Аппарат с насадкой для тепломассообмена и пылеулавливания

(2009.01), 01 47/05 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Задача изобретения - повышение эффективности улавливания тонкодисперсной пыли за счет использования конденсационного эффекта. Поставленная задача решается в аппарате с насадкой включающем корпус с контактной зоной,штуцер ввода газа и штуцер, снабженный коническим центробежным завихрителем для выхода газа,штуцеры для ввода и вывода жидкости,рециркулирующего раствора, насадочные тела,нанизанные на струны с шагом 1-4 калибра насадочного тела, которые выполнены в виде конических пластинчатых элементов, имеющих угол при вершине 60-120, а основание их разрезано на лепестки, повернутые относительно друг друга на 20-45 и опорные решетки, нижняя из которых выполнена трубчатой со штуцерами для подачи пара и снабжена отверстиями для равномерного распределения пара по сечению рабочей зоны. Штуцер для ввода газа выполнен с нижним подводом и снабжен колпаком. Подача пара непосредственно в насадочную зону аппарата способствует конденсации его на поверхности тонкодисперсных частиц пыли и их утяжелению, что способствует значительному росту как общей, так и фракционной эффективности.(72) Волненко Александр Анатольевич Хусанов Жахангир Евадиллоевич Раматуллаева Лаззат Имамадиновна Ескендиров Марат Заханович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Южно-Казахстанский Государственный университет им. М.Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Инновационный патент РК 20069, кл. 01 47/14, 01 53/20, 15.09.2008(54) АППАРАТ С НАСАДКОЙ ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕНА И ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ(57) Изобретение относится к тепломассообменной и пылеулавливающей технике и может найти применение в химической, нефтехимической,нефтеперерабатывающей,пищевой,металлургической, горно-добывающей, целлюлознобумажной промышленностях, преимущественно при осуществлении процессов тепломассообмена и пылеулавливания. 22886 Изобретение относится к тепломассообменной и пылеулавливающей технике и может найти применение в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, пищевой, металлургической,горно-добывающей,целлюлозно-бумажной промышленностях,преимущественно при осуществлении процессов тепломассообмена и пылеулавливания. Известен аппарат с насадкой (А.с. СССР 1450180 кл. В 01 Д 53/20, 1987), включающий корпус с контактной зоной, секционированный штуцер ввода газа и штуцер, снабженный коническим центробежным завихрителем для вывода газа,штуцеры для ввода и вывода жидкости,рециркулирующего раствора, опорные решетки и насадочные элементы, закрепленные на струнах с шагом 1-4 калибра каждого предыдущего элемента,а отношение размеров предыдущего к последующему по ходу газа элементу составляет 0,5-1. Недостатком известного аппарата является то,что усложнена компоновка насадочной зоны разными по размеру насадочными телами, а также то,что при незначительных смещениях относительно вертикальной оси первых по ходу газового потока насадочных тел нарушается синфазный режим взаимодействия вихрей,происходит нерегулируемое образование и срыв вихрей. В результате утрачивается преимущество синфазного режима по интенсификации проводимых процессов. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является аппарат с насадкой для тепломассообмена и пылеулавливания (инновационный патент РК 20069 кл. В 01 Д 53/20, 47/14, Б.9, 2008),включающий корпус с контактной зоной,секционированный штуцер ввода газа и штуцер,снабженный коническим центробежным завихрителем, для выхода газа, штуцеры для ввода и вывода жидкости, рециркулирующего раствора,опорные решетки, насадочные тела нанизанные на струны с шагом 1-4 калибра насадочного тела,которые выполнены в виде конических пластинчатых элементов, имеющих угол при вершине 60-120, а основание их разрезано на лепестки, которые повернуты относительно друг друга на 20-45. Конические пластинчатые элементы могут располагаться основанием вниз или вверх. Интенсификация процессов тепломассообмена и пылеулавливания достигается за счет достижения синфазного режима и создания центробежной силы, способствующей вращению образованных вихрей. Недостатком прототипа является то, что он не обеспечивает улавливание тонкодисперсной пыли(диаметром менее 5 мкм). Из литературного обзора известно что,интенсификация процесса улавливания тонкодисперсной пыли возможно при применении такого способа как эффект конденсации. Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности улавливания 2 тонкодисперсной пыли за счет использования конденсационного эффекта. Поставленная задача решается тем, что в аппарате с насадкой, включающем корпус с контактной зоной, штуцер ввода газа и штуцер,снабженный коническим центробежным завихрителем, для выхода газа, штуцеры для ввода и вывода жидкости, рециркулирующего раствора,насадочные тела, нанизанные на струны с шагом 1 4 калибра насадочного тела, которые выполнены в виде конических пластинчатых элементов,имеющих угол при вершине 60-120, а основание их разрезано на лепестки, повернутые относительно друг друга на 20-45, опорные решетки, нижняя из которых,согласно изобретению,выполнена трубчатой состоящей из кольцевого коллектора со штуцерами для подачи пара, и поперечных перекладин,снабжена отверстиями для равномерного распределения пара по сечению рабочей зоны. Штуцер для ввода газа выполнен с нижним подводом и снабжен колпаком. Подача пара непосредственно в насадочную зону аппарата способствует конденсации его на поверхности тонкодисперсных частиц пыли и их утяжелению, что способствует значительному росту как общей, так и фракционной эффективности. На фиг.1 изображен общий вид аппарата с насадкой на фиг.2 - разрез А-А нижней трубчатой решетки на фиг.З - разрез Б-Б кольцевого коллектора трубчатой решетки на фиг.4 - разрез В-В поперечных перекладин трубчатой решетки. Аппарат с насадкой включает корпус 1, штуцеры 2 и 3 для ввода и выводы газа, патрубок 4 для ввода свежей жидкости и патрубок 5 вывода шлама,штуцеры 6 и 7 для рециркулирующего раствора и перелива жидкости, верхнюю опорную решетку 8 и насадочными телами 11, нанизанными на струны 10. Штуцер ввода газа 2 выполнен с нижним подводом газа и снабжен колпаком 14, штуцер ввода газа 3 снабжен коническим завихрителем 12 и штуцером 13 для отсеперарированной жидкости. Нижняя трубчатая решетка 9, состоит из кольцевого коллектора 15, поперечных перекладин 16 и снабжена штуцерами для подвода пара 17. Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает,что заявляемое устройство отличается от известного наличием нижней трубчатой решетки с отверстиями для равномерного распределения пара по сечению рабочей зоны, а также конструкцией газоподводящего штуцера с нижним подводом и снабженного колпаком. Аппарат с насадкой работает следующим образом. Газовый поток, поступающий на очистку,подается в штуцер 2, снабженный колпаком 14 и с высокой скоростью ударяется о поверхность жидкости, находящейся в нижней части аппарата. При ударе содержащиеся в газовом потоке твердые частицы (в основном диаметром более 5 мкм) за счет сил инерции осаждаются в жидкости. Под действием кинетической энергии газового потока 22886 часть жидкости в виде пленок и капель увлекается в насадочную зону аппарата. В насадочной зоне аппарата на струнах регулярно размещены наса-дочные тела,выполненные в виде конических пластинчатых элементов. При обтекании газовым потоком, с находящейся в нем диспергированной жидкостью,насадочных тел возникает синфазный режим,интенсифицирующий протекающие в контактной зоне процессы. Аппарат снабжен нижней трубчатой решеткой 9 с пароподводящими патрубками 17 для реализации конденсационного эффекта, заключающегося в том,что при подаче пара в газовый поток с твердыми частицами, на поверхности последних происходит конденсация пара и частицы укрупняются. Трубчатая решетка состоящий из кольцевого коллектора 15 и поперечных перекладин 16,снабжена отверстиями для выхода пара, причем на кольцевом коллекторе отверстия расположены под некоторым углом а, направленным к оси аппарата, а поперечные трубчатые перекладины имеют отверстия, направленные вертикально, параллельно к траектории движения потока. При подаче пара происходит его равномерное распределение по сечению аппарата укрупнение трудно улавливаемых мелкодисперсных твердых частиц, и как следствие,значительная интенсификация процесса пылеулавливания. Уносимые из рабочей капли жидкости задерживаются в штуцере вывода газа 3,снабженного коническим завихрителем 12 и штуцером 13 для слива отсепарированной жидкости. Штуцера 13, 6 и 7 соединены общим коллектором,что позволяет создать циркуляционное движение жидкости в аппарате. Образующийся в нижней части аппарата шлам периодически удаляется из аппарата через патрубок 5. Подвод свежей жидкости осуществляется через патрубок 4. Штуцер для ввода газа 2 выполнен с нижним подводом и снабжен колпаком 14. Данное техническое решение, по сравнению с верхним под водом, позволяет обеспечить равномерное движение газового потока по сечению и высоте контактной зоны аппарата, что в свою очередь способствует стабилизации достигаемого синфазного режима и использованию преимуществ эффекта конденсации. Преимуществами предложенного технического решения по сравнению с прототипом являются- стабильность в достижении синфазного режима взаимодействия вихрей- возможность использования конденсационного эффекта для высокоэффективного улавливания мелкодисперсной пыли- достижение более высоких значений степени пылеулавливания. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Аппарат с насадкой для тепломассообмена и пылеулавливания,включающий корпус с контактной зоной, штуцер ввода газа и штуцер,снабженный коническим центробежным завихрителем для выхода газа, штуцеры для ввода и вывода жидкости, рециркулирующего раствора,насадочные тела, нанизанные на струны с шагом 1-4 калибра насадочного тела, выполненные в виде конических пластинчатых элементов, имеющих угол при вершине 60-120, а основание их разрезано на лепестки, повернутые относительно друг друга на 20-45, верхнюю и нижнюю опорные решетки,отличающийся тем, что нижняя опорная решетка выполнена трубчатой со штуцерами для подачи пара и снабжена отверстиями для равномерного распределения пара по сечению рабочей зоны. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что штуцер для ввода газа выполнен с нижним подводом и снабжен колпаком.