Инерционный пылеуловитель

 

Изобретение относится к устройствам для очистки газа от пыли, используемым в металлургической, горнодобывающей и химической промышленности, и позволяет повысить эффективность очистки газа от пыли при одновременном сокращении расхода орошающей жидкости и уменьшении уноса шлама. При подаче орошающей жидкости через щель 3 в сепарационную камеру 2 образуется плоская струя, которая дробится газовым потоком. Пыль осаждается на каплях и пленке жидкости под действием сил инерции. Шлам из сепарационной камеры 2 по трубе 17 отводится в нижнюю часть шламосборника 9. Частично осветленная орошающая жидкость, поступающая из горловины 10, в форсунке 12 смешивается с сжатым воздухом и подается в сепарационный бачок 14. Уровень жидкости в сепарационном бачке создает необходимый для истечения напор и препятствует проскоку в него запыленного газа. В прерывателе водяной пленки 6 улавливается выносимый газовым потоком шлам и стекает по трубе 8 в шламосборник 9. Диффузор 7 препятствует выносу капель шлама в ядро газового потока. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 43641 68/ 23-26 (22) 03.)1 .87 (46) 15.05.90. Хюл.. Р 18 (7.1) Днепропетровский металлургический институт (72) Б.3. Теверовский, И.Х.Шелудько, С.Г.Демуш и В.E.ßöåíêî (53) 62) .928.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 13462) О, кл. В 01 D 47/06, 1986. (54) ИНЕРЦИОННЬЙ ПЬ1Л) .УЛОВИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к устройствам для очистки газа от пыли, ис- пользуемым в металлургической, горноб (У1)5 В 01 Э 45/06 В .01 D 47/06

2 добывающей и химической промьш ленности, и позволяет повысить эффективность газа от пыли при одновременном сокращении расхода орошающей жидкости и уменьшении уноса шлама. При подаче орошающей жидкости через щель

3 в сепарационнун камеру 2 образуется плоская струя, которая дробится газовым потоком. Пыль осаждается на каплях и пленке жидкости под действием сил инерции. Шлам из сепарационной камеры 2 по трубе 17 отводится в нижнюю часть шламосборника 9. Частично осветленная орошающая жидкость, поступающая из горловины 1 О, в форсун1563737 ке 12 смешивается с сжатым воздухом и подается в сепарационный бачок 14. !

Уровень жидкости в сепарационном бачке создает необходимый для истечения напор и препятствует проскоку в него запыленного газа. B прерывателе воИзобретение относится к устройствам для очистки газа от пыли и может быть использовано в металлургиче,ской, горнодобывающей и химической .промьппленности. !

Цель изобретения — повышение эффективности очистки газа от пыли при . .одновременном сокращении расхода орошающей жидкости и уменьшении вторич,ного уноса шлама.

На Фиг. 1 изображен инерционнгпй пылеуловитель; на Фиг. 2 — патрубок ,,чистого газа; на фиг. 3 — сечение

А-А на фиг.1; на фиг. 4 — сечение

В-Б на фиг.1.

Пылеуловитель содержит входной патрубок I, сепарационную камеру 2 с установленными вдоль внешней стенки, имеющей щель 3, плоскими рассеКателями 4 и выходной патрубок 5 чистого газа с установленным в нем пре— рывателем 6 водяной пленки. В кольцевой камере прерывателя установлен диффузор 7. Прерыватель водяной плен- 3 ки 6 соединен сливной трубой 8 со шламосборником 9, к горловине 1 0 которого подключен входной частью эрлифт, состоящий иэ заборной трубы

11, форсунки 12 и зодоподъеМной тру- 40 бы 13 и соединенный выходной частью с сепарационным бачком 14 . Сепарационный бачок 14 соединен трубой 15 с

Патрубком 5 чистого газа. Патрубок

16 отвода шлама имеет трубу 17, опу- 45 щенную в шламосборник 9. В выходном канале сепарационной камеры с возможНостью вертикального перемещения установлен отражатель 18 капельной вла50

Инерционный пылеуловитель работает следующим образом.

Запыленный гаэ через входной патрубок 1 входит в сепарационную камеру 2. При этом содержащиеся в газе

Частицы пыли под . действием инерционных сил отклоняются к внешней (вогнутой) стенке сепарационной камеры 2, Входят в каналы, образованные плоскидяной пленки 6 улавливается выносимый газовым потоком шлам и стекает по трубе 8 в шламосборник 9. Диффуэор 7 препятствует выносу капель шлама в ядре газового потока, 1 з.п. Ф вЂ” лы, 4 ил. ми рассекателями 4, и осаждаются на пленке и каплях орошающей жидкости.

Орошающая жидкость через щель 3 в виде плоской струи поступает в сепарационную камеру 2. Под действием газового потока струя дробится. Образовавшиеся капли орошающей жидкости улавливают частицы пыли и под действием центробежных сил оседают на внешней стенке сепарационной камеры 2, образуя пленку жидкости. Образующийся в процессе очистки шлам через патрубок отвода шлама 16 по трубе 17 отводится в нижнюю часть шламосборника 9, где осаждается основная масса уловленной пыли.

Для выравнивания давлений в горловине шламосборника !О и патрубка отвода шлама 16 в трубе l 7. вьппе уровня жидкости выполнено разгрузочное отверстие 19.

Частично осветленная орошающая жидкость по заборной трубе 11 иэ горловины 10 шламосборника 9 поступает в !

Форсунку 12, где смешивается с воздухом, подаваемым через штуцер 20. Об- разовавшаяся смесь по водоподъемной трубе 3 поступает в сепарационный бачок 14. Воздух по трубе 1 5 отводится в выходной патрубок 5 чистого гаэа, а орошающая жидкость вновь поступает B сепарационную камеру 2.

В процессе работы устройства в сепарационном бачке 14 поддерживается уровень жидкости, необходимый для предотвращения проскока запыленного газа в сепарационный бачок 14 и создающий напор, дос та точный для истечения жидкости из щели и Формирования ее струи. Потери орошающей жидкости, определяемые испарением, каплеуносом и расходом на шламоудаление, восполняются подциткой., через штуцер 2!.

Выходящий из сепарационной камеры

2 газ, содержащий некоторое количество капель, делится на два дотока отражателем капельной влаги .18. Основное количество газа отводится в патру1 563i737

G = q Р„Ч,; мэ/с, (2) где q — удельный расход воды (мз/мз газа);

Чч — средняя скорость очищаемого газа в сепарационной камере (м/с);

F — площадь поперечного сечения сепарационной камеры.

С другой стороны

СЬ щ ь, (3)

rpe Р;„- площадь поперечного сечения щели

V — скорость истечения воды из щели.

Учитывая, что F h 1; F а 1, (h и 1 — соответственно вь|сота и ширина сепарационной камеры, фиг.3), a — высота щели (Фиг.4), и приравняв уравнения (2) и (3), получают

Ч ч (4)

6 . а

В то же время скорость истечения воды 7Ь связана с высотой столба жидкости Н в сепарационном бачке и может быть выражена соотношением

Ь (5) бок чистого газа, а .газ, содержащий капли, проходит через конфузор, образованный отража телем 1 8 к ап ель ной влаги и нижней стенкой патрубка чистого

5 газа и установленный под углом к горизонту, В конфузоре происходит торможение газового потока, при этом капли, выносимые с газом из сепарационной камеры 2, осаждаются под действи— ем силы тяжести, в результате исключается срыв капель с поверхности потока шлама, В -прерывателе водяной пленки про.исходит окончательная очистка газа от выносимого шлама. В камере 6 прерывателя скорость газа снижается, пленка шлама стекает в ее нижнюю часть и по сливной трубе 8 отводится в шламосборник 9, Установленный в ка- 20 мере прерывателя диффузор 7 позволяет снизить унос шлама.

Соотношение а Ь = = (1)

}1

47 25 было получено следующим образом.

Известно, что объемный расход воды подаваемой на орошение сепарационной камеры может быть определен по формуле: 30 где К вЂ” коэФФициент расхода, «учитывающий IIzvTHvcn жидкости и сопротивление шели.

Высота столба жидкости и высота сепарационного бачка связаны соотношением (6) b=K,Í где ʄ— коэффициент, определяющий расстояние от уровня жилкости в бачке. до его верхней стенки, исключающее вь1брос жидкости в трубу 15 (Фиг. l ).

Таким образом, п.одставив (4) и (5) в (6) и выполнив эле ентарные преобразования. получают

К g V

b (7)

К а

К

Обозначив —,q V через К получают ч 7.

11

Ъ = k= (8) h а Ь

К„ (9).

Значение K) при соответствующих оптимальных значениях q и 7ч определено экспериментально на лабораторной установке и равно 47.

Таким образом, для каждого значения высоты сепарационной камеры h, рассчитываемого по разработанной авторами методике, нз уравнения (9) могут быть получены соотношения раз-" меров сепарационного бачка и щели.

Подключение к патрубку отвода шлама шламосборника позволяет сконцентрировать в нем шлам, уплотнять его и сократить расход орошающей жидкости при его выгрузке.

Подсоединение к патрубку отвода шлама трубы, размещенной в шламосборнике, высота которой составляет не менее 2/3 высоты шламосборника, IIo3 воляет отнести обр-зующийся в процессе очистки шлам в его нижнюю часть и способствует частичному осветлению используемой для орошения сепарационной камеры жидкости.

Соединение выходной части эрлифта с сепарационным бачком позволяет отделить используемый для подъема жидкости воздух.

Закрепление сепарационного бачка на внешней стенке сепарационной камеры, в которой выполнена щель по всей

1563737 шнрине, позволяет осушествить стабильную подачу орошающеР жидкости в

1 сепарационную камеру.

Выполнение во внешнеР стенке се5 парационной камеры по всей ширине шели позволяет создать плоскую струю орошающеР жидкости, направленную перпендикулярно потоку, и повысить эффектрвиость очистки за счет тваличеиия п верхности контакта фаз.

Выполнение сепарапионного бачка п з размерам, определяемьзз из представленного соотношения, позволяет в опт мальном режиме работы устройства 15 поддерживать необходимый для истеченияя жидкости из щели и формирования струи уровень в сепарационном бачке.

Выполнение сепарационного бачка по 20 размерам, определяемым из представленно-о соотношения, позволяет поддерживать уровень жидкости в нем, что препятствует попаданию в бачок запы25 ленного газа.

Установка в выходном патрубке чистого газа прерывателя водяной пленки позволяет исключить попадание шлама в газоход чистого газа.

Установка во входном отверстии перерыв ателя диффузора, размеры которого определяются указанными соотноевгениями, позволяет исключить срыв

Шлама в прерывателе и его унос с очи- 35 щенным газом и повысить скорость газа в сепарационной камере.

Соединение прерывателя водяной пленки сливной трубой со шламосборником позволяет сконцентрировать в 40 нем всю пыль и орошающую жидкость, лoвлeнную в устройстве.

Технико-экономический эффект предЛагаемого инерционного пылеуловителя по сравнению с прототипом заключается в повышении степени очистки газа, что позволяет уменьшить выбросы пыли в атмосферу в 1,3 — 1,5 раза при одновременном сокрашении расхода орошающей жидкости в 9,6-11,8 раза. Степень очистки повышается за счет увеличения скорости газа в сепарационной камере, увеличения поверхности контакта газа с жидкостью и снижения уноса шлама.

Сокращение расхода орошающеР жидкости 55 в устройстве получено путем ее рецнркуляции.

Ф о р м у л а и з о б.р е т е и и я

Инерционный пылеуловитель,включающиР полукольцевую сепарационную камеру прямоугольного сечения, входноР патрубок, выходноР патрубок чистого газа, ороситель, патрубок отвода шлама и отражатель капельноР влаги, выполненный в виде плоской пластины и установленный с возможностью вертикального перемещения в выходном паттрубке камеры, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения эфФективности очистки газа от пыли при одновременном сокращении расхода оро шающей жидкости, он снабжен подклю ченным к патрубку отвода шлама шламосборником и эрлифтом, соединенным входной частью с .горловиной шламосборника, а выходной частью — с сепарационным бачком, закрепленным на внешней стенке сепарационноР камеры, выполненной со щелью для подачи орошающей жидкости, при этом высоту щели и высоту сепарационного бачка определянт-из соотношения

47

h где а — высота щели;

b — высота сепарационного бачка, h — высота сепарационной камеры, а патрубок отвода шлама соединен с трубой, размещенной в шламосборнике, высота которой составляет не менее

2/3 высоты шламосборника.

2. Пылеуловитель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения вторичного уноса шлама, выходной патрубок чистого газа снабжен прерывателем водяной пленки, вы— полненным в виде кольцевой камеры, соединенной сливной трубой со шламосборником, при этом диаметр камеры d и диаметр выходного патрубка чистого газа d „ связаны соотношением

1 = (1,5-2)dпр во входном отверстии камеры установлен диффузор, при этом диаметр входного отверстия d „ и диаметр выходного отверстия Й «,„ связаны соотношениями

d s„— (0,84-0, 74) д „, d«,ê (О, 95-0,9) с1, а угол раскрытия диффуз о ра составляет

1 0-30

1563737

Составитель Л. Рлдапева

Редактор Л. Ичолинская Техред М.Ходанич Корректор 3.Лончакова

Заказ I l I 6 Тираж 575 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101