Устройство для мокрой очистки газов

 

Изобретение предназначено для очистки газов. Устройство для мокрой очистки газов содержит U-образный корпус с винтовой перегородкой, гидрозатвор, входные и выходные патрубки для газов, оросители, расположенные внутри корпуса, вертикальный трубный коллектор, через который трубопроводами сообщаются насос, подающий воду из шламоотстойника, и оросители. Новым является то, что оросители выполнены в виде коробчатых водосливов, которые размещены в корпусе поперек движущегося в корпусе потока газа, сливные пороги водосливов обращены в сторону по направлению движения газа, а противолежащая к сливному порогу стенка водослива сопрягается под тупым углом с его дном, в котором имеется несколько эквидистантно расположенных между боковинами водослива сквозных отверстий диаметром не более глубины воды над сливным порогом водослива. Кроме того, ко дну вертикального трубного коллектора соосно ему присоединен напорный водопровод, подающий воду из шламоотстойника, при этом водопровод имеет диаметр в 4-6 раз меньше диаметра коллектора, а насос подает осветленную воду из шламоотстойника, присоединенный к насосу напорный водопровод, оборудованный сливным краном, а также гидрозатвор, установленный на сливе водошламовой смеси из корпуса, размещены в теплом помещении над шламоотстойником, где температура окружающей среды не понижается ниже 0^oC. При этом в нижней части корпуса у выходной его части закреплен водосборник, у которого снизу присоединен трубопровод, отводящий воду к гидрозатвору на сливе водошламовой смеси в шламоотстойник, а выходной патрубок выполнен в виде колена, загнутого выпускным отверстием вверх, которое расположено внутри дымовой трубы большего диаметра. В устройстве обеспечивается высокая эффективность очистки. 4 з. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к топливно-энергетической промышленности и может быть использовано в очистных сооружениях, а более конкретно к оборудованию котельных установок, работающих на угольном топливе.

Известны вихревые аппараты для очистки газов, состоящие из вертикально расположенного корпуса с тангенциальным лопастным завихрением и соосно расположенным перфорированным трубчатым оросителем с щелевыми прорезями под углом к оси аппарата (1).

Также известны устройства для очистки дымовых газов, содержащие цилиндрический корпус, винтовую перегородку, ороситель в виде перфорированной трубы, расположенной в верхней части корпуса, патрубков ввода и вывода газа и жидкости, где соосно спирали и корпусу размещена дренажная труба (2).

Недостатками указанных устройств являются низкая надежность их работы из-за засорения оросителей, а также неэффективное увлажнение в зоне орошения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для мокрой очистки газов, содержащее U-образный корпус с винтовой перегородкой, входные и выходные патрубки для газа и воды, перфорированные оросители, расположенные вверху корпуса на расстоянии, равном половине шага винтовой перегородки, и соединенные с вертикальным трубным коллектором, в который вода поступает из шламоотстойника посредством эрлифта (3).

Недостатком прототипа является низкая эффективность и надежность работы, т. к. при использовании для орошения осветленной воды возможна зашламовка коллектора в нижней его части, где к нему соединяются патрубки, подающие воду к оросителям, а также при использовании для разбрызгивания воды в перфорированном оросителе мелких отверстий или щелей могут зашламовываться и оросители, а при внезапном прекращении подачи воды к оросителям с одновременным снижением температуры окружающей среды ниже нуля может произойти замерзание оставшейся в оросителях воды и последующий их разрыв от образовавшегося в них льда, к тому же в данной установке имеется большой брызгоунос.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы установки для мокрой очистки газов на основе повышения надежности ее работы, степени очистки газов и уменьшения брызгоуноса воды.

Технический результат достигается тем, что в указанном устройстве, состоящем из входного и выходного патрубков, соединенных с U-оборазным корпусом, где внутри линейных участков корпуса имеется винтовая перегородка, а над ней размещены оросители, выполненные в виде коробчатых водосливов и установленных в корпусе поперек траектории движения газа, а сливные пороги водосливов обращены в сторону по направлению движения газа. Стенка водослива, расположенная напротив его сливного порога, сопрягается с его дном под тупым углом, где в дне водослива имеется несколько эквидистантно расположенных между его боковинами сквозных отверстий диаметром не более глубины воды на пороге водослива. При этом насос, подающий осветленную воду из шламоотстойника, через напорный водопровод сообщается с трубным коллектором, к дну которого соосно соединен этот водопровод, где его диаметр в 4-6 раза меньше диаметра коллектора. Водосливы соединены водоводами с нижней частью трубного коллектора, из которого осветленная вода самотеком поступает в корпус устройства, а затем после орошения газа водошламовая смесь стекает по корпусу к выходной его части, где снизу корпуса закреплен водосборник, сообщающийся с помощью трубопровода с гидрозатвором, установленным в шламоотстойнике, куда через них сливается из корпуса водошламовая смесь. Гидрозатвор и насос, у которого со стороны напорного водопровода имеется сливной кран, размещены над шламоотстойником в теплом помещении, где температура не снижается ниже нуля градусов по шкале Цельсия. Выходной патрубок выполнен в виде колена, размещенного выпускным отверстием вверх в дымовой трубе большего диаметра.

Сравнительный анализ упомянутых выше решений и устройства показывает, что последнее отличается тем, что оросители выполнены в виде коробчатых водосливов, которые размещены внутри корпуса в верхней его части и расположены поперек двивижущемуся потоку газа, при этом их сливные пороги обращены в сторону по направлению движения газа, а противолежащая к сливному порогу стенка водослива сопрягается под тупым углом с его дном, в котором имеется несколько эквидистантно расположенных между боковинами водослива сквозных отверстий диаметром не более глубины воды над сливным порогом, причем к дну трубного коллектора соосно ему присоединен подводящий водопровод диаметром в 4-6 раза меньше, чем диаметр коллектора, а снизу корпуса у выходного его конца закреплен водосборник, сообщающийся трубопроводом с гидрозатвором, который вместе с насосом, подающим осветленную воду в коллектор, и сливным краном, присоединенным к напорному водопроводу, размещены у шламоотстойника в теплом помещении, при этом выходной патрубок выполнен в виде колена, загнутого выпускным отверстием вверх, и размещен внутри дымовой трубы большего диаметра.

На фиг. 1 представлен общий вид установки для мокрой очистки газов; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.4; на фиг.6 - разрез Е-Е на фиг. 3.

Устройство для мокрой очистки газов состоит из U-образного корпуса 1, в котором на прямолинейных его участках размещены винтовые перегородки 2, где над ними установлено несколько оросителей, выполненных в виде водосливов 3, сообщающихся водоводами 4 с нижней частью вертикального трубного коллектора 5. Для подачи загрязненного газа к прямолинейному участку корпуса 1 присоединен входной патрубок 6, а для отвода очищенного газа из корпуса 1 к нему присоединен выходной патрубок 7, выполненный в виде колена с направлением выпускного отверстия вверх, который размещен внутри дымовой трубы 8 с диаметром, большим, чем патрубок 7. Всасывающий патрубок насоса 9 погружен ниже уровня воды в шламоотстойнике 10, при этом насос 9 соединен с коллектором 5 посредством водопровода 11, соосно закрепленного к дну коллектора 5, где внутренний диаметр водопровода 11 в 4-6 раза меньше диаметра трубного коллектора 5. В линейной части корпуса 1 со стороны выходного патрубка 7 снизу закреплен водосборник 12, который с гидрозатвором 13, погруженным ниже уровня шламоотстойника 10, сообщается посредством трубопровода 14. В теплом помещении 15, где температура окружающей среды не опускается ниже нуля градусов по Цельсию, расположены гидрозатвор 13 и насос 9, где на примыкающем к нему конце трубопровода 14 установлен сливной кран 16. Каждый водослив 3 имеет стенку 17, расположенную напротив сливного порога 18 и сопрягающуюся под тупым углом с дном 19, где просверлено несколько эквидистантно размещенных (расположенных на равном расстоянии друг от друга) сквозных отверстий 20 с диаметром не более глубины воды на пороге водослива 18. К торцам стенки 17 водослива, порога 18 и дна 19 присоединены боковины 21. Водосливы 3 установлены в корпусе 1 в верхней его части поперек траектории движения потока газа. Сливные пороги 18 водосливов 3 обращены в сторону по направлению движения газа в корпусе 1.

Устройство работает следующим образом.

В начале насос 9 при закрытом кране 16 подает под напором осветленную воду из шламоотстойника 10 по водопроводу 11 в коллектор 5, где вода, частично заполнив нижнюю часть коллектора 5, создает высокотурбулентный поток, исключающий зашламовку дна коллектора 5, откуда вода равномерными потоками самотечной подачей, за счет образованного в коллекторе 5 столба воды по водоводам 4 поступает к водосливам 3. Затем включается подача загрязненного газа, который поступает во входной патрубок 6, а из него в корпус 1, где поток газа, взаимодействуя с винтовой перегородкой 2, эавихряется и движется по винтовой траектории. В это время поступающая через водовод 4 вода заполняет короб водослива 3, плавно перетекая от стенки 17 по дну 19 к сливному порогу 18, через который вода плавно сливается, образуя широкий поток с небольшой глубиной над порогом 18, при этом незначительная часть воды сливается и через отверстия 20. Образованный при этом поток воды, падая вниз, расширяется и смешивается с газом, а при встрече потока газа и воды она разбрызгивается, связывая пылевые частицы и растворимые оксиды, загрязняющие газ, очищая газ от них.

Собранная на внутренней поверхности корпуса 1 вода со шламом из пыли и оксидами стекает к водосборнику 12, а затем из него по трубопроводу 14 и гидрозатвору 13 в шламоотстойник 10, где производится последующее осветление воды. Очищенный газ из корпуса 1 подается в выходной патрубок 7, где в зоне его изгиба оставшиеся еще в газе капли воды задерживаются за счет центробежных сил на внутренней поверхности патрубка 7, снижая каплеунос воды. При остановке работы установки сначала прекращают подачу газа в патрубок 6, а затем выключается насос 9, что приводит к обезвоживанию всей установки потому, что вода самотеком выливается из коллектора 5, водоводов 4, через отверстия 20 из оросителей 3, а также из водосборника 12, трубопровода 14 и гидрозатвора 13, а после открытия крана 16 обезвоживается и водопровод 11. При низких температурах насос 9, гидрозатвор 13 и шламоотстойник 10 защищены от замерзания теплым помещением 15, а обезвоженная установка, расположенная вне помещения 15, при замерзании разрушена быть не может. В случае аварийной остановки устройства неочищенные газы могут быть пропущены внутри дымовой трубы 8 мимо выходного патрубка 7, имеющего диаметр, меньший, чем диаметр трубы 8, и выходное отверстие патрубка 7, направленное вверх.

Применение предлагаемого изобретения позволит повысить эффективность очистки дымовых газов на действующих котельных, что значительно уменьшит загрязнение окружающей среды за счет снижения объемов выбросов в атмосферу, а также повысит надежность эксплуатации устройства в условиях низких температур, что даст высокий экономический эффект.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ 1. Авт. свид. СССР 1316209, кл. В 01 D 47/06, 1987 г.

2. Свидетельство РФ 2517, кл. 6 В 01 D 47/06, 1996 г.

3. Патент РФ 2050175, кл. 6 В 01 D 47/06, 1995 г.

Формула изобретения

1. Устройство для мокрой очистки газов, содержащее U-образный корпус с винтовой перегородкой, гидрозатвор, входной и выходной патрубки для газов, оросители, расположенные внутри корпуса, вертикальный трубный коллектор, через который трубопроводами сообщаются насос, подающий воду из шламоотстойника, и оросители, отличающееся тем, что оросители выполнены в виде коробчатых водосливов, которые размещены в корпусе поперек движущегося в корпусе потока газа, сливные пороги водосливов обращены в сторону по направлению движения газа, а противолежащая к сливному порогу стенка водослива сопрягается под тупым углом с его дном, в котором имеется несколько эквидистантно расположенных между боковинами водослива сквозных отверстий диаметром не более глубины воды над сливным порогом водослива.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ко дну вертикального трубного коллектора соосно ему присоединен напорный водопровод, подающий воду из шламоотстойника, при этом водопровод имеет диаметр в 4-6 раз меньше диаметра коллектора.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что насос, который подает осветленную воду из шламоотстойника и присоединенный к насосу напорный водопровод, оборудованный сливным краном, а также гидрозатвор, установленный на сливе водошламовой смеси из корпуса, размещены в теплом помещении над шламоотстойником, где температура окружающей среды не понижается ниже нуля градусов по шкале Цельсия.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снизу в корпусе у выходной его части закреплен водосборник, у которого снизу присоединен трубопровод, отводящий воду к гидрозатвору на сливе водошламовой смеси в шламоотстойник.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходной патрубок выполнен в виде колена, загнутого выпускным отверстием вверх, которое расположено внутри дымовой трубы большего диаметра.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6