SU1507429A1

SU1507429A1 - Способ очистки газов

Info

Publication number: SU1507429A1
Application number: SU874304741A
Authority: SU
Inventors: Андрей Николаевич Николаев; Александр Алексеевич Овчинников; Николай Алексеевич Николаев; Владимир Александрович Малюсов
Original assignee: Казанский Химико-Технологический Институт Им.С.М.Кирова
Priority date: 1987-06-17
Filing date: 1987-06-17
Publication date: 1989-09-15

Abstract

Изобретение относитс к очистке газов от газообразных, твердых и жидких примесей и позвол ет снизить потери напора газового потока в процессе. Способ заключаетс в том, что предварительно закрученный в тангенциальном лопаточном завихрителе газовый поток пропускают через объемный факел распыленной в рабочей зоне аппарата жидкости с последующим разделением фаз, причем в завихритель жидкость подают в количестве, определ емом из соотношени L/G ≤ 6,6 EXP ( - 0,92W_ср/W_вх), где L, G - массовые расходы соответственно жидкости и газа, W_ср - среднерасходна скорость газа в аппарате, W_вх - скорость газа на входе в завихритель. 3 ил.

Description

Изобретение относитс к очистке газов от газообразных, твердых и жидких примесей и может быть использовано дл очистки газовых выбррсов про- мьгашенных предпри тий от вредных примесей , а также дл разделени газовых смесей и вьщелени из них отдельных компонентов,

,Цель изобретени - снижение потерь напора в процессе.

На фиг. 1 изображена принципиальна схема устройства, в котором осуществл ют предлагаемый способi на фиг. 2 - график зависимости коэффициента сопротивлени завихрител 2йр

3 pWex

от величины отношени массовых расходов жидкости и газа L/G, при коэффициенте крутки газового поWCPП -Ь -НПС/гт

Г.: TR 0.54. где W

тока fl

61

Ср

да- иьрь

Ср

среднерасходна скорость газа в аппарате , W g - скорость газа на входе 5 в завихритель, ЛР - разность давлений газа на входа и выходе из завих- ритап , р - плотность газа, п - число лопаток завихритеп , b - miipHHa щелей завихрител , Н - высота завих- рител , R - внутренний радиус завихрител ; на фиг. 3 - графики зависимости относительного коэффициента сопротивлени З/Зд от величины отношени массовых расходов жидкости и газа при различных коэффициентах крутки, где Зд - коэ ффицнент сопротивлени сухого завихрител .

Осуществление предлагаемого способа по сн етс с помощью устройства , представленного на фиг. 1.

Устройство включает цилинцричес- к;:й корпус 1, в верхней части которого установлен тангенциальный лопаСП

О 4:: Ю

СО

точный завихритель 2, коаксиальный ороситель 3 в виде заглушенной снизу перфорированной трубы, бункер 4 дл сбора жидкости в нижней части устройства , патрубки входа газа, выхода газа 6 и выхода жидкости 7, Ороситель 3 имеет боковой отвод 8 с регулировочным вентилем 9, соединенный с кольцевым коллектором 10 жидкости, д расположенным над верхним заглушенным торцом завихрител 2. Коллектор 10 имеет отводы 11 в виде вертикальных трубок, вход щие нижними концами внутрь завихрител 2.J5

Способ осуществл ют следующим образом .

Газ с большой скоростью (20- 50 м/с) подаетс в устройство через патрубок 5 и, проход через завихри- 20 тель 2, получает вращательное движение . Жидкость поступает в ороситель 3. Часть жидкости из оросител 3 по боковому отводу 8 поступает в кольцевой коллектор 10. Расход жид- 25 кости через боковой отвод регулируетс вентилем 9. Из кольцевого коллектора 10 жидкость по патрубкам 11 поступает внутрь завихрител 2 и истекаиз области внутри зав хрител в рабочую зону аппарата 12, где они осаждаютс на внутренней поверхности корпуса 1 с образованием пленки жидкости .

Остальна часть жидкости истекает из перфораций оросител 3 в рабочую зону аппарата 12 в виде пленок, которые дроб тс газовым потоком из капли . Капли лет т к периферии рабочей зоны и осагэдаютс на пленку жидкости , стекаюв;ую в бункер 4. Из бункера жидкость отводитс через патрубок 7. fas выходит из аппарата через пат-рубок 6.

Преимущества предлагаемого способа подтверждаютс результатами исследовани гидравлического сопротивлени тангенгщального лопаточного завихрител . Исследовани проводились в аппарате с тангенциально-лопаточным за- вихрителем диаметром 80 мм и высотой 100 мм с 1.2 профилирован1аши лопатками . Во врем испьп-аний коэффициент крутки мен лс от 0,54 до 2, входна скорость газа от 20 до 55 м/с, а количество жидкости, подаваемой в зает вблизи его верхнего торца из ниж- 30 вихритель от О до 1400 л/ч. Результа- них концов патрубков в виед струй, которые дроб тс газовым потоком на капли. Образующиес капли под действием центробежной силы лет т к лопаст м завихрител , осаждаютс на них 5 с образованием пленок жидкости, которые в свою очередь срьгоа сь с внут-: ренних кромок лопаток, оп ть дроб тс на капли. Основна масса жидкости, подаваемой в завихритель, сосредота- 40 чиваетс в узком слое вблизи лопаток завихрител и таким образом создаетс кольцевой вращающийс дисперсный слой

ты исследований представлены на фиг. 2 и 3. В качестве величин, характеризующих гидравлическое сопротивление завихрител , прин ты коэффициент сопротивлени завихрител 3 и относительный коэффитщент сопротиапени завихрител 3/3. Как видно из графика на фиг. 2, при небольших количествах жидкости, подаваемой н завихри- тепь, коэффициент сопротивлени резко снижаетс п о сравнению с сопротивлением сухого завихрител . При увеличении отношени расхода жидкости и газа (L/G) коэффициент сопротивлени

ты исследований представлены на фиг. 2 и 3. В качестве величин, характеризующих гидравлическое сопротивление завихрител , прин ты коэффициент сопротивлени завихрител 3 и относительный коэффитщент сопротиапени завихрител 3/3. Как видно из графи ка на фиг. 2, при небольших количествах жидкости, подаваемой н завихри тепь, коэффициент сопротивлени резко снижаетс п о сравнению с сопротив лением сухого завихрител . При уве личении отношени расхода жидкости и газа (L/G) коэффициент сопротивлени

жидкости, при наличии которого, как показали исследовани , гидравлическое д становитс еще меньше, пока не дос- сопротивление завихрител (при неболь- тигнет минимума при значении L/G ших плотност х орошени ) значительно 0,5 кг/кг. Дальнейшее ynemmeime

ниже гидравлического сопротивлени

L/G приводит к возрастанию коэффициента сопротивлени и при кг/к он становитс больше козффициента со противлени сухого завихритал , т.е. 3/Зр 1. Необходимо отметить, что изменение входной скорости газа в пределах 20-55 м/с практически не вли ет на величину коэффициента сопротивлени . Разброс точек показан на фиг. 2 вертикальными отрезками. На фиг. 3 представлены кривые изменени относительного козффициента

сухого завихритеп . Ввиду того, что основна потер напора газа в вихревом аппарате с тангенциальным лопа- гочным завихрителем происходит при формировании закрученного потока в завихрителе, снижение сопротивлени завихрител влечет за собой почти такую же степень снижени сопротивлени всего устройства. Капли жидкости из вращающегос дисперсного сло под действием силы т жести переходит

из области внутри зав хрител в рабочую зону аппарата 12, где они осаждаютс на внутренней поверхности корпуса 1 с образованием пленки жидкости .

Преимущества предлагаемого способа подтверждаютс результатами исследовани гидравлического сопротивлени тангенгщального лопаточного завихрител . Исследовани проводились в аппарате с тангенциально-лопаточным за- вихрителем диаметром 80 мм и высотой 100 мм с 1.2 профилирован1аши лопатками . Во врем испьп-аний коэффициент крутки мен лс от 0,54 до 2, входна скорость газа от 20 до 55 м/с, а количество жидкости, подаваемой в за вихритель от О до 1400 л/ч. Результа-

становитс еще меньше, пока не дос- тигнет минимума при значении L/G 0,5 кг/кг. Дальнейшее ynemmeime

L/G приводит к возрастанию коэффициента сопротивлени и при кг/кг, он становитс больше козффициента сопротивлени сухого завихритал , т.е. 3/Зр 1. Необходимо отметить, что изменение входной скорости газа в пределах 20-55 м/с практически не вли ет на величину коэффициента сопротивлени . Разброс точек показан на фиг. 2 вертикальными отрезками. На фиг. 3 представлены кривые изменени относительного козффициента

сопротивлени при различных коэффициентах крутки. Видно, что положение минимума гидравлического сопротивлени при любом коэффициенте крутки приходитс на значение L/G 0,5 кг/кг, а интервал L/G, в котором происходит снижение сопротивлени , уменьшаетс с увеличением коэффициента крутки и его значени при различных Я можно описать зависимостью

(Ь/С)л.а

6,6ехр(-0,

ВК

Из графиков видно, что предлагаемый способ и устройство дл его осуществлени обеспечивают значительное снижение гидравлического сопротивле- НИН- завихрител , а следовательно, и всего аппарата. Это позвол ет значительно снизить энергетические затраты на транспорт газа через вихревой аппарат, а также использовать его дл очистки отход щих газов малого давлени без использовани дополнительных вентил тором или газодувок

Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позвол ет

снизить гидравлическое сопротивление аппарата с тангетщальным лопаточным завихрителем до 1,5 раз при

такой же степени очистки газов.

Claims

Формула изобретени

Способ очистки газов, включающий подачу жидкости в процесс, пропускание предварительно закрученного в тангенциальном лопаточном завихрите- ле газового потока через объемный факел распыленной в рабочей зоне ап- парата жидкости с последующим разделением фаз, отличающий- с тем, что, с целью снижени потерь напора в процессе, часть жидкости отдел ют и подают в пространство завихрител при следующем отношении массового расхода жидкости L к массовому расходу газа G:

L/G 6 6, 6 ехр(-0,92 ,

ex

где WCP - среднерасходна скорость газов в аппарате;

- скорость газа завихритель.

на входе в

Жидкости

Жидкость

1

фа if

1.5

нг

Ф