SU1611451A1

SU1611451A1 - Vortex dust trap

Info

Publication number: SU1611451A1
Application number: SU884618629A
Authority: SU
Inventors: Игорь Николаевич Ильин; Дагния Миервалдовна Блумберга; Ивар Карлович Вейденберг; Валерий Давидович Кононенко; Алексей Михайлович Блинков; Валерий Николаевич Азаров
Original assignee: Рижский политехнический институт им.А.Я.Пельше
Priority date: 1988-12-13
Filing date: 1988-12-13
Publication date: 1990-12-07

Abstract

Изобретение относитс к очистке газов, в частности к пылеулавливающим устройствам, и может быть использовано дл улавливани сажи в основном технологическом процессе, в системах аспирации, пневмотранспорта, пневмоуборки в отрасл х промышленности, производ щих и потребл ющих сажу. Изобретение вл етс усовершенствованием устройства по авт.св. 1281306. Целью изобретени вл етс улучшение отделени мелкодисперсных частиц и утилизаци теплогор чих газов. Вихревой пылеуловитель содержит корпус с двум патрубками 3 и 6 подвода и одним патрубком 2 отвода газов, два кожухотрубных теплообменника 12 и 15, систему орошени , лопаточные завихрители 7 и 14 и осевую вихревую камеру 20. В теплообменниках 12 и 15 утилизируетс тепло гор чих газов, при этом орошение и компенсаци паров улучшают процесс сепарации. 1 ил.The invention relates to the purification of gases, in particular to dust collecting devices, and can be used to trap soot in the main technological process, in aspiration, pneumatic conveying, pneumatic cleaning systems in the soot industry. The invention is an improvement on the device auth.St. 1281306. The aim of the invention is to improve the separation of fine particles and the disposal of heat and hot gases. The vortex dust collector includes a housing with two inlets 3 and 6 for the supply and one nozzle 2 for exhausting gases, two shell-and-tube heat exchangers 12 and 15, a sprinkler system, blade vortexes 7 and 14, and an axial vortex chamber 20. Heat exchangers 12 and 15 utilize the heat of hot gases, however, irrigation and vapor compensation improve the separation process. 1 il.

Description

теплогор чих газов, вихревой пылеуловитель содержит корпус с двум патрубками 3 и 6 подвода и одним патрубком 2 отвода газов, два кожухотрубных теплообменника 12 и 15, систему орошекиА, лопаточные завихрители 7 и 14 и осевую вихревую камеру 20. В теплообменниках 12 и 15 утилизируетс ,теп/10 гор чих газов, при этом о|эошение и конденсаци паров улучшают процесс сепарации . 1 ил.the heat-burning gases, the vortex dust collector includes a housing with two inlets 3 and 6 for the inlet and one outlet 2 for exhausting gases, two shell-and-tube heat exchangers 12 and 15, an Oroshek system A, blade vortexes 7 and 14 and an axial vortex chamber 20. In the heat exchangers 12 and 15 are disposed of, heat / 10 hot gases, while the evaporation and condensation of the vapors improves the separation process. 1 il.

Изобретение относитс к очистке газов, в частности к пылеулавливающим устройствам , может быть использовано дл улавливани сажи в основном технологическом процессе, .в системах аспирации, пневмот- ранспорта, пневмоуборки, в отрасл х промышленности , производ щих и потребл ющих сажу, и вл етс усовершенствованием устройства по авт. св. № 1281306.The invention relates to the purification of gases, in particular to dust collecting devices, can be used to trap soot in the main process, in aspiration systems, pneumatic transport systems, in the cleaning industry, in soot industries, and is an improvement device auth. St. No. 1281306.

Целью изобретени вл етс улучшение отделени мелкодисперсных частиц и утилизаци тепла гор чих газов.The aim of the invention is to improve the separation of fine particles and heat utilization of hot gases.

На чертеже изображен вихревой пылеуловитель .The drawing shows a vortex dust collector.

Вихревой пылеуловитель содержит цилиндрический корпус 1, установленные в его верхней части осевой патрубок2 вывода очищенного газа и патрубок 3 ввода вспомогательного газа. В нижней части расположе- ны пылесборник 4 и осева камера 5 с тангенциальным патрубком 6 дл ввода запыленного газа и с устан эвленным на ее выходе лопаточным завих|5ителем 7 и обтекателем 8, Осева камера 5 выполнена с окнами 9 в боковой стенке и снабжена установленной снаружи нее цилиндрической обечайкой 10, заглушенной снизу отбойной шайбой 11, размещенной подокнами 9 осевой камеры 5.The vortex dust collector contains a cylindrical body 1, installed in its upper part an axial nozzle 2 of the cleaned gas outlet and a nozzle 3 of an auxiliary gas input. In the lower part there are dust collector 4 and an axial chamber 5 with a tangential nozzle 6 for introducing dusty gas and with a blade swirl 5 installed at its outlet 7 and a fairing 8, the axial chamber 5 is made with windows 9 in the side wall and equipped with an outside it is a cylindrical shell 10, plugged at the bottom of the fender washer 11, placed under the pane 9 of the axial chamber 5.

В патрубке 2 вывода очищенного газа установлен кожухотрубный теплообменник 12. В кольцевой полости 13 ввода вспомогательного потока надлопаточным завихрите- лем 14 установлен второй кожухотруБный теплообменник 15, кожухи которых имеют патрубки 16 и 17 соответственно ввода и вывода теплоносител . Кольцевой трубопровод 18с форсунками 19 дл распылени жидкости установлен над теплообменни- ком 15.A shell-and-tube heat exchanger 12 is installed in the nozzle 2 of the clean gas outlet. In the annular cavity 13 of the auxiliary flow inlet, a supra-blade vortex 14 has a second shell-and-tube heat exchanger 15, the shells of which have the nozzles 16 and 17, respectively, of the input and output of the heat carrier. An annular pipe 18 with nozzles 19 for spraying liquid is installed above the heat exchanger 15.

Пылеуловитель работает следующим образом.Dust collector works as follows.

Охлажденный первичный таз, содержащий частицы сажи, с температурой 150- 250°С по патрубку 3 подаетс тангенциально в верхнюю часть корпуса 1, Под действием центробежных сил часть частиц прилипает к мокрым стенкам верхней части корпуса 1 и смываетс орошающей жидкостью. ОрсгA cooled primary basin containing soot particles with a temperature of 150-250 ° C is fed tangentially to the upper part of the housing 1 through the nozzle 3. Under the action of centrifugal forces, some of the particles stick to the wet walls of the upper part of the housing 1 and are washed off with irrigating liquid. Orsg

шающа жидкость на стенки корпуса и в поток сажегазовой смеси подаетс через форсунки 19. Процесс распылени жидкости сопровождаетс интенсивным ее испарением и охлаждением газа. Газовый поток с частично испарившейс жидкостью поступает в трубы теплообменника 15, где происходит дальнейшее улавливание твердых частиц и их смыв орошающей жидкостью и конденсатом в нижнюю часть аппарата. При соприкосновении парогазового потока с холодными стенками труб теплота передаетс охлаждающей воде, протекающей черёз кожух теплообменника 15, нагрева ее, а на поверхности труб конденсируетс влага. Процесс конденсации происходит в объеме парогазовой смеси на поверхности сажевых частиц, что способствует их коагул ции. Лоток газов с укрупненными частицами и капл ми влаги через лопаточный завихритель 14 поступает в вихревую камеру 20. Под действием центробежных сил укрупненные частицы сажи отбрасываютс к стенкам камеры 20 и, враща сь, движутс вниз навстречу вторичному потоку гор чих газов. Вторичный поток газов с температурой 600- 800°С поступает тангенциально в осевую камеру 5 через патрубок 6 и закручиваетс в лопаточном завихрителе 7 в ту же сторону, в которую вращаетс опускающийс поток укрупненных частиц сажи. В вихревой камере 20 происходит смешение встречно движущихс потоков, при этом мелкодисперсные частицы вторичного потока увлажн ютс влажным первичным потоком, а вследствие теплообмена протекает интенсивный процесс испарени влаги с поверхности частиц сажи. Подсушенные укрупненные частицы сажи под действием сил т жести опускаютс вниз в пылесборник 4, а очищенный от сажи газ с избыточной влагой поступает в осевой патрубок 2 через теплообменник 12 и удал етс из аппарата. На стенках труб теплообменника 12 происходит конденсаци паров из потока газов и дальнейшее улавливание мелкодисперсных частиц сажи увлажненными стенками труб. Уловленные частицы со стенок смываютс стекающей вниз пленкой конденсата. Теплота при конденсации паров из газового потока передаетс охлаждающей воде, поступающей в теплообменник через патрубок 16. ввиду того, что в теплообменной части аппарата реализуютс процессы конденсации, его теплообменные поверхности минимальны. При зтом утилизируетс теплова энерги в виде чистого теплоносител , не имеющего контакта с загр зненными потоками газов, увеличиваетс степень очистки .газов от твердых мелкодисперсных фракций, более глубоко подсушиваетс .углеродогазова смесь, твердые частицы получаютс в виде продукта, примен емого и возвращаемого в технологический процесс.The feeding liquid to the walls of the body and to the flow of the gas-gas mixture is fed through the nozzles 19. The process of spraying the liquid is accompanied by intense evaporation and cooling of the gas. The gas stream with partially evaporated liquid enters the tubes of the heat exchanger 15, where further trapping of solid particles occurs and their flushing with irrigating liquid and condensate into the lower part of the apparatus. Upon contact of the vapor-gas flow with the cold walls of the pipes, the heat is transferred to the cooling water flowing through the heat exchanger casing 15, heating it, and moisture condenses on the surface of the pipes. The condensation process takes place in the volume of the vapor-gas mixture on the surface of the carbon black particles, which contributes to their coagulation. A tray of gases with enlarged particles and drops of moisture through the spatula swirler 14 enters the vortex chamber 20. Under the action of centrifugal forces, the enlarged soot particles are thrown to the walls of the chamber 20 and, rotating, move down towards the secondary flow of hot gases. The secondary gas flow with a temperature of 600-800 ° C enters tangentially into the axial chamber 5 through the nozzle 6 and twists in the blade swirl 7 in the same direction in which the descending stream of enlarged soot particles rotates. In the vortex chamber 20, mixing of the counter-moving flows occurs, while the fine particles of the secondary flow are moistened with the wet primary flow, and as a result of heat exchange, an intensive process of evaporation of moisture from the surface of soot particles takes place. Dried coarse soot particles under the action of gravity sink down into the dust collector 4, and the gas cleaned of soot from the excess moisture enters the axial nozzle 2 through the heat exchanger 12 and is removed from the apparatus. On the walls of the tubes of the heat exchanger 12, condensation of the vapors from the gas flow takes place and further trapping of the fine particles of soot by moistened walls of the tubes. The particles collected from the walls are washed away with a downward film of condensate. The heat during the condensation of vapor from the gas stream is transferred to the cooling water entering the heat exchanger through the nozzle 16. Due to the fact that condensation processes take place in the heat exchange part of the apparatus, its heat exchange surfaces are minimal. With this, heat energy is utilized in the form of a pure coolant that does not have contact with polluted gases, the degree of gas purification from solid fine fractions increases, the carbon dioxide mixture is dried more deeply, solid particles are obtained as a product used and returned to the process .

Claims

The invention of the vortex dust collector auth. St. No. 1281306, characterized in that, in order to improve the separation of fine particles and heat utilization of hot gases, it is equipped with an accurate swirler of two shell-and-tube heat exchangers installed in the outlet pipe of the cleaned gas and the annular inlet cavity of the auxiliary flow above the airfoil a heat transfer fluid, and an annular pipe with nozzles for spraying liquid mounted above the second heat exchanger.