RU2048926C1

RU2048926C1 - Equipment for gas cleaning

Info

Publication number: RU2048926C1
Authority: RU
Inventors: А.А. Дмитриев; В.Е. Иванов; А.А. Мигунов
Original assignee: Государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт по обогатительному оборудованию
Priority date: 1991-06-20
Filing date: 1991-06-20
Publication date: 1995-11-27

Abstract

FIELD: pollution control. SUBSTANCE: cyclone gear includes chamber of centrifugal separation manufactured in the form of spiral gas conduit having windows to remote dust into collector of trapped particles and chamber for wet trapping of dust fabricated in the form of cyclone. Inlet of cyclone is connected to outlet turn of spiral gas conduit. EFFECT: expanded application field. 3 dwg

Description

Изобретение относится к защите окружающей среды и может быть использовано при улавливании выбросов в атмосферу из котельных и промышленных предприятий, на горнообогатительных предприятиях, а также в других областях промышленности, в которых требуется очистка газов от примесей в виде мелких твердых частиц. The invention relates to the protection of the environment and can be used to capture atmospheric emissions from boiler plants and industrial enterprises, mining enterprises, as well as in other industries that require the cleaning of gases from impurities in the form of fine solid particles.

Известны напорные спиральные аппараты [1] обеспечивающие постепенное расширение вращающейся струи в спиральном желобе переменного сечения или в цилиндре с конической вставкой. Расширением струи достигается центробежное расслоение материала и его осаждение по ширине в соответствии с гидравлическими крупностями зерен, что приводит к образованию на выходе веера продуктов. Known pressure head spiral apparatuses [1] provide a gradual expansion of a rotating jet in a spiral groove of variable cross section or in a cylinder with a conical insert. By expanding the jet, centrifugal separation of the material and its deposition along the width are achieved in accordance with the hydraulic grain sizes, which leads to the formation of products at the outlet of the fan.

Известен также мокрый пылеотделитель [2] осуществляющий сепарацию всех видов смачиваемой пыли в центробежном поле, включающий диффузор для ввода загрязненного воздуха, сепаратор с конусом, направляющим лопатами, патрубком выхода чистого воздуха и отвода загрязненной воды в отстойник, и устройство подачи воды. В пылеотделителе Purix оборотная или циркуляционная вода вводится в диффузор, в котором пульверизируется в результате высокой скорости воздуха, подаваемого из дымососа-вентилятора. В результате вода обволакивает определенную часть мелких и крупных частиц пыли, значительно утяжеляя их, повышая их удельный вес по сравнению с удельным весом воздуха. Затем в пространстве за диффузором и конической частью сепаратора благодаря установленным там направляющим лопаткам возникает интенсивное центробежное поле и разрежение. Это приводит к тому, что чистый воздух отделяется от смеси пыль-вода и направляется в центральную часть сепаратора и далее в патрубок выхода чистого воздуха. Смесь пыль-вода под действием значительных центробежных сил отбрасывается в спиральном движении к стенке сепаратора, далее транспортируется по ней в отвод загрязненной воды и удаляется из сепаратора. Also known is a wet dust separator [2] performing the separation of all types of wettable dust in a centrifugal field, including a diffuser for introducing contaminated air, a separator with a cone, guide shovels, a nozzle for the outlet of clean air and the discharge of contaminated water into the sump, and a water supply device. In Purix dust separator, circulating or circulating water is introduced into the diffuser, which is atomized as a result of the high speed of the air supplied from the exhaust fan. As a result, water envelops a certain part of small and large dust particles, significantly weighing them, increasing their specific gravity compared to the specific gravity of air. Then, in the space behind the diffuser and the conical part of the separator, due to the guide vanes installed there, an intense centrifugal field and rarefaction arise. This leads to the fact that clean air is separated from the dust-water mixture and sent to the Central part of the separator and then to the outlet pipe for clean air. The dust-water mixture under the action of significant centrifugal forces is discarded in a spiral motion to the separator wall, then it is transported through it to the discharge of contaminated water and removed from the separator.

Известно устройство [3] содержащее корпус с камерой центробежной сепарации, сборник и патрубок отвода отделенной фазы, установленный коаксиально в корпусе узел мокрого пылеулавливания с пульверизирующим устройством, осевым выходным патрубком, сборником шлама и патрубком его вывода. В известном устройстве имеются две ступени очистки газа сухого пылеотделения и мокрого пылеулавливания, расположенные последовательно. A device [3] is known comprising a housing with a centrifugal separation chamber, a collector and a branch pipe for separating the separated phase, a wet dust collection unit coaxially installed in the housing with a spray device, an axial outlet pipe, a sludge collector and a pipe for its output. In the known device there are two stages of gas purification of dry dust separation and wet dust collection, arranged in series.

Недостатком в работе такого устройства является относительно низкая эффективность улавливания мелких и мельчайших частиц пыли или других твердых примесей, так как внутренний корпус устройства не отделен от пространства, в котором происходит центробежное разделение продукта или газа, и они центростремительным потоком воздуха не осаждаясь и не улавливаясь выносятся в выходную трубу. A disadvantage in the operation of such a device is the relatively low capture efficiency of fine and tiny particles of dust or other solid impurities, since the inner case of the device is not separated from the space in which the centrifugal separation of the product or gas takes place, and they are carried out by a centripetal flow of air without being deposited and not being trapped into the outlet pipe.

Цель изобретения повышение эффективности очистки газа путем интенсивности улавливания твердой фазы. The purpose of the invention is to increase the efficiency of gas purification by the rate of capture of the solid phase.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для очистки газа включает две ступени очистки грубой (сухой) и тонкой (мокрой), причем ступень грубой очистки выполнена в виде спирального газохода и снабжена разгрузочными окнами (щелями) для отвода крупных сухих частиц, а ступень мокрого пылеулавливания выполнена в виде циклона, вход которого соединен с выходным витком спирального газохода. The essence of the invention lies in the fact that the device for gas purification includes two stages of cleaning coarse (dry) and thin (wet), and the stage of rough cleaning is made in the form of a spiral duct and is equipped with discharge windows (slots) for removal of large dry particles, and the stage of wet the dust collection is made in the form of a cyclone, the input of which is connected to the output coil of a spiral gas duct.

Поток загрязненного воздуха направляется через устройство сухого принудительного разделения частиц, в котором более крупные частицы, разделяясь, улавливаются, а далее в оставшийся загрязненный воздух в циклонном устройстве перпендикулярно подается под высоким давлением распыленная на мелкие частицы вода, где последняя интенсивно перемешиваясь с пылью, обволакивает ее и значительно увеличивает удельный вес пыли по сравнению с воздухом. Далее поток, поступая в циклон, интенсивно разделяется на чистый воздух и осадок, которые удаляются из циклонного устройства по соответствующим патрубкам. A stream of contaminated air is directed through a dry forced particle separation device, in which larger particles are separated and captured, and then water is sprayed onto small particles perpendicularly under high pressure into the remaining contaminated air in a cyclone device, where the latter is intensively mixed with dust and envelops it and significantly increases the specific gravity of dust compared to air. Further, the flow entering the cyclone is intensively separated into clean air and sediment, which are removed from the cyclone device through the corresponding nozzles.

На фиг. 1 представлено устройство для очистки газа; на фиг. 2 разрез корпуса по цилиндрической части и питающему патрубку; на фиг. 3 устройство для очистки газа, вид сверху. In FIG. 1 shows a device for gas purification; in FIG. 2 section of the housing along the cylindrical part and the supply pipe; in FIG. 3 gas purification device, top view.

Устройство для очистки газа содержит корпус 1 с входным тангенциальным патрубком 2, стенки 3 и 4, образующие спиральный газоход камеры центробежной сепарации, сборник уловленных твердых частиц 5, патрубок сборника 6, окна 7, циклон 8, сливной патрубок 9, песковый патрубок 10, насос 11, приводной электродвигатель 12, патрубок подачи воды 13, трубки 14 и форсунки 15. A gas purification device comprises a housing 1 with an inlet tangential nozzle 2, walls 3 and 4 forming a spiral gas duct of the centrifugal separation chamber, a collector of trapped solid particles 5, a collector nozzle 6, windows 7, a cyclone 8, a drain pipe 9, a sand pipe 10, a pump 11, a drive motor 12, a water supply pipe 13, a tube 14 and a nozzle 15.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Загрязненный воздух под определенным давлением подается в улиткообразный корпус 1 устройства через питающий патрубок 2. Воздух в корпусе 1 разгоняется с определенной скоростью в пространстве между двумя стенками 3 и 4 сечением b x h на входе (фиг. 1 и 2) и плавным переходом в сечение b₁ x h на выходе из корпуса и входе в циклон 8. При этом частицы пыли, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе, двигаясь по улиткообразному (спиральному) корпусу, выполненному с различным радиусом кривизны, испытывают действие различных по величине центробежных сил и подвергаются принудительному разделению частиц ввиду особенности конструктивного решения (улиткообразный ввод без сливного патрубка). С удалением от входа питающего патрубка 2, т.е. с уменьшением радиуса кривизны улиткообразного корпуса, усиливается действие центробежных сил. Наиболее крупные частицы пыли уже в корпусе 1 под действием указанных центробежных сил притягиваются к стенке корпуса 1, перемещаются по вертикали вниз, проходят через окна 7 в сборник 5 и удаляются из устройства через патрубок 6. Перед входом в циклон 8 воздух с оставшимися мелкими частицами пыли в корпусе подвергается впрыскиванию мелкодисперсной воды от насоса 11 под высоким давлением по трубке 14 и форсункам 15 вода в насос подается по трубке 13. Распыленная вода подается в поток движущегося воздуха перпендикулярно транспортируемому воздуху и интенсивно перемешивается с последним. Оставшиеся в воздухе частицы пыли при этом обильно смачиваются водой и удельный вес их массы по сравнению с воздухом повышается. Вращение насоса 11 осуществляется от двигателя 12.Contaminated air under a certain pressure is supplied to the cochlea-shaped housing 1 of the device through the supply pipe 2. The air in the housing 1 accelerates at a certain speed in the space between the two walls 3 and 4 with the bxh section at the inlet (Fig. 1 and 2) and a smooth transition into the section b ₁ xh at the exit from the housing and the entrance to the cyclone 8. In this case, dust particles suspended in air moving along a coiled (spiral) housing made with different radii of curvature undergo the action of different centrifugal forces and are subjected to forced separation of particles due to the peculiarities of the constructive solution (cochlear input without drain pipe). With distance from the inlet of the supply pipe 2, i.e. with a decrease in the radius of curvature of the cochlea-shaped body, the action of centrifugal forces is enhanced. The largest dust particles already in the housing 1 under the influence of the indicated centrifugal forces are attracted to the wall of the housing 1, move vertically down, pass through the windows 7 into the collector 5 and are removed from the device through the nozzle 6. Before entering the cyclone 8, the air with the remaining small dust particles fine water is injected in the housing from the pump 11 under high pressure through the tube 14 and nozzles 15; water is pumped into the pump through the tube 13. Atomized water is supplied to the flow of moving air perpendicular to the transported air and intensively mixed with the latter. The dust particles remaining in the air are abundantly wetted with water and the specific gravity of their mass increases compared with air. The rotation of the pump 11 is carried out from the engine 12.

В дальнейшем процесс разделения воздуха на чистый воздух и смоченную пыль происходит в циклоне 8 по известным законам работы циклона. Частицы пыль-вода под действием значительных центробежных сил и благодаря наивысшей скорости входа (b₁) в циклон 8 отбрасываются к стенке циклона, перемещаются к песковому патрубку 10 и удаляются из него в виде осадка. Чистый воздух, отделенный от смеси пыль-вода, направляется в центральную часть циклона и удаляется из последнего по сливному патрубку 9.In the future, the process of separation of air into clean air and moistened dust occurs in cyclone 8 according to the known laws of cyclone operation. Dust-water particles under the action of significant centrifugal forces and due to the highest entry velocity (b ₁ ) into cyclone 8 are discarded to the cyclone wall, moved to the sand nozzle 10 and are removed from it in the form of sediment. Clean air, separated from the dust-water mixture, is sent to the central part of the cyclone and is removed from the latter through the drain pipe 9.

Технический результат от работы устройства для очистки пыли выражается в значительном повышении эффективности улавливания пыли по сравнению с известным устройством по патенту Франции N 1579643. The technical result from the operation of the device for dust cleaning is expressed in a significant increase in the efficiency of dust collection compared with the known device according to French patent N 1579643.

Claims

A GAS CLEANING DEVICE, comprising a housing with an inlet tangential nozzle, a centrifugal separation chamber, a collector of captured solid particles, an outlet pipe installed in the housing, a wet dust collection chamber with a sludge collector, an outlet nozzle and an axial outlet port for purified gas, and liquid sprays installed on the inlet a wet dust collection chamber in communication with the cavity of the centrifugal separation chamber, characterized in that the centrifugal separation chamber is made in the form of a spiral duct, and a window for draining dust into the collector of trapped particles, and the wet dust collection chamber is made in the form of a cyclone, the inlet of which is connected to the output coil of a spiral gas duct.