RU2644874C1

RU2644874C1 - Dust chamber

Info

Publication number: RU2644874C1
Application number: RU2017123005A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2017-06-29
Publication date: 2018-02-14

Abstract

FIELD: separation; mixing.

SUBSTANCE: invention relates to wet dust collecting equipment. A dust chamber containing a body, the introduction of a dusty gas flow, a fan, a cleaned gas outlet, water sprayers alternating with a baffle package, a spray separator and a sludge removal device, the baffle package is made in the form of at least two baffles, one of which is a baffle element with a through hole and the other is perforated, wherein the baffle element with a through hole from the baffle package is installed in the package last, and the spray separator consists of at least three rows of plates having a slope from the upper plane to the lower, and also in a cross section perpendicular to the length, a wedge shaped streamlined form, the housing is mounted on the elastic elements, and the suction connection of the fan is connected to the housing by means of an elastic coupling, the water sprayer is made in the form of an injector comprising a hollow cylindrical body with a throttle orifice, connected to a union nut to which a liquid flow divider is attached, wherein the liquid flow divider consists of coaxially arranged perforated conical shells, the space between them is filled with a fine meshed net, the apices of the conical surfaces of the shells are directed away from the throttle orifice, and in the lower part of the divider a cylindrical perforated segment fixed on perforated conical shells, while a spring swirl is placed in the cylindrical perforated segment fixed in the lower part of the divider on perforated conical shells.

EFFECT: technical result is an increase in the efficiency and reliability of the dust collection process.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.The invention relates to techniques for wet dust collection and can be used in chemical, textile, food, light and other industries for the purification of dusty gases.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является пылевая камера, известная из патента РФ №2281147 (прототип), содержащая корпус, ввод запыленного газового потока, вентилятор, выходной патрубок очищенного газа, водоразбрызгиватель, перфорированные перегородки, брызгоуловитель и устройство для удаления шлама.The closest technical solution to the claimed object is a dust chamber, known from RF patent No. 2281147 (prototype), comprising a housing, a dusty gas stream inlet, a fan, a purified gas outlet pipe, a water sprayer, perforated partitions, a spray catcher and a device for removing sludge.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет отсутствия отбойного элемента, препятствующего попаданию мелких фракций пыли в выход очищенного газа и невысокой степени распыла воды.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of the dust collection process due to the absence of a breaker element that prevents the ingress of small fractions of dust into the outlet of the purified gas and a low degree of spray of water.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания.The technical result is an increase in the efficiency and reliability of the dust collection process.

Это достигается тем, что в пылевой камере, содержащей корпус, ввод запыленного газового потока, вентилятор, выходной патрубок очищенного газа, водоразбрызгиватели, чередующиеся с пакетом перегородок, брызгоуловитель и устройство для удаления шлама, пакет перегородок выполнен в виде по крайней мере двух перегородок, одна из которых является отбойным элементом со сквозным отверстием, а другая выполнена перфорированной, причем отбойный элемент со сквозным отверстием из пакета перегородок установлен в пакете последним, а брызгоуловитель состоит из размещенных в корпусе по крайней мере трех рядов пластин, имеющих уклон от верхней плоскости к нижней, а также в сечении, перпендикулярном длине, - клиновидную обтекаемую форму, при этом корпус установлен на упругие элементы, а всасывающий патрубок вентилятора соединен с корпусом посредством упругой муфты, водоразбрызгиватель выполнен в виде форсунки, содержащей полый цилиндрический корпус с дроссельной шайбой, соединенный с накидной гайкой, к которой крепится рассекатель потока жидкости, причем рассекатель потока жидкости состоит из коаксиально расположенных перфорированных конических обечаек, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек направлены в сторону от дроссельной шайбы, а в нижней части рассекателя закреплен цилиндрический перфорированный сегмент, закрепленный на перфорированных конических обечайках, при этом в цилиндрическом перфорированном сегменте, закрепленном в нижней части рассекателя на перфорированных конических обечайках, размещен завихритель потока, выполненный в виде пружины.This is achieved by the fact that in a dust chamber containing a housing, a dusty gas stream inlet, a fan, a clean gas outlet pipe, water sprinklers alternating with a baffle package, a spray catcher and a sludge removal device, the baffle package is made in the form of at least two partitions, one of which is a baffle element with a through hole, and the other is perforated, and the baffle element with a through hole from the package of partitions is the last installed in the package, and the spray trap with remains from the at least three rows of plates placed in the housing having a slope from the upper plane to the lower, as well as in a section perpendicular to the length, a wedge-shaped streamlined shape, while the housing is mounted on elastic elements, and the suction pipe of the fan is connected to the housing by means of an elastic couplings, a water spray is made in the form of a nozzle containing a hollow cylindrical body with a throttle washer connected to a union nut to which a liquid flow divider is attached, and the liquid flow divider with it consists of coaxially arranged perforated conical shells, the space between which is filled with a fine mesh, and the vertices of the conical surfaces of the shells are directed away from the throttle washer, and a cylindrical perforated segment fixed to the perforated conical shells is fixed in the lower part of the divider, while in the cylindrical perforated segment fixed in the lower part of the divider on perforated conical shells, a flow swirl is placed, made in the form spring.

На фиг. 1 изображен общий вид пылевой камеры, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 - схема водоразбрызгивателя 2.In FIG. 1 shows a general view of the dust chamber, FIG. 2 is a section AA in FIG. 1, in FIG. 3 is a section BB in FIG. 1, in FIG. 4 is a diagram of a water spray 2.

Пылевая камера содержит корпус 1, ввод запыленного газового потока, вентилятор 5 с электродвигателем 6, выходной патрубок очищенного газа, водоразбрызгиватели 2 в виде форсунок, чередующиеся с пакетом 3 перегородок, брызгоуловитель 4 и устройство 7 для удаления шлама. Пакет перегородок выполнен в виде по крайней мере двух перегородок 3, одна из которых является отбойным элементом со сквозным отверстием «с» (см. фиг. 3), а другая выполнена перфорированной с коэффициентом перфорации 0,5, а брызгоуловитель 4 состоит из размещенных в корпусе по крайней мере трех рядов пластин, имеющих уклон от верхней плоскости к нижней, а также в сечении, перпендикулярном длине, - клиновидную обтекаемую форму (см. фиг. 2). Корпус 1 установлен на упругие элементы 8 и основание 10, а всасывающий патрубок вентилятора соединен с корпусом посредством упругой муфты 9. Отбойный элемент со сквозным отверстием «с» из пакета 3 перегородок установлен в пакете последним, а отношение его высоты «b» к высоте сквозного отверстия «с» находится в оптимальном интервале величин: b/c=2…5. Зазор между перегородками в пакете перегородок составляет 0,01…0,1 от их высоты.The dust chamber contains a housing 1, a dusty gas stream inlet, a fan 5 with an electric motor 6, a purified gas outlet, water sprayers 2 in the form of nozzles, alternating with a packet of 3 partitions, a spray catcher 4 and a device 7 for removing sludge. The package of partitions is made in the form of at least two partitions 3, one of which is a fencing element with a through hole "c" (see Fig. 3), and the other is perforated with a perforation coefficient of 0.5, and the spray catcher 4 consists of the housing of at least three rows of plates having a slope from the upper plane to the lower, as well as in a section perpendicular to the length, a wedge-shaped streamlined shape (see Fig. 2). The housing 1 is mounted on the elastic elements 8 and the base 10, and the suction pipe of the fan is connected to the housing by means of an elastic coupling 9. The baffle element with the through hole "c" from the package of 3 partitions is installed last in the package, and the ratio of its height "b" to the height of the through holes "c" is in the optimal range of values: b / c = 2 ... 5. The gap between the partitions in the package of partitions is 0.01 ... 0.1 of their height.

Пылевая камера работает следующим образом.The dust chamber operates as follows.

Запыленный газовый поток поступает в корпус 1 через ввод запыленного газового потока и встречает на своем пути водяную завесу, которая создается водоразбрызгивателями 2 в виде форсунок, чередующихся с пакетом 3 перегородок. Размеры промывной камеры должны быть подобраны так, чтобы скорость движения газов в них составляла от 1,5 до 2,5 м/с, а время пребывания в камере - не менее 3 сек. Расход воды на промывку газов составляет от 0,2 до 1,0 л/м², при этом гидравлическое сопротивление промывных камер вместе с брызгоуловителями 4 не превышает 300…500 Па. Процесс пылеулавливания протекает в оптимальном гидродинамическом режиме, так как гидравлическое сопротивление прохода, образованного отбойными элементами со сквозным отверстием «с» из пакета 3 перегородок на 20% меньше, чем гидравлическое сопротивление выходного патрубка 5 очищенного газа. Для снижения виброакустической активности аппарата и его металлоемкости, а также повышения его надежности в предлагаемом устройстве предусмотрены следующие мероприятия: на поверхности деталей нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, причем соотношение между толщиной металла и вибродемпфирующего покрытия находится в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…4). Для удаления шлама применено устройство 7 для удаления шлама в виде канала в днище корпуса или отдельного трубопровода. Для интенсификации процесса пылеулавливания корпус 1 камеры установлен на упругие элементы 8, что способствует возникновению колебаний и более интенсивному сходу шлама с пакетов 3, а также усиленной конденсации и сепарации капель в брызгоуловителе 4.The dusty gas stream enters the housing 1 through the inlet of the dusty gas stream and encounters a water curtain, which is created by the water sprayers 2 in the form of nozzles alternating with the packet of 3 partitions. The dimensions of the washing chamber must be selected so that the gas velocity in them is from 1.5 to 2.5 m / s, and the residence time in the chamber is not less than 3 seconds. The water flow for flushing gases ranges from 0.2 to 1.0 l / m ² , while the hydraulic resistance of the washing chambers together with spray traps 4 does not exceed 300 ... 500 Pa. The dust collection process proceeds in the optimal hydrodynamic mode, since the hydraulic resistance of the passage formed by the fenders with the through hole "c" from the package of 3 partitions is 20% less than the hydraulic resistance of the outlet pipe 5 of the purified gas. To reduce the vibro-acoustic activity of the apparatus and its metal consumption, as well as increase its reliability, the proposed device provides the following measures: a layer of soft vibration-damping material, for example, VD-17 mastic, is applied to the surface of the parts, and the ratio between the thickness of the metal and the vibration-damping coating is in the optimal range of values: 1 / (2.5 ... 4). To remove sludge, a device 7 is used to remove sludge in the form of a channel in the bottom of the housing or a separate pipeline. To intensify the dust collection process, the camera body 1 is mounted on elastic elements 8, which contributes to the occurrence of oscillations and a more intensive descent of the sludge from the bags 3, as well as enhanced condensation and separation of droplets in the spray catcher 4.

Водоразбрызгиватель 2 (фиг. 4) выполнен в виде форсунки, содержащей цилиндрический полый корпус 11, состоящий из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру (не показано) распределительного трубопровода для подвода жидкости, и закрепленную в нижней части корпуса накидную гайку 16 с рассекателем 17 потока жидкости. В корпусе 11, соосно ему, выполнено цилиндрическое отверстие 12, в верхней части которого установлен сетчатый фильтр 14, а в нижней части - дроссельная шайба 13 с жиклером 15. К торцевой поверхности накидной гайки 6 осесимметрично корпусу 11 крепится рассекатель 17 потока жидкости, состоящий из коаксиально расположенных перфорированных конических обечаек 18 и 19, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек 18 и 19 направлены в сторону от дроссельной шайбы 13, а в нижней части рассекателя 17 закреплен сферический (не показан) или цилиндрический перфорированный сегмент 20 таким образом, что вершина внешней конической обечайки 19 совпадает с центром цилиндрической поверхности перфорированного сегмента 20. В цилиндрическом перфорированном сегменте 20, закрепленном в нижней части рассекателя 17 на перфорированных конических обечайках 18 и 19, размещен завихритель потока, выполненный в виде пружины 21.Water spray 2 (Fig. 4) is made in the form of a nozzle containing a cylindrical hollow body 11, consisting of a cylindrical part with an external thread for connecting to the fitting (not shown) of the distribution pipe for supplying fluid, and a union nut 16 with a divider fixed to the lower part of the body 17 fluid flow. In the housing 11, coaxially to it, a cylindrical hole 12 is made, in the upper part of which a strainer 14 is installed, and in the lower part there is a throttle washer 13 with a nozzle 15. To the end surface of the union nut 6, a fluid flow divider 17, consisting of coaxially arranged perforated conical shells 18 and 19, the space between which is filled with a fine mesh, and the vertices of the conical surfaces of the shells 18 and 19 are directed away from the throttle washer 13, and in the lower part of the divider 1 7, a spherical (not shown) or cylindrical perforated segment 20 is fixed in such a way that the top of the outer conical shell 19 coincides with the center of the cylindrical surface of the perforated segment 20. In the cylindrical perforated segment 20 mounted in the lower part of the divider 17 on the perforated conical shells 18 and 19, placed a swirl flow made in the form of a spring 21.

Форсунка работает следующим образом.The nozzle works as follows.

При подаче жидкости в корпус форсунки 11 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа, она устремляется в цилиндрическое отверстие 12 через сетчатый фильтр 14, а затем в дроссельную шайбу 13 с жиклером 15. Из жиклера 15 поток жидкости попадает в рассекатель 17, состоящий из коаксиально расположенных перфорированных конических обечаек 18 и 19, в котором поток жидкости дробится до мелкодисперсной фазы, а цилиндрический перфорированный сегмент 20, закрепленный на перфорированных конических обечайках 18 и 19, позволяет увеличить мелкодисперсность фазы распыла жидкости.When the fluid is supplied to the nozzle body 11 under the influence of a pressure drop of 0.4 ... 0.8 MPa, it rushes into the cylindrical hole 12 through the strainer 14, and then into the throttle washer 13 with the nozzle 15. From the nozzle 15, the fluid flow enters the divider 17 consisting of coaxially arranged perforated conical shells 18 and 19, in which the fluid flow is crushed to a finely dispersed phase, and a cylindrical perforated segment 20, mounted on perforated conical shells 18 and 19, allows you to increase the fineness of the phase races yla liquid.

Использование форсунки как мелкодисперсного распылителя описанной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла поверхностно-активного вещества в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении его подачи не более 1 МПа.The use of the nozzle as a finely dispersed sprayer of the described design allows to obtain a uniform volume flow of droplets of finely dispersed spray of a surfactant in the range of droplet diameters from 30 to 150 microns with a supply pressure of not more than 1 MPa.

Claims

A dust chamber comprising a housing, a dusty gas stream inlet, a fan, a purified gas outlet pipe, water sprinklers alternating with a baffle package, a spray collector and a sludge removal device, the baffle package is made up of at least two baffles, one of which is a baffle element with a through hole, and the other is perforated, and the baffle element with a through hole from the package of partitions is installed last in the package, and the spray catcher consists of the housing of at least three rows of plates having a slope from the upper plane to the lower, as well as in the cross section perpendicular to the length, is a wedge-shaped streamlined shape, while the casing is mounted on elastic elements, and the suction pipe of the fan is connected to the casing by means of an elastic coupling, characterized in that the water spray is made in the form of a nozzle containing a hollow cylindrical body with a throttle washer connected to a union nut to which a liquid flow divider is attached, and the liquid flow divider is composed of from coaxially arranged perforated conical shells, the space between which is filled with a fine mesh, and the vertices of the conical surfaces of the shells are directed away from the throttle washer, and a cylindrical perforated segment fixed to the perforated conical shells is fixed at the bottom of the divider, while in a cylindrical perforated segment, fixed in the lower part of the divider on perforated conical shells, a flow swirl made in the form of a wire is placed gins.