RU2413571C1 - Ventury scrubber - Google Patents
Ventury scrubber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2413571C1 RU2413571C1 RU2009148076/05A RU2009148076A RU2413571C1 RU 2413571 C1 RU2413571 C1 RU 2413571C1 RU 2009148076/05 A RU2009148076/05 A RU 2009148076/05A RU 2009148076 A RU2009148076 A RU 2009148076A RU 2413571 C1 RU2413571 C1 RU 2413571C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- confuser
- cylindrical
- diffuser
- diameter
- inlet
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технике очистки газов от пыли и химических вредностей и может найти применение, например, на предприятиях черной металлургии.The invention relates to techniques for cleaning gases from dust and chemical hazards and can find application, for example, in iron and steel enterprises.
Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки газов типа трубы Вентури по авторскому свидетельству СССР №942287, кл. B01D 47/10, 1979 г., содержащее конфузор, горловину, диффузор, систему орошения и каплеуловитель (прототип).Closest to the claimed object in terms of technical nature and the achieved result is a gas purification device such as a Venturi pipe according to the USSR author's certificate No. 942287, cl. B01D 47/10, 1979, containing a confuser, a neck, a diffuser, an irrigation system and a droplet eliminator (prototype).
Недостатком известного устройства является то, что при больших количествах очищаемых газов возрастают энергозатраты на систему регулирования за счет отсутствия устройств для тонкого распыливания жидкости.A disadvantage of the known device is that with large quantities of purified gases, energy consumption for the control system increases due to the lack of devices for fine atomization of the liquid.
Технический результат - повышение эффективности очистки газов от пыли и химических вредностей.The technical result is an increase in the efficiency of cleaning gases from dust and chemical hazards.
Это достигается тем, что в скруббере Вентури, включающим конфузор, горловину, диффузор, систему орошения, каплеуловитель, в конфузоре размещено оросительное устройство, состоящее из трубопровода для подачи воды, выполненного в виде двух взаимно перпендикулярных участков, один из которых размещен осесимметрично конфузору, а на его конце, обращенном в сторону горловины, закреплена форсунка системы орошения, при этом входное отверстие диаметром d1 конфузора и выходное отверстие диаметром d3 диффузора соединены соответственно с подводящим и отводящим трубопроводами, а выход диффузора, соединенный с отводящим трубопроводом, тангенциально соединен с нижней частью цилиндрического корпуса прямоточного циклона, выполняющего функцию каплеуловителя, при этом оси диффузора и корпуса циклона взаимно перпендикулярны, причем нижняя часть корпуса циклона соединена с коническим бункером для отвода шлама, а верхняя часть соединена с конической камерой для отвода очищенного газа.This is achieved by the fact that in the Venturi scrubber, including a confuser, a neck, a diffuser, an irrigation system, a droplet eliminator, an irrigation device is placed in the confuser, consisting of a water supply pipe made in the form of two mutually perpendicular sections, one of which is placed axisymmetrically to the confuser, and at its end facing towards the neck, fastened irrigation nozzle, wherein the inlet diameter d converger 1 and the outlet diameter of the diffuser 3 d are respectively connected to a supply discharge pipes, and the diffuser output connected to the discharge pipe is tangentially connected to the lower part of the cylindrical body of the direct-flow cyclone acting as a droplet eliminator, while the axes of the diffuser and the cyclone body are mutually perpendicular, and the lower part of the cyclone body is connected to a conical hopper for discharging sludge, and the upper part is connected to a conical chamber for the removal of purified gas.
На фиг.1 приведена схема скруббера Вентури, на фиг.2 - схема трубы Вентури, на фиг.3 - схема форсунки системы орошения.Figure 1 shows a diagram of a venturi scrubber, figure 2 is a diagram of a venturi pipe, figure 3 is a diagram of the nozzle of an irrigation system.
Скруббер Вентури (фиг.1) включает в себя трубу Вентури (фиг.2), состоящую из конфузора 1, горловины 2, диффузора 3. В конфузоре 1 размещено оросительное устройство 4, состоящее из трубопровода для подачи воды, состоящего из двух взаимно перпендикулярных участков, один из которых - участок 6 - размещен осесимметрично конфузору 1, а на его конце, обращенном в сторону горловины 2 трубы Вентури, закреплена форсунка 7. Входное отверстие диаметром d1 конфузора 1 и выходное отверстие диаметром d3 диффузора 3 соединены соответственно с подводящим 8 и отводящим 9 трубопроводами. Диаметры входного и выходного отверстий конфузора и диффузора d1 и d3 принимают равными диаметрам подводящего и отводящего трубопроводов.The Venturi scrubber (Fig. 1) includes a Venturi pipe (Fig. 2), consisting of a confuser 1, a
Выход диффузора 3, соединенный с отводящим трубопроводом 9, тангенциально соединен с нижней частью цилиндрического корпуса 5 прямоточного циклона, выполняющего функцию каплеуловителя, при этом оси диффузора 3 и корпуса 5 циклона взаимно перпендикулярны. Нижняя часть корпуса 5 циклона соединена с коническим бункером 10 для отвода шлама, а верхняя часть соединена с конической камерой 11 для отвода очищенного газа.The outlet of the
Аэродинамически оптимальными являются следующие соотношения размеров труб Вентури круглого сечения:Aerodynamically optimal are the following aspect ratios of Venturi tubes of circular cross section:
длина горловины l2=0,15d2, где d2 - диаметр горловины; угол сужения конфузора α1=15÷28°,neck length l 2 = 0.15d 2 , where d 2 is the neck diameter; narrowing angle of the confuser α 1 = 15 ÷ 28 °,
длина конфузора 
Угол расширения диффузора α2=6÷8°,The diffuser expansion angle α 2 = 6 ÷ 8 °,
длина диффузора 
При малых скоростях газа и мелкодисперсной пыли следует применять трубы Вентури с удлиненной горловиной l2=(3÷5)d2, дающие в этом случае повышенную эффективность. При расходах газа до 3 м3/с следует применять трубы Вентури круглого сечения. При больших расходах газа и увеличении диаметра трубы возможности равномерного распределения орошения по сечению круглой трубы резко ухудшаются. Поэтому следует применять несколько параллельно работающих труб, а при расходах газа более 10 м3/с рекомендуется придавать сечению трубы прямоугольную (щелевую) форму, при которой условия организации равномерного орошения значительно облегчаются.At low gas velocities and fine dust, Venturi pipes with an elongated neck l 2 = (3 ÷ 5) d 2 should be used, giving in this case increased efficiency. For gas flow rates up to 3 m 3 / s, round-section Venturi pipes should be used. With large gas flow rates and an increase in the diameter of the pipe, the possibility of a uniform distribution of irrigation over the cross section of a round pipe is sharply worsened. Therefore, several parallel working pipes should be used, and with gas flow rates of more than 10 m 3 / s it is recommended to give the pipe cross section a rectangular (slotted) shape, in which the conditions for organizing uniform irrigation are greatly facilitated.
Центробежная форсунка (фиг.3) состоит из корпуса 12 длиной L со впускным отверстием 15, выполненным в виде конфузора длиной L1, соосного с ним дроссельного отверстия 14 диаметром d1, камеры завихрения 13, выполненной в виде цилиндрического стакана, ось которого в плоскости чертежа перпендикулярна оси впускного 15 и дроссельного 14 отверстий. При этом ось впускного 15 и дроссельного 14 отверстий в профильной плоскости расположена касательно по отношению к камере завихрения 13, т.е. имеет место тангенциальный ввод.The centrifugal nozzle (Fig. 3) consists of a
Соосно камере завихрения 13 расположен сопловый вкладыш 16 с внешним диаметром D1, выполненный из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира. Внутри вкладыша выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения 13 три калиброванных отверстия: коническое отверстие 17 с диаметром D нижнего основания усеченного конуса, цилиндрическое отверстие 18 и фасонное отверстие 19 в виде цилиндрической части с фаской округления на выходе. При этом диаметр d цилиндрического отверстия 18 соплового вкладыша 16 равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия 17 и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия 19.Coaxial to the
Для работы форсунки в оптимальном режиме предусмотрены следующие соотношения ее параметров:For the operation of the nozzle in optimal mode, the following ratios of its parameters are provided:
отношение диаметра d цилиндрического отверстия 18 соплового вкладыша 16 к диаметру d1 дроссельного отверстия 14 корпуса 12 форсунки лежит в оптимальном интервале величин: d/d1=1,4÷2,2;the ratio of the diameter d of the
отношение внешнего диаметра D1 соплового вкладыша 16 к диаметру D нижнего основания усеченного конуса конического отверстия 17 вкладыша 16 лежит в оптимальном интервале величин: D1/D=1,2÷1,8;the ratio of the outer diameter D 1 of the nozzle insert 16 to the diameter D of the lower base of the truncated cone of the
отношение длины L корпуса 12 форсунки к длине L1 конфузора впускного отверстия 15 лежит в оптимальном интервале величин: L/L1=2,0÷2,5;the ratio of the length L of the
Центробежная форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.A centrifugal nozzle for spraying liquids works as follows.
Жидкость подается по впускному отверстию 15, выполненному в виде конфузора длиной L1, затем проходит через соосное с ним дроссельное отверстие 14 диаметром d1, и поступает по тангенциальному вводу в камеру завихрения 13, выполненную в виде цилиндрического стакана. Вращающийся поток жидкости из камеры завихрения 13 проходит через калиброванное коническое отверстие 17 соплового вкладыша 16, цилиндрическое отверстие 18 и фасонное отверстие 19 вкладыша 16, в результате чего образуется факел распыленной жидкости, корневой угол которого определяется величиной радиуса фаски скругления на выходе фасонного отверстия 19.The fluid is fed through the
Предложенная конструкция широкофакельной форсунки с диаметром выходного отверстия 9 мм, при рабочих давлениях жидкости 150…250 кПа обеспечивает угол раскрытия водяного факела до 140° и сохраняет устойчивость факела при давлении жидкости перед форсунками от 40 кПа и выше, при этом производительность форсунки зависит от давления жидкости на входе впускного отверстия 15.The proposed design of a wide-torch nozzle with an outlet diameter of 9 mm, with a working fluid pressure of 150 ... 250 kPa ensures an opening angle of the water jet up to 140 ° and maintains the stability of the torch at a liquid pressure in front of nozzles of 40 kPa and higher, while the nozzle performance depends on the liquid pressure at the
Скруббер Вентури работает следующим образом.Scrubber Venturi works as follows.
Работа скрубберов Вентури основана на дроблении воды турбулентным газовым потоком, захвате каплями воды частиц пыли, последующей их коагуляции и осаждении в каплеуловителе 5 инерционного типа. При введении жидкости в газовый поток дробление крупных капель на более мелкие за счет энергии турбулентного потока происходит, когда внешние силы, действующие на каплю, преодолевают силы поверхностного натяжения.The work of Venturi scrubbers is based on the crushing of water by a turbulent gas flow, the capture of dust particles by drops of water, their subsequent coagulation and sedimentation in an
Труба Вентури состоит из конфузора 1, служащего для увеличения скорости газа, горловины 2, где происходит осаждение частиц пыли на каплях воды и диффузора 3, в котором протекают процессы коагуляции, а также за счет снижения скорости восстанавливается часть давления, затраченного на создание высокой скорости газа в горловине 2. В каплеуловителе 5 благодаря тангенциальному вводу газа создается вращение газового потока, вследствие чего смоченные и укрупненные частицы пыли отбрасываются на стенки и непрерывно удаляются из каплеуловителя 5 в виде шлама.The venturi pipe consists of a confuser 1, which serves to increase the gas velocity, a
Скруббер Вентури работает с высокой эффективностью 96-98% на пылях со средним размером частиц 1÷2 мкм и улавливает высокодисперсные частицы пыли (вплоть до субмикронных размеров) в широком диапазоне начальной концентрации пыли в газе от 0,05 до 100 г/м3. При работе в режиме тонкой очистки на высокодисперсных пылях скорость газов в горловине 2 должна поддерживаться в пределах 100÷150 м/с, а удельный расход воды в пределах 0,5÷1,2 дм3/м3. Это обусловливает необходимость большого перепада давления (Δр 10÷20 кПа) и, следовательно, значительных затрат энергии на очистку газа. В ряде случаев, когда труба Вентури работает только как коагулятор перед последующей тонкой очисткой (например, в электрофильтрах) или на крупной пыли размером частиц более 5÷10 мкм, скорости в горловине 2 могут быть снижены до 50÷100 м/с, что значительно снижает энергозатраты.The Venturi scrubber operates with a high efficiency of 96-98% on dusts with an average particle size of 1 ÷ 2 μm and captures highly dispersed dust particles (up to submicron sizes) in a wide range of initial dust concentration in the gas from 0.05 to 100 g / m 3 . When operating in the fine cleaning mode on fine dusts, the gas velocity in the
При подаче орошающей жидкости в трубу Вентури ее начальная скорость незначительна. За счет сил динамического давления газового потока капли одновременно с дроблением получают значительные ускорения и в конце горловины 2 приобретают скорость, близкую к скорости газового потока. В диффузоре 3 скорости газового потока и капель падают, причем вследствие сил инерции скорость капель превышает скорость газового потока, поэтому захват частиц пыли каплями наиболее интенсивно идет в конце конфузора 1 и в горловине 2, где скорость газа относительно капли особенно значительна и кинематическая коагуляция протекает наиболее эффективно.When irrigation fluid is supplied to the venturi, its initial velocity is negligible. Due to the forces of the dynamic pressure of the gas stream, the drops simultaneously with crushing receive significant accelerations and at the end of the
Claims (1)
длина горловины l2=0,15 d2,
длина конфузора
длина диффузора
где d2 - диаметр горловины; α1 - угол сужения конфузора, α1=15÷28°, α2 - угол расширения диффузора, α2=6÷8°; причем при малых скоростях газа и мелкодисперсной пыли следует применять трубы Вентури с удлиненной горловиной l2=(3÷5)d2, отличающийся тем, что форсунка системы орошения содержит корпус, который выполнен со впускным отверстием, выполненным в виде конфузора и соосного с ним дроссельного отверстия, а камера завихрения выполнена в виде цилиндрического стакана, впускное и дроссельное отверстия расположены перпендикулярно и тангенциально по отношению к камере завихрения, причем соосно камере завихрения расположен сопловый вкладыш, внутри которого выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения три калиброванных отверстия: коническое, цилиндрическое и фасонное в виде цилиндрической части с фаской округления на выходе, при этом диаметр цилиндрического отверстия соплового вкладыша равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия. A Venturi scrubber, including a confuser, a neck, a diffuser, an irrigation system, a droplet eliminator, and an irrigation device is placed in the confuser, consisting of a water supply pipe made in the form of two mutually perpendicular sections, one of which is placed axisymmetrically to the confuser, and at its end, facing towards the mouth of the irrigation system is fixed nozzle, wherein the inlet diameter d converger 1 and the outlet diameter of the diffuser 3 d connected respectively to the inlet and outlet Pipelines odes, and the diffuser outlet connected to the discharge pipe is tangentially connected to the lower part of the cylindrical body of the direct-flow cyclone acting as a droplet eliminator, while the axes of the diffuser and the cyclone body are mutually perpendicular, the lower part of the cyclone body being connected to a conical hopper for draining the sludge, and the upper the part is connected to a conical chamber for the removal of purified gas, while the following aspect ratios of a circular Venturi pipe are aerodynamically optimal:
neck length l 2 = 0.15 d 2 ,
confuser length
diffuser length
where d 2 is the diameter of the neck; α 1 is the narrowing angle of the confuser, α 1 = 15–28 °, α 2 is the expansion angle of the diffuser, α 2 = 6–8 °; moreover, at low speeds of gas and fine dust, Venturi pipes with an elongated neck l 2 = (3 ÷ 5) d 2 should be used, characterized in that the nozzle of the irrigation system contains a housing that is made with an inlet made in the form of a confuser and coaxial with it throttle hole, and the swirl chamber is made in the form of a cylindrical glass, the inlet and throttle holes are perpendicular and tangential to the swirl chamber, and a nozzle insert is located coaxially with the swirl chamber, inside three calibrated holes are successively arranged and coaxial to each other and to the cylindrical surface of the swirl chamber: conical, cylindrical and shaped in the form of a cylindrical part with a rounding chamfer at the outlet, while the diameter of the cylindrical hole of the nozzle insert is equal to the diameter of the upper base of the truncated cone of the conical hole and the diameter of the cylindrical parts of the shaped hole.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009148076/05A RU2413571C1 (en) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | Ventury scrubber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009148076/05A RU2413571C1 (en) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | Ventury scrubber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2413571C1 true RU2413571C1 (en) | 2011-03-10 |
Family
ID=46311064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009148076/05A RU2413571C1 (en) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | Ventury scrubber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2413571C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109516664A (en) * | 2018-12-18 | 2019-03-26 | 湖南大学 | A kind of cyclone system for sludge drying |
| CN114225606A (en) * | 2020-09-09 | 2022-03-25 | 财团法人工业技术研究院 | Particulate trapping system |
-
2009
- 2009-12-24 RU RU2009148076/05A patent/RU2413571C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СТАРК С.Б. Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве, изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1990, с.98-99, 107, фиг.8.5. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109516664A (en) * | 2018-12-18 | 2019-03-26 | 湖南大学 | A kind of cyclone system for sludge drying |
| CN114225606A (en) * | 2020-09-09 | 2022-03-25 | 财团法人工业技术研究院 | Particulate trapping system |
| US11850606B2 (en) | 2020-09-09 | 2023-12-26 | Industrial Technology Research Institute | Particles capturing system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2511808C2 (en) | Duplex nozzle and method of fluid spraying thereby | |
| RU2482902C1 (en) | Venturi scrubber | |
| WO2008024032A1 (en) | Liquid sprayer | |
| JPS6141602B2 (en) | ||
| US4690333A (en) | Media mixing nozzle assembly | |
| RU2602880C2 (en) | Annular scrubber with annular injection | |
| RU2541019C1 (en) | Venturi scrubber | |
| RU2413571C1 (en) | Ventury scrubber | |
| RU2624111C1 (en) | Venturi scrubber with finely divided irrigation | |
| RU2411062C1 (en) | Scrubber | |
| RU2380166C1 (en) | Device for wet cleaning of gases | |
| RU2568700C1 (en) | Venturi scrubber | |
| RU2372972C1 (en) | Device for dust and gas catching from smoke and aggressive gases | |
| RU2325218C1 (en) | Kochetov's centrifugal dust extracter | |
| RU2550389C1 (en) | Venturi scrubber | |
| CN210033519U (en) | Wet dust collector | |
| RU2669832C2 (en) | Venturi scrubber | |
| RU2490052C1 (en) | Scrubber | |
| RU2623765C1 (en) | Vortex dust collector | |
| RU2397803C1 (en) | Water-steam ejecting nozzle | |
| RU2561189C2 (en) | Venturi scrubber | |
| RU2345819C1 (en) | Acoustic scrubber | |
| RU2669819C1 (en) | Scrubber | |
| RU2632695C2 (en) | Conical wet cyclone | |
| SU712111A1 (en) | Gas purifying apparatus |