Инерционный пылеуловитель для мокрой очистки газа

 

Изобретение относится к устройствам для очистки газов и позволяет повысить степень очистки газа от пыпи при одновременном снижении энергозатрат за счет уменьшения вторичного уноса шлама и орошающей жидкости, а также уменьшить абразивный износ путем покрытия водяной пленкой внутренней стенки сепарационной камеры (СК), наиболее подверженной истиранию частицами пьши. При подаче воды через оросители 2, установленные на внешней стенке входного патрубка 1, создается устойчивое пленочное течение воды (шлама) на внешней (вогну i (Q СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

7 06 45 04 (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4016329/31-26 (22) 29. 11.85 (46) 23.10.87. Бюл. Р 39 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И.Брежнева и Днепропетровское наладочное производство

Производственно-технического предприятия Специализированного треста "Укрэнергочермет" (72) Б.З.Теверовский, В.Е.Яценко, С.Г.Демуш, И.Б.Шелудько, В.Д.Назаров, В.Г.Коломойский, Г.А.Додик, Н.П.Подберезный и Л.Е.Фрадкин (53) 621.928.97(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 936971, кл. В 01 D 45/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 216430, кл. В 01 D 45/10, 1967. (54) ИНЕРЦИОННЫЙ ПЫЗП".УЛОВИТЕЛЬ ДЛЯ

МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗА (57) Изобретение относится к устройствам для очистки газов и позволяет повысить степень очистки газа от пыли при одновременном снижении энергозатрат за счет уменьшения вторичного уноса шлама и орошающей жидкости, а также уменьшить абразивный износ путем покрытия водяной пленкой внутренней стенки сепарационной камеры (СК), наиболее подверженной истиранию частицами пыли. При подаче воды через оросители 2, установленные на внешней стенке входного патрубка 1, создается устойчивое пленочное течение воды (шлама) на внешней (вогну1346210 той) стенке СК 5 и исключается воз" можность образования сухих зон. Огра-. ничители водяной пленки 7 препятствуют растеканию шлама по боковым

I стенкам СК и уносу em с очищенным газом. Форма ограничителей соответствует траектории наиболее мелких частиц пыли, улавливаемой при номи нальном режиме работы, Это исключает налипание пыли на ограничители ° УсИзобретение относится к устройствам для очистки газа от пыли и может быть использовано в металлургической, горно-добывающей и химической промышленности.

Цель изобретения — повышение степени очистки газа от пыли при одновременном снижении энергозатрат путем уменьшения вторичного уноса шлама.

На фиг. 1 изображен инерционный пылеуловитель для мокрой очистки газа, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1 . на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1.

Пылеуловитель содержит входной патрубок 1 с установленным на внешней стенке оросителем 2, выходной патрубок 3 чистого газа, патрубок отвода шлама, сепарационную камеру 5 с установленными вдоль внешней стенки плоскими рассекателями 6 и ограничителями 7 водяной пленки, закрепленными на боковых стенках.

В выходном патрубке сепарационной камеры 8 с возможностью перемещения в вертильном направлении установлен отражатель 9 капельной влаги н виде плоской пластины, образующий конфузор 10 с нижней стенкой патрубка чистого газа 3.

Инерционный пылеуловитель для мокрой очистки газа работает следующим образом, Вода, подаваемая на. орошение, вводится в аппарат через ороситель

2, расположенный на внешней стенке входного патрубка 1, и равномерно распределяется по каналам, образованным плоскими рассекателями 6 и боковыми стенками сепарационной камеры

5, что позволяет создать устойчивое тановленный в выходном канале СК от1 ражатель капельной жидкости 9 образует конфузор 10 с нижней стенкой выходного патрубка 3, где происходит торможение газового потока и осаждение капель, выносимых с газом. Пыпь осаждается на внешней стенке СК под действием сил инерции и смывается водой. 3 ил., 2 табл. пленочное течение жидкости по наружной стенке сепарационной камеры 5, которое значительно снижает вероятность попадания.капельной жидкости !

1 в газовый поток, снижая унос ее с очищенным газом. Установка оросителя на внешней стенке входного патрубка также обеспечивает равномерное пок1р рытие водяной пленки наружной стенки сепарационной камеры.

Запыленный газ по входному патрубку 1 вводится в сепарационную камеру

5. При прохождении газа через сепа15 рационную камеру 5 частицы пыли под действием центробежных сил отбрасываются к наружной стенке сепарационной камеры и, попав на поверхность водяной пленки, улавливаются, При

20 этом существенно снижается вероятность вторичного уноса пыли турбулентными пульсациями газа.

Экспериментально установлено, что скорость водяной пленки, образующейся на внутренней стенке сепарационной камеры 5, не превышает 2-3 м/с.

Таким образом, попавшие в воду частицы пыли на порядок снижают свою скоI рость, что спосоствует значительному

ЗО уменьшению абразивного износа.

Установленные на боковых стенках ограничители водяной пленки 7 препятствуют растеканию жидкости по боковым стенкам, Pîïàâ на ограничители водяной пленки 7, вода срывается газовым потоком и под действием центробежных и гравитационных сил в виде капель возвращается к наружной стенке сепарационной камеры. Кроме

40 того, они препятствуют отложению шлама на стенках какала. Как извест1346210

Аип10

25

Йх dx у (dx

=-В(— — Ч )Г(—— x y .j dt 30 наружный радиус сепарационной камеры инерционного пылеуловителя, Ч вЂ” угол в градусах между текущим радиусом r и входным сечением сепарационной камеры.

Образующийся в процессе очистки газа шлам стекает через патрубок 4 отвода шлама, а очищенный газ отводится через патрубок 3 чистого газа.

Выходящий из сепарационной камеры

:газ содержит некоторое количество капельной влаги. Для осаждения в выходном канале сепарационной камеры

8 установлен отражатель 9 капельной . влаги °

В выходном канале сепарационной камеры 8 при помощи отражателя 9 ка-пелькой влаги газ делится на два потока. Основное количество газа отводится через патрубок 3 чистого газа, а газ, содержащий капли влаги, проходит через конфузор 10, образован- . ный отражателем 9 капельной влаги и нижней стенкой патрубка 3 чистого ra1 за установленной под углом к горизонту.

В конфузоре 10 происходит тормо", жение газового потока, при этом кайли, выносимые с газом из сепарацион» х 1)wmñ . у, —;-

v у )+("

«/хУ У уt dt

40 где х, у

mf

В с=1-Р< 7р

1,1 (но, отложение шлама (заростание канала) происходит по границе сухой и мокрой частей поверхности. При отсутствии ограничителей водяной пленки на внутренней поверхности боковых стенок сепарационной камеры образуется размытая (перемещающаяся) .граница сухой и мокрой поверхности, что способствует увеличению скорости зарастания канала. Наличие ограничения водяной пленки препятствует пере. мещению водяной пленки на боковой поверхности сепарационной камеры и граница сухой и мокрой поверхности проходит по боковой кромке ограничи-. теля водяной пленки, имеющей незначительную толщину, что практически. исключает отложение шлама.

Выполнение ограничителей определенной формы, соответствующей траектории наиболее мелких улавливаемых частиц пыли при номинальном режиме работы устройства, существенно снижает налипание пыли на их поверхности. Форма ограничителей определяется путем решения системы — v — у — ) + (- —

2 d

» х + yt dt — 4 - В(— v )(d IC1 х (dx

dt dt x + у (dt текущие координаты, скорость несущей среды (газа); ускорение силы тяжести, 1 — и;

0,75 K A у

Я э коэффициент формы наименьших улавливаемых частиц пыли, коэффициент, учитывающий подъемную силу газа, плотность несущей среды (газа); плотность частиц пыли; кинематическая вязкость несущей среды (газа); эквивалентный диаметр наименьших улавливаемых частиц пыли, коэффициенты, значение которых зависит от числа

Рейнольдса для частиц пыли, приведены в табл. 1, Wd

Re = — — число Рейнольдса для наи1 меньшей улавливаемой при, номинальном режиме частицы пыли

Ы и d — скорость относительная и диаметр частиц пыли.

Решение этого дифференциального уравнения может быть с достаточной точностью аппроксимировано уравнением

r =R +09(R — В ) э

М

4 где r — текущий радиус кривизны ограничителей водяной пленки;

R u

R — соответственно внутренний и

1346210

R u

Т а блица 1

0,1

0,95

26,9

0,1-1,0

1,0-10

40 1 0-.100

0,8

26,5

0,6

16,8

6,1

0,38

100-300

100-1000

0,37

5-8 ной камеры 5, осаждаются под дейст"вием силы тяжести, кроме того, снижение скорости газа исключает возможность срыва капель с поверхности потока шлама и унос их с очищенным газом.

Количество уносимого .с очищенным газом шлама определяется положением отражателя капельной влаги 9. При 10 полном закрытии щели на выходе из конфузора в газовом потоке возникают вихревые токи, захватывающие шлам и выносящие его с очищенным газом.

В табл. 2 приведено сравнение ре- 1 зультатов испытаний инерционного пылеуловителя для мокрой очистки га" за на укрупненной лабораторной установке с показателями работы действующих в настоящее время схем газо- 20 очистки агломерационных производств.

Как видно из табл. 1 и 2, известные мокрые газоочистки хотя и обеспечивают степень очистки газа 96-97X., обладают более высоким гидравлическим 25 сопротивлением, что требует значительных энергозатрат на транспорт газа. Кроме того, эти аппараты слож" ны по конструкции и в ряде случаев требуют установки дополнительных устройств для улавливания капельной влаги.

Формула изобретения

Инерционный пылеуловитель для мокрой очистки газа„ содержащий полукольцевую сепарационную камеру прямоугольного сечения, входной патрубок, ороситель, выходной патрубок чистого газа и патрубок для отвода шлама, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки газа от пыли при снижении энергозатрат за счет уменьшения вторичного уноса шлама и орошающей жидкости, ороситель установлен на внешней стенке входного патрубка, при этом пылеулавливатель снабжен отражателем капельной влаги, выполненным в виде плоской пластины и установленным с возможностью вертикального перемещения в выходном патруЬке камеры, ограничителями водяной пленки, закрепленными на боковых стенках камеры, форма которых описывается уравнением:

r =R +09(R — R) f

180 где г вЂ, текущий радиус кривизны ограничителей водяной пленки; соответственно внутренний и наружный радиусы сепарационной камеры инерционного пылеуловителя; угол, между текущим радиусом

r и входным сечением сепарационной камеры, град.

1346210

Таблица 2

Показатели

Батарей" ный циклон

Концентрация пыли, г/м

3,8-4,6

О, 12-0, 15

3-5

2,3-3,7

О, 2-0, 12 начальная конечная

О, 16-О, 08

0,3-0,5

Степень очистки газа, 7

96,5-96,7

96-98

91,45-97,06 90

Оющее гидравлическое сопротивление установки, КПа 0,4-1

1,5-2,0

1,25-2,3 2,94

Удельный расход воды на газоочистку

0,2-0,25

0,08-0,11

О, 35-0, 42 О, 25

Составитель О.Беккер

Техред А.Кравчук Корректор А.Зимокосов

Редактор С.Патрушева

Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5073/8

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Инерционный пылеуловитель для мокрой очистки газа

Низконапорные трубы

Вентури с центробежными скрубберамикаплеуловителями

Батарейный циклон со скруббером

МП-ВТИ