна отдел тьс на мокрой стадии очистки, что снижает общуюэффективность аппарата . Указанный недостаток обусловлен тем, что на стадии сухой очистки наблюдаетс вынос мелких частиц пыпи из бункера осевым вторичным вихрем. Недостаточна эффективность мокрой стадии очистки газа в известном устройстве обусловлена не только высокой остаточной концентрацией примесей после сухой стадии очистки, но и неравномерным распределением капель орошающей жидкости в сопле из-за несовершенства узла подачи жидкости, а также малым временем взаимодействи частиц пыли с жидкостью . Окончательное отделение жидких и твердых частиц осуществл етс на сепараторе инерционного типа, что значительно ограничивает производительность устройства по газу, так как инерционные сепараторы при увеличении расхода значительно снижают эффективность, при :этом резко возрастает гидравлическое сопротивление. Цель изобретени - повьш1ение эффективности очистки. Поставленна цель достигаетс тем, что аппарат дл очистки газа, включающий корпус с тангенциальным газоподвод щим патрубком, разделенный перегородкой на мокрый пьтеуловитель, содержащий бункер сбора жидкости, ороситель , сепарирующее устройство и циклон с центральной трубой, снабжен установленной с зазором к стенкам корпуса горизонтальной перегородкой с центральным отверстием и размещенным на ней закручивающим устройством выполненным в виде кольца, к нижней стороне которого тангенциально прикреплены лопатк ; . при этом закручивающее устройство соединено с центральной трубой. Целесообразно сепарационное устройство выполнить в виде цилин ричес кой обечайки с отбортованными во внешнюю сторону соплообразными отвер сти ми. Целесообразно также ороситель выполнить в виде перфорированной трубы, установленной по оси корпуса. На фиг, 1 представлен аппарат, продольньй разрез; на фиг. 2 - разре А-А на фиг. 1. Аппарат дл очистки газа состоит из ступенчатого цилиндрического корпуса , разделенного перегородкой 1 на мокрый пылеуловитель 2 и циклон 3 который снабжен входным тангенциальным патрубком 4. Внутри корпуса аппарата соосно установлена центральна труба. 5. Полость циклона 3 разделена горизонтальной перегородкой 6 на нижнюю часть - бункер сбора твердой фазы и верхнюю часть - сепарационную. Перегородка 6 установлена по отношению к корпусу с зазором 7 и снабжена центральным отверстием 8. В верхней части центральной трубы 5 закреплен дьфчатый сепаратор 9, выполненный в виде цилиндрической обечайки с отбортованными во внешнюю сторону соплообразными отверсти ми. Внутри дырчатого сепаратора 9 соосно с ним установлен ороситель 10, выполненный в виде трубы с отверсти ми 11 дл подачи жидкости, поступающей через патрубок 12. Кольцевое пространство над перегородкой 1, образованное меж ду корпусом мокрого пьшеуловител 2 и центральной трубой 5, образует бун кер 13 дл сбора жидкости. В нижней части бункера 13 расположен патрубок 14 дл слива шлама. На перегородке 6 установлено закручивающее устройство 15, выполненное в виде кольца, к ниж ней стороне которого тангенциально прикреплены лопатки 16, и соединенно с центральной трубой .5. Аппарат дл очистки газа работает следующим образом. Газовый поток, содержащий твердые или жидкие частицы, поступает в аппарат через тангенциальный патрубок 4 в верхнюю полость циклона 3 и получает вращательное движение. Благодар интенсивному вращательному движению за счет центробежных сил происходит сепараци твердых или жидких частиц более крупных размеров на стенку корпуса циклона 3. Под действием гравитационных и аэродинамических сил байпасного потока частицы попадают в бункер дл сбора твердой фазы через кольцевой зазор 7, образованный между корпусом циклона 3 и горизонтальной перегородкой 6. Наличие горизонтальной перегородки 6 снижает продольное перемешивание газа в бункере за счет исключени вторичных осевых вихрей, что способствует повьшению эффективности очистки и отделению более мелких частиц. Байпасный поток газа покидает бункер через центральное отверстие 8 и смешиваетс в центральной трубе с основным потоком, поступающим через лопатки 16 закручивающего устройства 15. Основной газовьм поток, очищенньй от крупной фракции частиц, проходи лопатки 16 многозаходного тангенциального закручивающего устройства 15, попадает в центральную трубу 5. Через центральную трубу 5 газовый поток, содержащий неуловленные фракции мелких частиц, направл етс на мокрую стадию очистки. Наличие устройства 15 позвол ет создать симметрично закрученный поток с интенсивным аэродинамическим режимом движени , имеющим на входе в центральную трубу 5 неравномерньш по радиусу профиль скоростного пол квазитвердого вращени и зону пониженного давлени в дре потока. Зона пониженного давлени способствует организации байпасного потока газа через кольцевой зазор 7 и отвода его в основной поток из бункера через отверстие 8. Жидкость -дл орошени поступает в мокрый пылеуловитель 2 через патрубок 12 в ороситель 10 и впрыскиваетс через отверсти 11 в контактную зону аппарата. При встрече с высокоскоростным потоком газа струи жидкости дроб тс на капли. Причем наблюдаетс многократное дробление капель. Выполнение оросител 10 в В1ще трубы с отверсти ми 11 позвол ет перекрыть все проходное сечение аппарата мелкодисперсной завесой жидкости по всей высоте мокрого пылеуловител 2. Расположение оросител 10 в центральной части мокрого пылеуловител спососбствует влению э екции струи жидкости через отверсти и сохранению его энергии вследствие наличи зоны пониженного давлени в этой области . Кроме того, центрально расположенный ороситель перекрывает зону обратных токов по оси аппарата, что исключает подсос очищенного газа из верхней части аппарата и улучшает движение байпасного потока. Этот же эффект снижает общие гидравлические потери на мокрой стадии очистки. На мокрой стадии очистка газа происходит за счет его фильтрации через слой мелкодисперсных капель орошающей жидкости. Частицы твердой фазы соудар ютс с капл ми жидкости и осаждаютс на них. Равномерно закрученный поток газа способствует эффективному взаимодействию газа с тонкодисперсным распылом жидкости. Благодар этому образуетс больша поверхность взаимодействи , интенсив на диффузи и осаждение твердых частиц на поверхности капель жидкости во всем объеме аппарата. Така организаци движени закрученного потока газа совместно с капл ми жидкости увеличивает врем взаимодействи газового потока с жидкостью, что способствует повьшению эффективности его очистки. Капли жидкости с осажденными на них частицами под действием начальной радиальной скорости и центробежных сил закрученного потока оседают на сепарационное устройство 9 и образуют пленку. Образованна на сепарационном устройстве 9 пленка жид1 Д6 кости посто нно бомбардируетс капл ми жидкости, что дополнительно создает хорошие услови дл интенсификации процесса очистки в пристен .ной области. Пленка жидкости, наход ща с на сепарационном устройстве 9, под действием центробежной силы продавливаетс через соплообразные отверсти в кольцевое пространство, образованное между корпусом мокрого пылеуловител 2 и сепарационным устройством , откуда свободно стекает по внутренней стенке корпуса мокрого пылеуловител 2 в бункер 13 сбора жидкости . Из бункера 13 жидкость в виде шлама отводитс через патрубок 14. Отличительной особенностью такой конструкции сепарационного устройства вл етс то, что в ней использован принцип изол ции фаз после контакта, привод щей к тому, что в каждом сечении контакт газа происходит со свежей жидкостью. Последнее обеспечивает более высокую степень очистки и предотвращает вторичный унос отработанной жидкости газовым потоком. Газ, очищенный от примесей, отводитс через верхнюю часть аппарата. Предлагаемый аппарат дл очистки газа позвол ет при относительно невысоких значени х гидравлического сопротивлени (от 2 до 10 кПа) и небольших габаритах повысить степень очистки таза за счет хорошего перекрыти сечени аппарата жидкостной завесой (увеличиваютс поверхности контакта фаз) и последующей сепара- . ции капель на сепарационном устройстве . Так, например, применение предлагаемого аппарата в процессе очистки паров ацетона позволит увеличить степень очистки до 98-99%. При этом гидравлическое сопротивление аппарата по сравнению с прототипом не возрас-вает .The invention relates to apparatuses for the fine purification of gas from solid or liquid particles, and can be used in the chemical, metallurgical and other sectors of industry, where it is necessary to purify the gas from solid or liquid particles of a wide fraction. Also known is an apparatus that combines dry and wet gas cleaning, containing a housing partially filled with liquid with inlet and outlet nozzles, a centrifugal chamber equipped with a fairing and a static curler installed on the outer side of the fairing, a Venturi device, the lower end of which is equipped with a perforated cylinder immersed in the liquid irrigation, made in the form of a tank with a conical perforated bottom, and the nozzle C11. The disadvantages of this device are its high hydraulic resistance, due to repeated rotations of the gas flow through 180 °, large dimensions and large height of the device for the first (dry) cleaning stage, insufficient effectiveness of the wet stage, since there is only a film interaction of the gas with the liquid, which leads to slippage of particles of solid phase of small size in the central part of the apparatus. The closest to the technical essence and the achieved result and proposed is a gas cleaning apparatus, including a housing with a tangential gas inlet pipe, divided by a partition into a wet dust collector containing a liquid collecting hopper, a sprinkler, a separating device and a cyclone with a central pipe t2 the device is low cleaning efficiency. Preliminary gas cleaning from particles is carried out in this device in the field of centrifugal forces as in a normal dry cyclone, which is ox is to separate only the large particles. The bulk of the particles must be separated in the wet stage of purification, which reduces the overall efficiency of the apparatus. This drawback is due to the fact that at the dry cleaning stage, the removal of small particles of sand from the bunker with an axial secondary vortex is observed. The effectiveness of the wet gas cleaning stage in the known device is not enough due to not only a high residual impurity concentration after the dry cleaning stage, but also an uneven distribution of irrigating liquid droplets in the nozzle due to imperfection of the fluid supply unit, as well as a short time of interaction of dust particles with the liquid. The final separation of liquid and solid particles is carried out on an inertial-type separator, which significantly limits the device performance with respect to gas, since inertial separators with an increase in flow rate significantly reduce efficiency, and this dramatically increases the hydraulic resistance. The purpose of the invention is to increase the cleaning efficiency. The goal is achieved by the fact that the gas cleaning apparatus, comprising a housing with a tangential gas supply pipe, divided by a partition into a wet trap containing a collection hopper, a sprayer, a separating device and a cyclone with a central tube, is fitted with a horizontal partition installed with a gap to the walls of the housing a central hole and a twisting device arranged on it made in the form of a ring, to the bottom side of which the blades are tangentially attached; . wherein the twisting device is connected to the central tube. It is advisable to make the separation device in the form of a cylindrical shell with flap-shaped openings flanged to the outer side. It is also advisable to fill the sprinkler in the form of a perforated pipe installed along the axis of the housing. Fig, 1 shows the apparatus, longitudinal section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. 1. The gas cleaning apparatus consists of a stepped cylindrical body divided by a partition 1 into a wet dust collector 2 and a cyclone 3 which is equipped with an inlet tangential pipe 4. A central pipe is coaxially installed inside the body of the apparatus. 5. The cavity of the cyclone 3 is divided by a horizontal partition 6 into the lower part — the solid phase collection bunker and the upper part — the separation part. The partition 6 is installed with respect to the housing with a gap 7 and is provided with a central opening 8. In the upper part of the central pipe 5 there is a fixed separator 9, made in the form of a cylindrical shell with outwardly flanged openings. Inside the perforated separator 9, an irrigator 10 is installed coaxially with it; it is made in the form of a pipe with openings 11 for supplying fluid flowing through pipe 12. The annular space above the partition 1 formed between the body of the wet cabinet 2 and the central pipe 5 forms a bunker 13 for collecting liquid. In the lower part of the hopper 13 is located the pipe 14 for draining sludge. On the partition 6, a twisting device 15 is installed, made in the form of a ring, to the lower side of which the blades 16 are tangentially attached and connected to the central tube .5. The gas cleaning apparatus operates as follows. The gas stream containing solid or liquid particles enters the apparatus through the tangential nozzle 4 into the upper cavity of the cyclone 3 and receives a rotational motion. Due to intensive rotational movement due to centrifugal forces, solid or liquid particles of larger sizes are separated on the wall of the cyclone body 3. Under the action of gravitational and aerodynamic forces of the bypass flow, the particles enter the hopper to collect the solid phase through the annular gap 7 formed between the cyclone body 3 and horizontal partition 6. The presence of a horizontal partition 6 reduces the longitudinal mixing of gas in the bunker by eliminating secondary axial vortices, which contributes to eniyu efficiency of purification and separation of smaller particles. The bypass gas flow leaves the bunker through the central opening 8 and mixes in the central pipe with the main flow coming through the vanes 16 of the swirling device 15. The main gas, cleared of a large fraction of particles, passes through the vanes 16 of the multiple tangential swirling device 15 to enter the central pipe 5 Through the central tube 5, the gas stream containing the elusive fraction of fine particles is directed to the wet purification stage. The presence of the device 15 makes it possible to create a symmetrically swirling flow with an intensive aerodynamic mode of motion, which has an irregularly radial profile of the velocity field of quasi-solid rotation and a zone of reduced pressure in the flow core at the entrance to the central tube 5. The underpressure zone facilitates the organization of the bypass gas flow through the annular gap 7 and draining it into the main flow from the hopper through the opening 8. The irrigation fluid enters the wet dust collector 2 through the nozzle 12 into the sprinkler 10 and is injected through the holes 11 into the contact zone of the apparatus. When encountering a high-speed stream of gas, a jet of liquid is split into droplets. Moreover, multiple droplet crushing is observed. The execution of the sprinkler 10 in B1 of the pipe with holes 11 makes it possible to block the entire flow area of the apparatus with a fine liquid curtain over the entire height of the wet dust collector 2. The location of the sprinkler 10 in the central part of the wet dust collector facilitates the appearance of the liquid jet ejection through the holes and preserving its energy due to the presence of the zone reduced pressure in this area. In addition, the centrally located sprinkler overlaps the zone of reverse currents along the axis of the apparatus, which eliminates the intake of purified gas from the upper part of the apparatus and improves the movement of the bypass flow. The same effect reduces the overall hydraulic losses in the wet cleaning stage. At the wet stage, gas purification occurs due to its filtration through a layer of fine drops of irrigating liquid. The solid particles collide with the liquid droplets and precipitate on them. Evenly swirling gas flow contributes to the effective interaction of gas with a fine spray of liquid. Due to this, a large interaction surface is formed, intense on the diffusion and deposition of solid particles on the surface of the liquid droplets in the entire volume of the apparatus. This organization of the movement of the swirling gas flow together with the liquid droplets increases the time of interaction of the gas flow with the liquid, which contributes to the efficiency of its cleaning. Liquid drops with particles deposited on them under the action of the initial radial velocity and centrifugal forces of the swirling flow are deposited on the separation device 9 and form a film. The liquid film formed on the separation device 9 of the D6 bone is constantly bombarded by drops of liquid, which additionally creates good conditions for intensifying the cleaning process in the near-wall region. The liquid film located on the separating device 9, under the action of centrifugal force, is forced through the nozzle holes into the annular space formed between the housing of the wet dust collector 2 and the separation device, from where it freely flows along the inner wall of the housing of the wet dust collector 2 into the liquid collection hopper 13. From the hopper 13, liquid in the form of sludge is discharged through the nozzle 14. A distinctive feature of this separation device design is that it uses the principle of isolating the phases after contact, which causes gas to come into contact with fresh liquid in each section. The latter provides a higher degree of purification and prevents the secondary entrainment of waste liquid by the gas stream. Gas, purified from impurities, is discharged through the upper part of the apparatus. The proposed gas cleaning apparatus makes it possible, at relatively low values of hydraulic resistance (from 2 to 10 kPa) and small dimensions, to increase the degree of cleaning of the pelvis due to a good overlap of the cross section of the apparatus with a liquid curtain (the contact surfaces of the phases increase) and subsequent separation. droplet on the separation device. For example, the use of the proposed apparatus in the process of cleaning acetone vapor will increase the degree of purification to 98-99%. In this case, the hydraulic resistance of the device in comparison with the prototype does not increase.