Центробежный скруббер

 

Использование: мокрая очистка запыленных газов. Сущность изобретения: угол наклона корпуса к горизонту составляет не менее 18°, а длина сепарацйонного участка равна 0,4-1,5 внутреннего диаметра корпуса . Патрубок отвода очищенного таза смещен вверх-параллельно оси корпуса на расстояние, равное 0,02-0,05 его внутреннего диаметра. Запыленный газ поступает по патрубку, а жидкость поступает по патрубку внутрь барабана распылителя. На сепарационном участке происходит отделение основной массы кап ель жид кости за счёт центробежных сил вращающегося потока. 1 з,п,ф-лы, 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 01 D 47/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l чО

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4881652/26 (22) 12,11.90 (46) 28.02.93. Бюл. ¹ 8 (71) Всесоюзный научно.-исследовательский и проектно-конструкторский институт микробиологических производств (72) Л.А.Щербаков, В,Н.Павлечко, В.M.Субач и С.И,Адамович (56) Вальдберг A.Þ. и др, Справочник по пыде- и золоулавливанию. M.: Энергоатомиздат, 1982, с,126.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1194468, кл. В 01 D 47/16, 1982. Лзобретение относится к технике очистки газов, в частности к устройствам для мокрой очистки газов, и может быть использовано при улавливании тонкодисперсной пыли из газовых выбросов различного рода производств, а также для осуществления абсорбционных и тепломассообменных процессов.

Целью изобретения является повышение эффективности пылеулавливания при наклонном расположении цейтробежного скруббера за счет уменьшения каплеуноса.

На чертеже изображен центробежный скруббер.

Центробежный скруббер содержит наклон йй к горизонту цилиндрический кор пус 1 с крышкой 2, к которой подсоединен патрубок 3 подвода запыленного таза, Цилиндрический корпус 1 установлен под уг лом не менее 18 к горизонту. С одной

„„Я2„„1797964 А1 (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СКРУББЕР (57) Использование: мокрая очистка запыленных газов. Сущность изобретения: угол наклона корпуса к горизонту составляет не менее 18, а длина сепарационного участка равна 0,4-1,5 внутреннего диаметра корпуса. Патрубок отвода очищенного газа смещен вверх. параллельно оси корпуса на расстояние, равное 0,02 — 0,05 его внутреннего диаметра. Запыленный газ поступает по патрубку, а жидкость поступает по патрубку внутрь барабана распылителя. На сепарационном участке происходит отделение основной массы капель жидкости за счет центробежных сил вращающегося потока. 1 з,п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. стороны корпуса 1 установлен механический распылитель 4 жидкости, приводимый во вращение электродвигателем 5. Механический распылитель 4 выполнен в виде перфорированного барабаана, на наружной поверхности которого установлены лопатки

6 для закрутки газа. Подвод промывной О жидкости осуществлякется по патрубку 7. С СЬ противоположной стороны корпуса 1 со фь, смещением вверх параллелгьно его оси устаноеаен патрубок 8 отвода очищенного газа, образующий со стенками корпуса 1 кольцевой сборник 9 для промывной жидкости, из которого она отводится по сливному патрубку f0.

Между механическим распылителем 4 жидкости и входом в патрубок 8 отвода очищенного газа расположен сепарационный участок 11, представляющий собой часть цилийдрическогочкорпуеа 1 длиной 0,4-1,5 его

1797964 диаметра и используемый для отделения капельной влаги из закрученного газового поточно эффективно, B качестве таких каплеуловителей могут применяться сеточные туманоуловители, фильтры и др, оборудоватока

Устройство работает следующим обра- ние, эффективная работа которого возможзом. на лишь при небольшом влагосодержании

Запыленный газ поступает по патрубку газа.

3 и распределяется в крышке 2 по кольцево- . Режим течения пленки жидкости на сему сечению образованному стенками кор- парационном участке корпуса при измепуса 1 и механическим распылителем 4 нении его угла наклона к горизонту жидкости. Подаваемая на распыливание "0 определяется в основном изменением нажидкость поступает по патрубку 7 внутрь правления действия на пленкумассовыхсил барабана распылителя 4 и при вращении гравитации, что оказывает влияние на ха-. распылителя 4 от электродвигателя 5, дис- рактер взаимодействия тазового потока со пергируется под действием центробежных свободной поверхностью пленки, а следовасил в виде капель, создавая в поперечном "5 тельно и на процесс вторичного уноса жиднаправлении на пути движения газа факел кости в аппарате и условия отвода из капель распыленной жидкости, двигаю- жидкостной пленки со. стенок сепарационщихся в направлении к стенкам корпуса 1. ного участка корпуса.

В процессе движения капли сталкиваются с Экспериментальными исследованиями, частицами пыли; содержащимися в поступа- 20 проведенными на опытном образце центроющем на очистку газа, захватывают их при бежного скруббера, определялось влияние наличии соответствующих условий и сепа- на степень сепарации капель в аппарате К = риру1отся на стенке корпуса 1, на которой =((Ож1 — Сж2)/Сж1) 100 угла наклона корпусбздается направленное течение жидкост- са к горизонту а относительной долины ной пленки под действием гравитационных 25 сепарационного участка корпуса 1/дк, насил в направлении кольцевого сборника 9 пряженности центробежного силового поля жидкости. Так как пРи наклонном пОложе- . o r, образующегося при вращении распы нии центробежного сКру66ера происходит литепя. B принятых обозначениях величин сток >KvtPKocTной fl/leHKM rlQ стенке коРпУса указаны следующие параметры: Дж1 — рас1 вниз, то для обеспечения " àïðaâëåêного 30 ход жидкости, распыливаемой в зоне

0ТеоАа жиДкости 8 кольцевой сбоРник 9, Мс промывки газа Q 2 Расход капепьнои .кпючающего 88 Booa+aH08 на внутреннюю жидкости уносимои с отходящим иэ аппасте«у патрубка 8 о вода очищенного. газа, рата газом (каплеунос), и — угловая скоропатРУбок 8 отвода очищенного газа смещен сть вращения распылителя, — длина ввеРх паРаллельно Оси КОРПУса íà РасстО сепарацио ного участка корпуса dK — диа35

Яние. Равное 0,02-0,05 внутрвннего его метр корпуса на участке сепарации капель, диа 1етра Из сборника 9 промывная жид- r — радиус сВободно кромки лопаток дпя кость с Уловленными 1астиЦами отвоДитсЯ зак тки газа на повтоРное использование в аппаРате, . Как видно иэ полученных данных, приили. напРавпЯетсЯ на Осветление с исполь- веденных в таблице, при угле наклона кор- 40 зеванием соответствующего оборудова- пуса менее 180 во всем диапазоне длины сепарационного участка l/dK = 0,3 — 1,5 не

ОдновРеменно с Распыливанием жид- достигается высокая степень сепарации ка.кости, раСположенные на распылителе 4 ло- пель. При:таком положении корпуса аппарата под действием гравитационных сил в вращательное движение, что создает много- жидкостной пленке на сепарационном учамерное течение контактирующих Фаз газ — стке создается направленный сток жидко. каплй,взоне "промывки",.обеспечивающего "сти в направленйи нижерасйоложенных более высокУю эффективность инеРЦионно- участкОв стенки корпуса. г1оявление дополго ОсажДени." час1".Ц пыли на каплЯХ жиДКО- нйтельного направленного течения жидко50 сти. На сепарационном участке 11 корпуса стной пленки приводит к усилению

1 пРоисхоДит отДепение основнОЙ массы ка - волнообразования в пленке и возмущению пель жидкости за счет" центробежных сил ее свободной поверхности, что приводит к

8PaWa<48roc,rloToKa "a3o» L1 пото" осво: . увеличению каплеуноса из аппарата. г1ри боДившийсЯ От капепьной влаги по патрубку 55 этом, чем меньше: угол наклона аппарата к

8 отвода очи щенного газа выбРасывается в гбризонту и больше 1/дк тем выше каппеуатмосфеРУ или напРавлЯетсЯ ДлЯ Улавлива- нос Прй "Визуальных наблюдениях эа течеперсной част Karleni, осажДение которых в отмечвны режимы "зависа я" л на отмечены режимы "зависания" пленки на поле действия центробежных сил недоста1797964

20 стенке корпуса, при которых происходит отрыв пленки жидкости от стенки и ее вынос в поток газа, где происходит повторное дробление жидкости и ее унос из аппарата.

В особенности эти явления характерны для половины цилиндрической поверхности расположенной на участке, если условно двигать образующую цилиндрической поверхности корпуса от нижнего ее положения до верхнего по направлению закрутки, газа. Образующаяся неоднородность жидкоСтной пленки по периметру цилиндрического корпуса на сепарационном участке, приводит. к тому, что особенно с уменьшением величины оР г и высоких расходах раСпыливаемой жидкости в самой нижней части цилиндрической стенки течение жидкости в направлении кольцевого сборника происходит в виде ручья с накоплением жидкости перед входом в кольцевой сборник и образованием жидкостного порога, создающего подпор для свободного отвода жи,цкости. Поэтому для исключения возможности забрасывания жидкости из стекающего ручья на внутреннюю стенку патрубка отвода очищенного газа, он смещен вверх параллельно оси корпуса на 0,02-0,05 внутреннего диаметра корпуса. Такое расположение. патрубка отвода очищенного газа целесообразно для всех возможных углов наклона корпуса к горизонту в том числе и при а > 180 и не оказывает заметного влияния на гидродинамику закрученного потока . на сепарационном участке корпуса аппарата, При значении длины сепэрационйого участка корпуса !/бк = 0,4-1.5 достигается наиболее высокая степень сепарации капель при всех значениях угла наклона к горизонту a> 18, так как направленный вниз сток жидкости в пленке оказывает все меньuiee влияние на ее толщину по периметру циЛиндрической поверхности, чему в значительной степени способствует закрутка пленки под действием тангенциальной составляющей газового потока. Однако так прОисходит йока интенсивность. закрутки газа достаточно высока. С затуханйем закрутки газа по длине сепарационного участка, которая уже проявляется при значении

I/dê > 1;5, степень сепарации капель уменьшается, так как начинается сказываться направленный сток жидкости в пленке под дейСтвием гравитационных сил; аналогично

ToMIt, как отмечалось ранее при малйх углах йаклона корпуса к горизонту.

Уменьшение степени сепарации при значении l/dê < 0.4, когда интенсивность закрутки газа еще высока, объясняется тем; что часть более мелких капель в факеле распыленной жидкости уносятся под действием продольной скорости газового потока не достигая стенок сепэрационного участка корпуса даже до входного сечения кольцевого сборника жидкости. 3та часть жидкости может далее-сепарироваться на внутренней стенке патрубка отвода газа, однако это уже не оказывает влияния на достигаемую степень сепарации капель в аппарате. Определенное увеличение степени сепарации при этих значения длины сепарационного участка корпуса происходит за счет повышения напряженности центробежного поля йР r, когда скорость движения капель в направлении стенок сепарационного участка корпуса возрастает. следовательно траектория их движения меньше отклоняется потоком газа в направлении продольной оси аппарата.

Таким образом по сравнению с известным устройством при его наклонном расположении техническое решение позволяет повысить эффективность пылеулавливэния путем применения обоснованных параметров устройства; угла наклона корпуса аппарата к горизонту и длины сепэрированного участка корпуса, обеспечивающих наиболее высокую степень сепарации капель в устройстве. Применение же наклонного расположения устройства в каждом конкретном случае дает возможность снизить металлоемкость установки пылеулавливания в целом, обеспечить наименьшие потери напора газового потока в пылеулавливающей установке, или создать более удобную компоновку мокрого пылеуловителя с дополнительным технологическим оборудова нием.

Формула изобретения

1. Центробежный скруббер, содержащий цилиндрический корпус, механический распылитель жидкости с лопастями для закрутки газа; размещенный по оси корпуса со стороны крышки с патрубком подвода запыленного газа, патрубок отвода очищенного газа, расположенный с другой стороны корпуса, при этом корпус имеет сепарационный участок, расположенный между механическим распылителем и входом в патрубок отвода очищенного газа, и кольцевой сборник для жидкости, образованный внутренней пОверхностью корпуса и патрубком отвода очищенного газа, о т л и ч аю шийся тем. что, с целью повышения эффективйости процесса пылеулавливауия за счет уменьшейия капиеуноса, корпус размещен наклонно к кольцевому сборнику, с углом наклона к горизонту не менее 18, а

1797964

Степень сепа а ии капель к, юг X

Х 102

Il dk=1,7 1/сПс=2,0

1/сПс=0,4

I/сйс=1,5

I/сПс-0,5 1/сИс=1,0

1/сИс=0,3

82,40

83,51

84,76

91,32

93,55

94,74

92.20

93,33

94,70 85,61

86,43

89,52

11,7

23,5

71,7 бо

97,60

99,32

99,44

11,7

23,5

71,7

86,56

86,27

89,02

84,20

87,31

89.50

95,50

96,31

97,52

8о

99,92

99,85

99,70

11,7

23,5

71,7

83,50

82,48

82,50

96,40

96,65

97,00

99,98

99,97

99,97

99,87

99,88

99,88

99,80

99,82

99,81

86,36

86,85

89,27

99,91 99,98

99,95 99,98

99,97 99,98

99,95

99,90

99,91

84,70

84,82

84,90

97,20

97,00

97,70

99,70

99,85

99,82

85;05

86,27

89,33

11,7

23,5

71,7

75О

98,80

98,8-1

98,90

98,80

98.81

98,80

99,9 99,99

99,9 99,92

99.9 99,94

99,87

99,80

99,80

85,86

86,77

89,90

11,7

23,5

71,7

95,40

96,32

96,20

Составитель Л.Щербаков

Редактор Т. Горячева

Техред М.Моргентал Корректор О.Густи

Заказ 732: ... Тираж .:: - - Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретенйям:vi открытиям при ГКНТ СССР

113035, МоСква, Ж-35, Рауаская"наб., 4/5

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

7 8 длина сепарационного участка составляет газа смещен вверх параллельно оси корпуса

0,4-1,5 внутреннего диаметра корпуса. на расстояние, равное 0,02-0,05 внутренне2, Скруббер по п.1, о т л и ч а ю щ и и - го диаметра корпуса. с я тем, что патрубок отвода очищенного