Патент на изобретение №2330712

(54) СЕТЧАТЫЙ ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ФИЛЬТР

(57) Реферат:

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности. Фильтр содержит корпус, входной и выходной патрубки, оросительную форсунку, фильтрующие элементы, которые представляют собой вращающиеся металлические сетки, соединенные с улиткой, связанной байпасным трубопроводом с входным патрубком и гидрозатвором для отвода шлама с отстойником. Оросительная форсунка выполнена в виде центробежной форсунки, состоящей из корпуса с впускным отверстием, крышки, герметизирующей прокладки между корпусом и крышкой, пружины, расположенной между крышкой и завихрителем, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса с кольцевым зазором, причем в завихрителе выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий, а в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя тангенциальных дроссельных отверстия. В нижней части корпуса установлен сопловый вкладыш в виде конической шайбы с калиброванным коническим отверстием, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя, и конусностью, обратной конусности конической шайбы вкладыша. Технический результат: повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является газопромыватель, известный из книги А.А.Русанова. Справочник по пыле- и золоулавливанию. М.: Энергоатомиздат, 1983 г., стр.113, рис.4.37 (прототип), содержащий корпус, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, оросительное устройство и шламосборник.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет недостаточно развитой поверхности распыления жидкости.

Технический результат – повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания путем увеличения степени распыла жидкости форсунками.

Это достигается тем, что в горизонтальном фильтре с вращающимися сетками, содержащем корпус, входной и выходной патрубки, оросительную форсунку и фильтрующие элементы, которые представляют собой вращающиеся металлические сетки, соединенные с улиткой, связанной байпасным трубопроводом с входным патрубком и гидрозатвором для отвода шлама в отстойник, оросительная форсунка выполнена в виде центробежной форсунки, состоящей из корпуса с впускным отверстием, крышки, герметизирующей прокладки между корпусом и крышкой, пружины, расположенной между крышкой и завихрителем, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса с кольцевым зазором, причем в завихрителе выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий, а в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя тангенциальных дроссельных отверстия, а в нижней части корпуса установлен в виде конической шайбы сопловый вкладыш с калиброванным коническим отверстием, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя, и конусностью, обратной конусности конической шайбы вкладыша.

На фиг.1 изображен общий вид горизонтального фильтра с вращающимися сетками, на фиг.2 – общий вид форсунки для распыливания жидкостей, на фиг.3 – разрез А-А фиг.2.

Горизонтальный фильтр с вращающимися сетками 3 содержит входной патрубок 1, в котором загрязненный газ контактирует с водяным туманом, образуемым при разбрызгивании воды оросительной форсункой 2. Опорный узел 7 привода 8 вращающихся сеток 3 размещен непосредственно в выходном патрубке 9. Фильтрующие элементы, представляющие собой вращающиеся металлические сетки 3, перемещают частички по поверхности сеток, и они выделяются из воздушного потока в улитку 6. Поскольку в улитку попадает часть воздуха с высокой концентрацией пылевых частиц, то он возвращается по трубопроводу 4 на повторную очистку, а шлам через гидрозатвор 5 отводится в отстойник.

Центробежная форсунка (фиг.2-3) состоит из корпуса 10 со впускным отверстием 11, крышки 12, герметизирующей прокладки 13 между корпусом и крышкой, пружины 14, расположенной между крышкой и завихрителем 15, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса 10 с кольцевым зазором 16. В завихрителе 15 выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий 17, в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя 15 дроссельных отверстия 17. В нижней части корпуса 10 установлен в виде конической шайбы сопловый вкладыш 18, выполненный из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира с калиброванным коническим отверстием 19, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя 15, причем отверстие 19 имеет обратную конусность с конической шайбой вкладыша 18.

Горизонтальный фильтр с вращающимися сетками работает следующим образом.

Запыленный воздух поступает по подводящему каналу во входной патрубок 1 пылеулавливающей установки. Здесь паропылевая смесь контактирует с водяным туманом, образуемым при разбрызгивании воды оросительной форсункой 2. Мелкодисперсная пыль смешивается в потоке с диспергированными капельками воды. При этом имеет место соударение частиц пыли с капельками жидкости, в результате чего происходит их коагуляция. Далее пылекаплевоздушная смесь проходит через фильтрующие элементы, представляющие собой вращающиеся металлические сетки 3. В пространстве между сетками происходит дополнительное турбулентное смешивание запыленного воздуха с капельками воды и выпадение пылевых частиц на нитях второй сетки. Укрупненные частицы пыли вследствие инерционных сил выделяются из потока на нитях вращающихся сеток. Так как на осевшую частицу действуют две силы: сила аэродинамического сопротивления, стремящаяся увлечь частицу по потоку, и центробежная сила, под действием которой частица отбрасывается в радиальном направлении, то частица стремится передвигаться в направлении их результирующей. Последняя перемещает частички по поверхности сеток, и они выделяются из воздушного потока в улитку 6. Поскольку в улитку попадает часть воздуха с высокой концентрацией пылевых частиц, то он возвращается по трубопроводу 4 на повторную очистку, а шлам через гидрозатвор 5 отводится в отстойник. Центробежная форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.

Жидкость подается по впускному отверстию 11 в кольцевой зазор 16, откуда в завихритель 15 через тангенциально расположенные к внутренней поверхности завихрителя 15 дроссельные отверстия 17. Вращающийся поток жидкости из завихрителя 15 выходит через калиброванное коническое отверстие 19 соплового вкладыша 18, в результате чего образуется факел распыленной жидкости, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности отверстия 19.

При среднем диаметре отверстия 19, находящемся в диапазоне 2,5…3,5 мм, и давлении подаваемой через впускное отверстие 11 жидкости под давлением 6…9 МПа обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости. Форсунка проста в изготовлении и обслуживании.

При начальной концентрации пыли 2,5×10^-3 кг/м³ степень очистки фильтров составляла 98,6%.

Формула изобретения

1. Сетчатый горизонтальный фильтр, содержащий корпус, входной и выходной патрубки, оросительную форсунку и фильтрующие элементы, которые представляют собой вращающиеся металлические сетки, соединенные с улиткой, связанной байпасным трубопроводом с входным патрубком и гидрозатвором для отвода шлама с отстойником, отличающийся тем, что оросительная форсунка выполнена в виде центробежной форсунки, которая состоит из корпуса с впускным отверстием, крышки, герметизирующей прокладки между корпусом и крышкой, пружины, расположенной между крышкой и завихрителем, выполненным в виде перевернутого днищем вверх цилиндрического стакана, установленного относительно корпуса с кольцевым зазором, причем в завихрителе выполнено, по меньшей мере, два ряда дроссельных отверстий, в каждом ряду выполнено, по меньшей мере, два равномерно расположенных по кольцевой стенке завихрителя тангенциальных дроссельных отверстия, а в нижней части корпуса установлен сопловый вкладыш, выполненный в виде конической шайбы с калиброванным коническим отверстием, соосным с цилиндрической поверхностью завихрителя, и конусностью, обратной конусности конической шайбы вкладыша.

2. Сетчатый горизонтальный фильтр по п.1, отличающийся тем, что сопловый вкладыш форсунки выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира.

РИСУНКИ