SU1725985A1

SU1725985A1 - Turbulent washer

Info

Publication number: SU1725985A1
Application number: SU894700902A
Authority: SU
Inventors: Олег Георгиевич Сосновский; Евгений Анатольевич Крюков; Роберт Иосифович Мартенс
Original assignee: Павлодарский Индустриальный Институт
Priority date: 1989-06-06
Filing date: 1989-06-06
Publication date: 1992-04-15

Abstract

Изобретение может быть использовано дл очистки дымовых и технологических газов от пыли или золы во всех отрасл х промышленности . Цель изобретени состоит в повышении эффективности пылеулавливани при сокращении расхода воды и исключении брызгоуноса. Пылеуловитель содержит трубу Вентури, состо щую из диффузора 1, горловины 2 и конфузора 3, св занного с вихревой камерой 4 подвода запыленного газа, выполненной в виде цилиндрической улитки. Вокруг верха диффузора 1 установлена кольцева емкость 5 дл подачи смывной жидкости на внутреннюю поверхность диффузора. Труба Вентури снабжена также цилиндроконической вставкой 6 с кольцевым зазором 7. Последн вместе с цилиндром 8, установленном на улиткообразной перегородке 9 вихревой камеры, выполн ет роль гидррзатвора. Гид- розатвор закрыт снаружи герметичной рубашкой (чехлом) 10; Пространство между ЁThe invention can be used to clean flue and process gases from dust or ash in all industries. The purpose of the invention is to increase the efficiency of dust collection while reducing water consumption and eliminating splashes. The dust collector contains a Venturi tube consisting of a diffuser 1, a neck 2 and a confuser 3 connected to a vortex chamber 4 for supplying a dusty gas in the form of a cylindrical cochlea. An annular container 5 is installed around the top of the diffuser 1 to supply flushing fluid to the inner surface of the diffuser. The venturi is also provided with a cylindrical insert 6 with an annular gap 7. The latter, together with the cylinder 8 installed on the cochlear partition 9 of the vortex chamber, acts as a hydraulic valve. The hydraulic seal is closed from the outside by a hermetic jacket (cover) 10; Space between yo

Description

цилиндром 8 и вертикальной стенкой рубашки 10 разделено ребрами 11. Улиткообразна перегородка 9 камеры 4 по наружному периметру снабжена патрубком 13 с гидрозатвором дл вывода пульпы из аппарата. Верх пылеуловител снабжен крышкой 15, образующей с верхом диффузора 1 кольцевой канал 16. Последний переходит в кольцевой канал 17 переменного сечени , расположенный вокруг бака 5 и подключенный посредством отвод щего газохода 18 к дымососу. По центру крышки 15 установлена распыливающа жидкость форсунка 19. Подвод ща вихрева камера 4 подсоединена к источнику запыленного газа с помощью газохода 20. 5 ил.the cylinder 8 and the vertical wall of the jacket 10 are divided by ribs 11. The cochlear partition 9 of the chamber 4 along the outer perimeter is provided with a nozzle 13 with a hydraulic lock for taking the pulp out of the apparatus. The top of the dust collector is provided with a lid 15, which forms an annular channel 16 with the top of the diffuser 1. A spray nozzle 19 is installed in the center of the lid 15. A vortex supply chamber 4 is connected to a source of dust by means of a gas duct 20. 5 Il.

Изобретение относитс к очистке газов от пыли или золы и может быть использовано при производстве тепловой и электрической энергии на электростанци х, работающих на твердом топливе.The invention relates to the purification of gases from dust or ash, and can be used in the production of thermal and electrical energy in power plants operating on solid fuels.

Цель изобретени - повышение эффективности пылеулавливани .The purpose of the invention is to increase the efficiency of dust collection.

На фиг.1 показан пылеуловитель, продольное сечение; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - по стрелке узел I на фиг.З.Figure 1 shows a dust collector, a longitudinal section; FIG. 2 is a section A-A in FIG. one; on fig.Z - section BB in figure 1; figure 4 is a section bb In figure 1; figure 5 - on the arrow node I fig.Z.

Турбулентный промыватель содержит трубу Вентури, состо щую из диффузора 1, горловины 2 и конфузора 3, св занного с вихревой камерой 4 подвода запыленного газа, выполненной в виде цилиндрической улитки. Вокруг верхней части диффузора 1 установлена кольцева емкость 5 дл подачи смывной жидкости на внутреннюю по- верхность диффузора. Труба Вентури снабжена также цилиндроконической вставкой 6, установленной с кольцевым зазором 7. Последн вместе с цилиндром 8, установленным на улиткообразной перего- родке 9 вихревой камеры, образует гидрозатвор .The turbulent washer comprises a venturi tube consisting of a diffuser 1, a throat 2 and a confuser 3 connected to a vortex chamber 4 for supplying a dusty gas in the form of a cylindrical cochlea. Around the top of the diffuser 1, an annular tank 5 is installed to supply the flush liquid to the inner surface of the diffuser. The Venturi tube is also provided with a cylindrical insert 6 installed with an annular gap 7. The latter, together with the cylinder 8 mounted on the cochlear septum 9 of the vortex chamber, forms a hydraulic seal.

Гидрозатвор закрыт снаружи герметичной рубашкой (чехлом) 10. Пространство между цилиндром 8 и вертикальной стенкой рубашки 10 разделено ребрами 11. Улиткообразна перегородка 9 камеры 4 по наружному периметру снабжена щел ми 12 дл вывода пульпы из гидрозатвора на вертикальные стенки камеры 4. Низ камеры 4 подвода запыленного газа снабжен патрубком 13 с гидрозатвором (чайником) 14 дл вывода пульпы из аппарата. Верх пылеуловител снабжен крышкой 15, образующей с верхом диффузора 1 кольцевой канал 16. Последний переходит в кольцевой канал 17 переменного сечени , расположенный вокруг бака 5 и подключенный посредством отвод щего газохода 18 к дымососу (не показан ). По центру крышки 15 установлена распыливающа жидкость форсунка 19.The trap is closed outside by an airtight jacket (cover) 10. The space between the cylinder 8 and the vertical wall of the jacket 10 is divided by ribs 11. The cochlea-like partition 9 of the chamber 4 along the outer perimeter is provided with slots 12 for taking the slurry out of the hydraulic seal to the vertical walls of the chamber 4. The bottom of the inlet chamber 4 the dusty gas is provided with a nozzle 13 with a water seal (kettle) 14 for removing the pulp from the apparatus. The top of the dust collector is provided with a cover 15, which forms an annular channel 16 with the top of the diffuser 1. The latter passes into an annular channel 17 of variable cross section, located around the tank 5 and connected via a flue gas duct 18 to a smoke exhauster (not shown). At the center of the lid 15, the spray nozzle 19 is installed.

Подвод ща вихрева камера 4 подсоединена к источнику запыленного газа с помощью газохода 20.The vortex supply chamber 4 is connected to a source of dusty gas by means of a flue 20.

Скоростной промыватель работает следующим образом.High-speed washer works as follows.

Поток запыленных газов по газоходу 20 поступает в подвод щую вихревую камеру 4, выполненную в виде цилиндрической улитки, в которой закручиваетс перед входом в цилиндроконическую вставку 6, размещенную в конфузоре 3. Необходимо при этом отметить, что улитка вихревой камеры 4 позвол ет сформировать геометрически идеальный вихрь газов, не наруша внутренней структуры потока, как это происходит при закрутке с помощью лопаточного аппарата.The flow of dusty gases through the duct 20 enters the inlet vortex chamber 4, made in the form of a cylindrical cochlea, in which it is twisted before entering the cylindrical insert 6 placed in the confuser 3. It is necessary to note that the cochlea of the vortex chamber 4 allows to form a geometrically perfect vortex of gases, not violating the internal structure of the flow, as it happens when spinning with a spatula.

В закрученном потоке газов на частицы пыли действуют центробежные силы. Причем чем т желее частица и чем выше скорость вращени потока, тем эти силы больше. Частицы пыли удерживают вокруг себ оболочку абсорбированных газовых молекул и представл ют собой какие-то объемные образовани . Во многих случа х они несут на себе и электрический зар д. В этом случае в закрученном потоке запыленных газов наиболее т желые частицы пыли, отбрасываемые на периферию центробежной силой, вытесн ют в центр потока аналогичные образовани вокруг мелких (тонких) частиц. При наличии одноименного электрического зар да на частицах пыли (золы) это взаимодействие происходит даже на рассто нии. Наибольшие скорости вращени потока получаютс в зоне горловины 2 и в начале диффузора 1. Дл сепарации крупных частиц пыли в таком быстро вращающемс потоке их не нужно смачивать и коагулировать . Такие частицы отбрасываютс силой инерции на стенки диффузора 1 и смываютс пленкой воды. Сложнее обстоит задача с тонкой пылью, котора оттесн етс в центр потока. Без смачивани и коагул ции таких частиц на капли жидкости их из потока не вывести. Поэтому ороситель 19 (форсунка)In a swirling gas flow, centrifugal forces act on dust particles. Moreover, the harder the particle and the higher the speed of rotation of the stream, the more these forces are. The dust particles hold around themselves a shell of absorbed gas molecules and represent some kind of bulk formation. In many cases, they also carry an electric charge. In this case, in a swirling stream of dusty gases, the heaviest dust particles thrown to the periphery by centrifugal force displace similar formations around small (fine) particles into the center of the stream. In the presence of an electric charge of the same name on dust particles (ash), this interaction occurs even at a distance. The greatest speeds of rotation of the flow are obtained in the zone of the neck 2 and at the beginning of the diffuser 1. For the separation of large dust particles in such a rapidly rotating flow they do not need to be wetted and coagulated. Such particles are thrown by the force of inertia onto the walls of the diffuser 1 and are washed off with a film of water. More difficult is the problem of fine dust, which is pushed into the center of the stream. Without wetting and coagulation of such particles onto liquid droplets, they cannot be removed from the stream. Therefore, sprinkler 19 (nozzle)

установлен так, чтобы диспергировать жидкость только в зоне скоплени тонких частиц . При этом создаетс впечатление что факел диспергированной жидкости будет тормозить поток газов. На самом деле это не так. Благодар значительному раскрытию диффузора 1 и наличию на выходе крышки 15 в центральной части диффузора формируетс устойчивый нисход щий ток газов. Если раскрытие факела форсунки сделать небольшим ( 15°), то он будет только усиливать обратный ток в центральной зоне диффузора 1. Эффективность коагул ции зависит в основном от разности относительных скоростей капель жидкости и частиц пыли. Капли распыл емой форсункой 19 жидкости падают, а частицы пыли, враща сь вместе с потоком газа вокруг оси диффузора , , поднимаютс , т.е. разность относительных скоростей получаетс максимальной . По закону сохранени количества движени чем ближе частица к центру потока, тем выше ее скорость вращени . Оседающие на капли частицы пыли ут жел ют последние, передают им импульс вращательного движени . Начина вращатьс вместе с потоком, такие (ут желенные) частицы отбрасываютс на стенки диффузора центробежной силой и смываютс жидкостью из емкости 5.set so as to disperse the liquid only in the zone of accumulation of fine particles. This creates the impression that the flare of dispersed liquid will inhibit the flow of gases. In fact, it is not. Due to the significant opening of the diffuser 1 and the presence at the outlet of the cover 15 in the central part of the diffuser, a steady downward current of gases is formed. If the opening of the nozzle plume is made small (15 °), it will only increase the reverse current in the central zone of the diffuser 1. The effectiveness of coagulation depends mainly on the difference in the relative velocities of the liquid droplets and dust particles. The droplets of the liquid sprayed by the nozzle 19 fall, and the dust particles, rotating with the gas flow around the axis of the diffuser, rise, i.e. the difference in relative speeds is maximized. According to the law of conservation of momentum, the closer the particle is to the center of the stream, the higher its rotational speed. Dust particles deposited on droplets dampen the latter, transmitting a rotational impulse to them. When starting to rotate with the flow, such (enhanced) particles are thrown onto the walls of the diffuser by centrifugal force and rinsed with liquid from the container 5.

Скоростной промыватель оправдывает свое название только до 0,3 - 0,5 высоты диффузора. Далее благодар увеличению сечени канала поток начинает затормаживать -свое движение (как поступательное, так и вращательное). При этом между потоком и стенкой диффузора возникают силы трени , направленные перпендикул рно к поверхности стенок. Эти силы оттесн ют пылевые частицы в затормаживающем потоке от стенок диффузора к центру канала, где они вт гиваютс в нисход щий поток газа.High-speed washer justifies its name only up to 0.3 - 0.5 of the height of the diffuser. Further, due to an increase in the cross section of the channel, the flow begins to slow down — its motion (both translational and rotational). In this case, friction forces arise between the flow and the wall of the diffuser, directed perpendicularly to the surface of the walls. These forces push dust particles in the braking flow from the walls of the diffuser to the center of the channel, where they are drawn into the downward flow of gas.

К моменту выхода потока газов из диффузора частицы пыли оказываютс ближе к центру и опускаютс , а очищенный газ поступает в кольцевой канал 16 и, огиба верхнюю кромку диффузора 1 и кольцевую емкость 5, попадают в кольцевой канал 17 переменного сечени , который представл ет собой ту же улитку, но только посто нного радиуса развертки и переменной высоты. Сечение такого канала, как и в обычной улитке, мен етс в линейной зависимости от нул до какого-то расчетного (максимального) размера. Така форма раскручивающего устройства выбрана из следующих сображений.By the time the gases exit the diffuser, the dust particles are closer to the center and descend, and the cleaned gas enters the annular channel 16 and, by bending the upper edge of the diffuser 1 and the annular container 5, fall into the annular channel 17 of variable cross section, which is the same a snail, but only a constant sweep radius and a variable height. The cross section of such a channel, as in a conventional cochlea, varies linearly from zero to some calculated (maximum) size. Such a spinning device is selected from the following views.

Она не искажает геометрии вихр в диффузоре аппарата, т.е. работает, как и вихрева камера, на входе в конфузор.It does not distort the geometry of the vortex in the diffuser apparatus, i.e. It works like a vortex chamber at the entrance to the confuser.

Аппарат отличаетс от традиционного скоростного промывател своими размерами , чтобы реализовать в нем же сепарацию скоагулированных в комочки частиц пыли иThe device differs from the traditional high-speed washer in its size in order to realize in it the separation of dust particles coagulated into lumps and

капли жидкости. Дл этого предусматриваютс увеличенные габариты диффузора по высоте и диаметру выходной части. Выбранна форма раскручивающего устройства, обеспечивающа поступательное движениеliquid drops. For this, enlarged diffuser dimensions are provided for in height and diameter of the outlet part. The selected form of the spinning device, which ensures the forward movement

0 газа после аппарата, создает незначительное увеличение высоты аппарата и умеренное увеличение его поперечного сечени по сравнению с диаметром диффузора, что немаловажно при стесненных услови х дл 0 gas after the apparatus, creates a slight increase in the height of the apparatus and a moderate increase in its cross section compared to the diameter of the diffuser, which is important under constrained conditions for

5 размещени их в действующих цехах производства .5 placing them in existing production shops.

Отработавша в диффузоре загр зненна жидкость (пульпа) через кольцевой зазор 7 вокруг цилиндроконической вставки 6A contaminated fluid (pulp) that has worked in a diffuser through an annular gap 7 around a cylindrical insert 6

0 и нижнюю кромку конфузора 3 заполн ет гидрозатвор, образованный цилиндром 8, и через верх последнего переливаетс на улиткообразную перегородку 9 вихревой камеры 4. Дл прохода пульпы под диффузо5 ром 3 на его нижней кромке выполнены вырезы (фиг.4). С, перегородки 9 пульпа через щели 12 поступает на вертикальные стенки вихревой камеры 4, защища их от абразивного износа золовыми частицами0 and the lower edge of the confuser 3 fills the water seal formed by the cylinder 8, and through the top of the latter is poured into the cochlear partition 9 of the vortex chamber 4. Cut-outs are made at the bottom edge of the pulp under diffuser 3 (Fig. 4). C, the partitions 9 pulp through the slots 12 enters the vertical walls of the vortex chamber 4, protecting them from abrasive wear by ash particles

0 запыленного газа.0 dusty gas.

Равномерность поступлени пульпы на стенки вихревой камеры 4 обеспечиваетс направл ющими ребрами 11, которые уста- новлены таким образом тр дел т поток пе5 реливающейс через цилиндр 8 жидкости на равные по ширине части и подвод т каждую часть потока пульпы к равному подлине участку вертикальной стенки вихревой камеры . Таким образом, достигаетс равно0 мерность орошени стенок вихревой камеры 4 и надежность работы гидрозатвора в целом, так как обеспечиваетс равномерность подачи пульпы, поток которой сам промывает себе русло от оседающих из жид5 кости частиц золы. Необходимо при этом отметить, что наиболее крупные и т желые частицы улавливаютс из потока газов уже в вихревой камере. Это ведет к снижению износа цилиндроконической вставки 6 и ис0 ключает возможность заноса гидрозатвора и щелей 12 в улиткообразной перегородке 9 камеры т желыми оседающими из потока пульпы частицами золы.The uniform flow of the pulp to the walls of the vortex chamber 4 is ensured by the guide ribs 11, which are installed in this way to divide the flow of liquid flowing through the cylinder 8 by equal widths and bring each part of the flow of the pulp to an equal part of the vertical wall of the vortex chamber . Thus, the uniformity of the vortex chamber 4 wall irrigation and the reliability of the hydraulic seal as a whole are achieved, since the pulp supply is uniform, the flow of which flushes the channel itself from the ash particles precipitating from the liquid. It should be noted here that the largest and heaviest particles are trapped from the gas stream already in the vortex chamber. This leads to a reduction in wear of the cylindrical insert 6 and excludes the possibility of the hydraulic seal and the slots 12 in the cochlear partition 9 of the chamber being driven by heavy ash particles that settle from the pulp flow.

Использование изобретени позвол етThe use of the invention allows

5 подн ть эффективность пылеулавливани и тем самым снизить выбросы загр зн ющих веществ в окружающую среду.5 to increase the efficiency of dust collection and thereby reduce emissions of pollutants into the environment.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и Турбулентный промыватель. содержащий трубу Вентури с нижним газоходомF o rm u l a i z o b e te n Turbulent washer. containing venturi with bottom duct

подачи запыленного газа, включающую кон- фузор, горловину, диффузор, каплеулови- тель и размещенную по верхнему обрезу диффузора кольцевую емкость с орошающей жидкостью, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности пылеулавливани , он снабжен размещенной в диффузоре форсункой, цилиндроконичеА-Аsupplying a dusty gas, including a diffuser, a throat, a diffuser, a drip catcher, and an annular tank with irrigating liquid placed on the upper edge of the diffuser, characterized in that, in order to increase the efficiency of dust collection, it is equipped with a cylinder-cylinder-A, located in the diffuser

ской вставкой, расположенной коаксиально с зазором в конфузоре, с образованием гидрозатвора , вихревой камерой, установленной на входе в конфузор, при этом вихрева камера снабжена закрепленной по нижнему обрезу вставки плоской улиткообразной перегородкой с направл ющими ребрами и щел ми дл вывода пульпы.a coaxial insert with a gap in the confuser with the formation of a water seal, a vortex chamber installed at the entrance to the confuser, and the vortex chamber is provided with a cochlear partition fixed along the lower edge of the insert with guiding ribs and slots for pulp output.

В-ВBb

Claims

Claim

A turbulent washer containing a venturi pipe with a lower dusty gas supply duct including a confuser, a neck, a diffuser, a droplet eliminator and an annular tank with irrigation liquid located along the upper edge of the diffuser, characterized in that in order to increase the dust collection efficiency, it is provided with a dust collector nozzle, cylinder-conical insert located coaxially with a gap in the confuser, with the formation of a water seal, a vortex chamber installed at the inlet to the confuser, while the vortex chambers and is equipped with a flat cochlea septum fixed along the lower edge of the insert with guide ribs and slots for the output of the pulp.

FIG. H

Bb

Fig. 3 Fig. 3