Эжекционная труба вентури

 

Использование: мокрая очистка газа в цветной и черной металлургии, энергетике и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: устройство содержит приемную камеру и диффузор. В приемной камере установлено сопло Лаваля 4 для подачи пара, имеющее конфузор 5, горловую часть 6 и диффузор 7 и снабжено полой коаксиальной вставкой 8 кольцевого сечения , образующей в нем два канала для подачи пара. При этом вставка 8 включает конфузор 9, горловину 10 и диффузор 11. Сопло Лаваля 4 включает трубопровод 15 для подачи пара в канал, образованный между его корпусом и вставкой 8, и трубопровод 13 для подачи пара в полость вставки 8. В диффузоре 7 сопла Лаваля 4 выполнена кольцевая щель для подачи жидкости в канал , образованный между его корпусом и вставкой 8 из кольцевой камеры 17 по трубопроводу 16. Диффузор 11 вставки 8 снабжен распыливающей форсункой 12 для подачи жидкости в нее из трубопровода 14. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<5ц5 В 01. D 47/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С) (л 0

1 р (А (21) 4839711/26 (22) 25,04,80 (46) 15.05,92. Бюл. М 18 (71) Научно-производственное обьединение по защите атмосферы, водоемов, использованию вторичных энергоресурсов и охлаждению металлургических агрегатов на предприятиях черной металлургии "Знергосталь" (72) И.B. Капусник, Ю.Л. Коваленко, Г.M. Каноненко и 3.Г. Братута (53) 621.928.97(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1279656, кл. В 01 D 47/10, 1987, Авторское свидетельство СССР

М 1064992, кл. В 01 D 47/10, 1984. (54) ЭЖЕКЦИОННАЯ ТРУБА ВЕНТУРИ (57) Использование: мокрая очистка газа в цветной и черной металлургии, энергетике и других отраслях промышленности. СущИзобретение относится к технике мокрой очистки газа и может быть использовано в черной и цветной металлургии, энергетике и других отраслях промышленности.

Известно устройство, эжекционная труба Вентури, включающая приемную камеру с установленными в ней соплами Лаваля для подачи пара в виде конфузора, горловой части и диффузора снабженного отверстиями для подачи в сопло жидкости из кольцевой камеры, причем диффузор сопла выполнен двухступенчатым.

Однако в данном устройстве невозможно использовать для подачи в сопло оборот Ы, 1733059 А1 ность изобретения: устройство содержит приемную камеру и диффузор. В приемной камере установлено сопло Лаваля 4 для подачи пара, имеющее конфузор 5, горловую часть 6 и диффузор.7 и снабжено полой коаксиальной вставкой 8 кольцевого сечения, образующей в нем два канала для подачи пара. При этом вставка 8 включает конфузор 9, горловину 10 и диффузор 11.

Сопло Лаваля 4 включает трубопровод 15 для подачи пара в канал, образованный между его корпусом и вставкой 8, и трубопровод 13 для подачи пара в полость вставки

8. B диффузоре 7 сопла Лаваля 4 выполнена кольцевая щель для подачи жидкости в канал, образованный между его корпусом и вставкой 8 из кольцевой камеры 17 по трубопроводу 16. Диффузор 11 вставки 8 снабжен распыливающей форсункой 12 для подачи жидкости в нее из трубопровода 4.

2 ил, ной воды ряд мелких отверстий. в диффузоре сопла Лаваля из-за их быстрого забивания и заростания, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому. является эжекционная труба

Вентури, включающая приемную камеру, внутри которой установлены сопла Лаваля для подачи пара, выполненные в виде конфуэора, диффуэора и горловой части, и камеру смешения, причем диффузор сопел снабжен наружной кольцевой камерой и выполнен с кольцевой щелью для подачи жидкости, Наличие в диффуэоре кольцевой щели для подачи жидкости позволяет ис1733059

10 пользовать в устройстве оборотную воду или жидкую среду со значительными концентрациями взвешенных и растворенных веществ, Однако организованная таким образом подача жидкости во внутреннюю полость сопла Лаваля не позволяет получить равномерно-распределенную капельную фазу в паровом потоке на выходе из сопла, поскольку через щель жидкость будет попадать только в периферийную кольцевую часть паровой струи, и центральная часть струи остается незаполненной каплями, что обуславливает проскок запыленного газа сквозь струю в камере смешения. Следовательно, эффективность пылеулавливания в данном устройстве будет недостаточной.

Цель изобретения — повышение эффективности очистки газов от пыли.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для очистки газов типа трубы Вентури, включающем приемную камеру, камеру смешения, диффузор, сопло Лаваля, соединенное с патрубком подачи пара и выполненное в виде конфузора, горловой части и диффузора, снабженного наружным кольцевым коллектором и каналами для подачи жидкости, согласно изобретению, сопло Лаваля снабжено дополнительными патрубками подачи жидкости и пара, коаксиальной кольцевой вставкой, соединенной с дополнительным патрубком подачи пара и выполненной в виде конфузора, горловины и диффузора, при этом диффузор вставки снабжен распыливающей форсункой, сообшенной с дополнительным патрубком подачи жидкости.

Полая коаксиально размещенная в сопле Лаваля вставка имеет внутренний профиль сопла Лаваля для осуществления полного расширения и разгона парового потока до сверхзвуковых скоростей, Таким образом, вставка создает в сопле Лаваля два канала для подачи пара. Один канал — это внутренняя полость вставки. Другой канал образуется между коаксиальной вставкой и корпусом сопла Лаваля и имеет вид кольца в поперечном сечении, Причем, в каждом канале паровой поток расширяется и истекает при сверхзвуковых скоростях, образуя на выходе из сопла Лаваля сплошную струю круглого поперечного сечения.

На фиг. 1 изображено устройство для очистки газов; на фиг. 2 — узел А на фиг; 1, Устройство для очистки газов включает приемную камеру 1, камеру смешения 2 и диффузор 3. B приемной камере 1 установлено сопло Лаваля 4 для подачи пара, имеющее конфузор 5, горловую часть 6 и диффузор 7 и снабжено коаксиальной коль20

55 цевой вставкой 8, образующей в нем два канала истечения пара. Причем вставка 8 включает конфузор 9, горловину 10, диффузор 11, распыливающую форсунку 12, патрубок подвода пара 13 и патрубок подвода воды 14. Сопло Лаваля включает также патрубок подвода пара 15, патрубок подвода воды 16, и кольцевой коллектор 17, Устройство работает следующим образом.

В патрубки 13 и 15 подают пар с заданным давлением и расходом. Пар проходит в двух каналах, образуемых коаксиальной кольцевой вставкой 8 и корпусом сопла Лаваля. В обоих каналах поток пара расширяется и разгоняется до сверхзвуковых скоростей, В высокоскоростной паровой поток подают жидкость, которая дробится на капли и разгоняется потоком пара. Этот процесс протекает в обоих каналах, причем в кольцевой канал жидкость подают из патрубка 16 через кольцевой коллектор 17, а в полость вставки из патрубка 14 через распыливающую форсунку 12, Истекающая из каналов парокапельная смесь образует высокоскоростную струю, которая захватывает газовый поток, активно смешивается с ним в камере смешения и очищает от пыли.

Устройство, используя эжекционный эффект, позволяет осуществлять транспортировку газов.

В полость коаксиальной вставки жидкость подается распыливающей форсункой, которая размещена в диффузоре вставки.

Распыливающая форсунка размещается таким образом, чтобы обеспечивать как можно более равномерное распределение капельной жидкости в расширяющемся потоке пара.

Таким образом, техническая задача по равномерному распределению капельной жидкости в потоке пара решается посредством размещения в сопле Лаваля коаксиальной полой вставки и оснашения ее распыливающей форсункой.

Равномерное распределение капельной жидкости в паровом потоке позволяет получить на выходе из сопла Лаваля двухфазный парокапельный поток с достаточно большой поверхностью контакта жидкой фазы, за счет сильной мелкодисперсности потока, при этом обеспечивается полное заполнение каплями струи, что исключает проскок загрязненного газа и соответственно повышает эффективность очистки, Кроме того, узел подачи жидкости в каждый из каналов сопла Лаваля обуславливает и дисперсный состав капель, получаемых на выходе из каждого канала.

1733059

Расхо жи кости, т/ч

Расхо па а, т/ч

Объем очищаемого газа,м /ч

Конечная запыленность газа, г/ З

Уст.ройство кольц. канал сопла кольц, канал сопла внутр. канал вставки внутр. канал вставки

Предлагаемое

2

Известное

0,074

0,087

0,105

2300

0,108

0,0945

0,018

0,0315

0,126

0,027

0,027

0,009

0,009

0,036

Подача воды в полость между вставкой и корпусом сопла Лаваля через кольцевую щель сплошной струей обусловливает образование крупных капель в парокапельном потоке, поскольку паровой поток сталкивается с цельным объемом жидкости, который сложно раздробить. Соответственно будут меньше и скорости этих капель.

Более активно происходит дробление жидкости в полости коаксиальной вставки, которая впрыскивается туда в виде капель из распыливающей форсунки. Соответственно будут получаться более мелкие капли с более высокими скоростями.

Такое распределение капель по разме-рам в парокапельной струе на выходе из сопла Лаваля, когда центральная более высокоскоростная часть потока содержит мелкие капли, а периферийная кольцевая часть — крупные, позволяет предохранить мелкодисперсную часть капель от первичного контакта с горячим газом и практически полным их испарением, Таким образом мелкодисперсная часть капель практически полностью участвует в процессе очистки газа, активно улавливая наиболее мелкие частицы пыли, позволяет эффективно очищать газы.

Эффективность пылеулавливания устройства определялась экспериментально при очистке газов сталеплавильного агрегата начальной запыленностью 2 — 4 г/м . Расход очиз щаемого газа поддерживался постоянным, расход пара составлял 0,036 т/ч при давлении пара 10 атм.

Давление жидкости перед соплом поддерживалось постоянным и составляло 2 а; м.

Результаты представлены в таблице.

Как видно, из таблицы предлагаемое устройство обеспечивает более высокоэффективную очистку газов от пыли в отличии от

5 известного при одинаковых расходах пара и жидкости.

В качестве энергоносителя, кроме пара, может применяться сжатый воздух, либо возможна одновременная подача пара и

10 сжатого воздуха через разные патрубки.

Место и способ подачи жидкости в коаксиальную вставку зависит от требуемого качества распыла жидкости.

Устройство позволяет осуществлять

15 высокоэффективную очистку газов при испол ьзовании оборотной жидкости со значительными концентрациями взвешенного и растворен ного вещества.

Формула изобретения

20 Зжекционная труба Вентури, включающая приемную камеру, камеру смешения, диффузор, сопло Лаваля, соединенное с патрубком подачи пара и выполненное в виде конфузора, горловой части и диффузо25 ра, снабженного наружным кольцевым коллектором и каналами для подачи жидкости, о т л и.ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки газов от пыли, сопло Лаваля снабжено дополнитель30 ными патрубками подачи жидкости и пара, коаксиальной кольцевой вставкой, соединенной с дополнительным патрубком подачи пара и выполненной в виде конфузора, горловины и диффузора, при этом диффузор

35 вставки снабжен распыливающей форсункой, сообщенной с дополнительным патрубком подачи жидкости.

1733059

Составитель И, Капусник 4ъ г. Г

Техред M.tËoðãåíòýë Кооректор A. Осауленко

Редактор И. Сегляник

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1619 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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