RU2314146C2

RU2314146C2 - Vortex dust catcher

Info

Publication number: RU2314146C2
Application number: RU2006101947/15A
Authority: RU
Inventors: Айрат Шамилевич Шарипов (RU); Айрат Шамилевич Шарипов; Рафик Наилович Хамидуллин (RU); Рафик Наилович Хамидуллин
Original assignee: Айрат Шамилевич Шарипов; Рафик Наилович Хамидуллин
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2006-01-16
Publication date: 2008-01-10
Also published as: RU2006101947A

Abstract

FIELD: chemical industry; metallurgical industry; building industry; other industries; devices for the wet purification of the gases from the dust.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to the devices for the wet purification of the gases from the dust and may be used in the building, chemical, metallurgical and in other industries. The vortex dust-catcher contains the body, the tangential fitting pipes of feeding and withdrawal of the gas, the fitting pipes of feeding and withdrawal of the liquid fluid, the sprinkler, the vortex contact device consisting of the plates, slices and the separator. The tangential fitting pipe of the gas feeding is located over the vortex contact device. Under the separator of the vortex contact device the diffuser is installed. The tangential fitting pipe of the gas withdrawal is shifted to the axis of the apparatus, and between the tangential fitting pipe of the gas withdrawal and the body the insert is mounted. Advantage of the presented dust-catcher is the low hydraulic resistance and satisfactory splash carrying away at the high reliability and efficiency of operation.

EFFECT: the invention ensures that the presented vortex dust-catcher has the low hydraulic resistance, the satisfactory splash carrying away at the high reliability and efficiency of operation.

2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для мокрой очистки газов от пыли, а также для проведения других физико-химических процессов, а именно процессов абсорбции, десорбции, газоочистки, смешения, охлаждения газов, и может быть использовано в строительной, химической, металлургической и в других отраслях промышленности.The invention relates to devices for wet cleaning of gases from dust, as well as for carrying out other physicochemical processes, namely the processes of absorption, desorption, gas purification, mixing, cooling of gases, and can be used in the construction, chemical, metallurgical and other industries .

Известен вихревой аппарат для проведения физико-химических процессов с нисходящим потоком фаз, включающий корпус, тангенциальный патрубок подвода газа, патрубок отвода газа, патрубки подвода и отвода жидкости, ороситель и вихревое контактное устройство (ВКУ), состоящее из тарелок, сепаратора и пластин (см. патент на изобретение РФ № 2232625, МПК⁷ В01D 47/06, В04С 3/00, БИ № 20, 20.07.2004).A known vortex apparatus for carrying out physicochemical processes with a downward flow of phases, including a housing, a tangential gas supply pipe, a gas discharge pipe, a liquid supply and discharge pipe, an irrigation device and a vortex contact device (VKU), consisting of plates, a separator and plates (see Patent for the invention of the Russian Federation No. 2232625, IPC ⁷ B01D 47/06, B04C 3/00, BI No. 20, 07.20.2004).

Недостатками указанного аппарата являются высокое гидравлическое сопротивление и неудовлетворительный брызгоунос. При движении газового потока в аппарате в верхней закручивающей части аппарата возможно неравномерное распределение газового потока по сечению аппарата и вихревого контактного устройства. В области сепарирующей части из-за конструктивных особенностей аппарата создаются вихревые турбулентные потоки, которые диспергируют прореагированную жидкость.The disadvantages of this apparatus are high hydraulic resistance and poor spraying. When the gas stream moves in the apparatus in the upper twisting part of the apparatus, an uneven distribution of the gas flow over the cross section of the apparatus and the vortex contact device is possible. In the area of the separating part, due to the design features of the apparatus, vortex turbulent flows are created that disperse the reacted liquid.

Задачей данного изобретения является разработка вихревого пылеуловителя, работающего с высокой надежностью и эффективностью при низком гидравлическом сопротивлении и удовлетворительном брызгоуносе.The objective of the invention is to develop a vortex dust collector that works with high reliability and efficiency with low hydraulic resistance and satisfactory mudguard.

Поставленная задача достигается тем, что в вихревом пылеуловителе, включающем корпус, тангенциальный патрубок подвода газа, патрубок отвода газа, патрубки подвода и отвода жидкости, ороситель и вихревое контактное устройство, состоящее из пластин, тарелок и сепаратора, тангенциальный патрубок подвода газа расположен над вихревым контактным устройством, под сепаратором установлен диффузор, а патрубок выхода газа установлен тангенциально, смещен к оси аппарата и имеет вставку, расположенную за патрубком по ходу вращения газового потока.This object is achieved in that in a vortex dust collector including a housing, a tangential gas supply pipe, a gas discharge pipe, a liquid supply and discharge pipe, an irrigation device and a vortex contact device consisting of plates, plates and a separator, a tangential gas supply pipe is located above the vortex contact device, a diffuser is installed under the separator, and the gas outlet pipe is installed tangentially, is shifted to the axis of the apparatus and has an insert located behind the pipe in the direction of rotation of the gas stream.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен продольный разрез аппарата, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of the apparatus, figure 2 is a section aa of figure 1.

Вихревой пылеуловитель содержит корпус 1, тангенциальные патрубки подвода 8 и отвода 10 газа, патрубки подвода 9 и отвода 11 жидкости, ороситель 6, вихревое контактное устройство, состоящее из тарелок 3, 4, пластин 2, сепаратора 5. Под сепаратором ВКУ установлен диффузор 7, между смещенным к оси аппарата тангенциальным патрубком отвода газа и корпусом установлена вставка 12.The vortex dust collector contains a housing 1, tangential nozzles for supplying 8 and gas outlet 10, nozzles for supplying 9 and liquid outlet 11, sprinkler 6, a vortex contact device consisting of plates 3, 4, plates 2, and separator 5. A diffuser 7 is installed under the VKU separator. an insert 12 is installed between the tangential gas outlet pipe displaced to the axis of the apparatus and the body.

Пылеуловитель работает следующим образом. Пылегазовый поток через тангенциальный патрубок 8 поступает в корпус 1, жидкость вводится в аппарат через патрубок подвода жидкости 9 и по зазору, образованному оросителем 6 и тарелкой 4 ВКУ, подается к наружной части пластин 2 ВКУ. Газ, проходя через щели, образованные пластинами, раскручивается, срывает жидкость с поверхности пластин и диспергирует ее. На внутренней поверхности ВКУ образуется вращающийся высокотурбулизированный вихревой газожидкостной слой, который контактирует с вновь входящими порциями пылегазового потока. Здесь происходит основная доля процесса пылеочистки. Далее газожидкостной поток направляется к сепаратору 5, где жидкость с уловленными частицами пыли из распыленного состояния переходит в пленочное и прижимается к внутренней поверхности сепаратора. Образованная вращающаяся пленка жидкости по диффузору 7 транспортируется к корпусу 1 аппарата и удаляется через патрубок отвода жидкости 11. Газ, очищенный от частиц пыли и жидкости, через смещенный тангенциальный патрубок отвода газа 10 удаляется из аппарата.The dust collector operates as follows. The dust and gas flow through the tangential pipe 8 enters the housing 1, the liquid is introduced into the apparatus through the liquid supply pipe 9 and, through the gap formed by the sprinkler 6 and the VKU plate 4, is supplied to the outer part of the VKU plates 2. Gas, passing through the slots formed by the plates, unwinds, tears the liquid from the surface of the plates and disperses it. A rotating highly turbulized gas-liquid vortex layer forms on the inner surface of the VKU, which contacts the newly entering portions of the dust and gas stream. Here, the bulk of the dust cleaning process takes place. Next, the gas-liquid flow is directed to the separator 5, where the liquid with the captured dust particles from the sprayed state passes into the film state and is pressed against the inner surface of the separator. The formed rotating film of liquid through the diffuser 7 is transported to the body 1 of the apparatus and is removed through the branch pipe of the liquid 11. The gas purified from particles of dust and liquid through the displaced tangential branch pipe of the gas 10 is removed from the device.

При входе газового потока через патрубок, установленный тангенциально, в аппарат создаются условия неравномерности распределения газового потока по сечению аппарата щелям ВКУ. Избегать неравномерности распределения скорости газа в пылеуловителе необходимо по следующим причинам. Первое - особенностью работы аппаратов мокрой очистки газов от пыли является необходимость обеспечения надежности их работы. В результате малой скорости газа может происходить отложение пыли на контактном элементе и зарастание проходного сечения, что значительно понижает надежность его работы. Второе - при малых скоростях газа аппарат работает с меньшей эффективностью, поэтому в данных условиях может быть проскок пылегазового потока без эффективной очистки. Третье - при равномерном распределении газового потока достигается меньшее гидравлическое сопротивление. Поэтому необходимо обеспечивать меры для равномерного распределения газового потока по сечению аппарата. Сравнивалась структура потока в разных конструкциях аппаратов с тангенциальным патрубком подвода газа. Изменения конструкций касались формы корпуса аппарат, тангенциального патрубка и взаимного их расположения. Для более равномерного распределения газового потока по щелям ВКУ в аппаратах с тангенциальным патрубком подвода газа обоснована необходимость создания дополнительного объема над ним. Вследствие этого тангенциальный патрубок подвода газа расположен над вихревым контактным устройством. Это является наиболее простым с технической точки зрения и эффективным способом усреднения скорости газового потока по щелям ВКУ.When a gas stream enters through a tangentially installed nozzle into the apparatus, conditions are created for uneven distribution of the gas flow over the apparatus section through the VKU slots. To avoid the uneven distribution of gas velocity in the dust collector is necessary for the following reasons. The first - a feature of the work of devices for wet cleaning of gases from dust is the need to ensure the reliability of their work. As a result of the low gas velocity, dust can accumulate on the contact element and the passage section overgrowth, which significantly reduces the reliability of its operation. The second - at low gas speeds, the apparatus works with less efficiency, therefore, under these conditions, there may be a breakthrough of the dust and gas stream without effective cleaning. Thirdly, with a uniform distribution of the gas flow, less hydraulic resistance is achieved. Therefore, it is necessary to provide measures for uniform distribution of the gas flow over the cross section of the apparatus. The flow structure in different apparatus designs was compared with the tangential gas supply pipe. Structural changes concerned the shape of the apparatus body, the tangential nozzle and their relative position. For a more uniform distribution of the gas flow through the VKU slots in devices with a tangential gas supply pipe, the necessity of creating an additional volume above it is justified. As a result, the tangential gas inlet is located above the vortex contact device. This is the most simple from a technical point of view and an effective way of averaging the gas flow rate over the VKU slots.

Диффузор, установленный за сепаратором, транспортирует жидкость до корпуса аппарата, исключая диспергирование жидкости и, как следствие этого, возможный брызгоунос. Диффузор плавно увеличивает сечение аппарата, снижая гидравлическое сопротивление данного участка.The diffuser, installed behind the separator, transports the fluid to the body of the apparatus, eliminating the dispersion of the fluid and, as a result, possible splashing. The diffuser gradually increases the cross section of the apparatus, reducing the hydraulic resistance of this section.

Тангенциальный патрубок отвода газа, в отличие от осевого, в аппаратах с закрученными потоками позволяет снизить гидравлическое сопротивление аппарата. При данном исполнении жидкость, стекающая по корпусу аппарата с нисходящим потоком фаз, свободно попадает в тангенциальный патрубок отвода газа. Для исключения попадания жидкости в патрубок он смещается к оси аппарата. При смещении тангенциального патрубка отвода газа к оси аппарата создается область (за патрубком отвода газа по ходу движения газового потока), в которой появляются обратные течения газового потока. При этом стекающая жидкость, попадая в данную область, уносится в тангенциальный патрубок газа в виде пленки или капельной диспергированной жидкости. Для предотвращения образования обратных токов предусмотрена вставка, расположенная за тангенциальным патрубком по ходу вращения газового потока.The tangential branch pipe of the gas outlet, in contrast to the axial, in devices with swirling flows can reduce the hydraulic resistance of the device. With this design, the liquid flowing down the casing of the apparatus with a downward flow of phases freely flows into the tangential branch pipe of the gas outlet. To prevent liquid from entering the nozzle, it is shifted to the axis of the apparatus. When the tangential branch pipe of the gas outlet is displaced to the axis of the apparatus, an area is created (behind the pipe of the gas outlet in the direction of the gas flow), in which the reverse flow of the gas stream appears. In this case, the flowing liquid, falling into this region, is carried away into the tangential gas nozzle in the form of a film or a droplet dispersed liquid. To prevent the formation of reverse currents, an insert is provided located behind the tangential branch pipe in the direction of rotation of the gas stream.

Экспериментальные исследования показали снижение гидравлического сопротивления на 35% по сравнению с аналогом при одинаковой эффективности.Experimental studies have shown a decrease in hydraulic resistance by 35% compared with the analogue with the same efficiency.

Преимуществом предлагаемого пылеуловителя является низкое гидравлическое сопротивление и удовлетворительный брызгоунос при высокой надежности и эффективности работы.The advantage of the proposed dust collector is a low hydraulic resistance and satisfactory spray nozzle with high reliability and operating efficiency.

Claims

Vortex dust collector comprising a housing, a tangential gas supply pipe, a gas discharge pipe, a liquid supply and discharge pipe, an irrigation device and a vortex contact device consisting of plates, plates and a separator, characterized in that the tangential gas supply pipe is located above the vortex contact device, under a diffuser is installed in the separator, and the gas outlet pipe is installed tangentially, is shifted to the axis of the apparatus and has an insert located behind the pipe in the direction of rotation of the gas stream.