RU2666404C1

RU2666404C1 - Mesh vertical filter

Info

Publication number: RU2666404C1
Application number: RU2017146605A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2018-09-07

Abstract

FIELD: dust collection equipment.SUBSTANCE: invention relates to the wet dust collection technique and can be used in the chemical, textile, food, light and other industries. Mesh vertical filter comprises a housing mounted on the cover of the vapor-dust mixture source, inlet and outlet branch pipes, a filter element in the form of a rotating rotor having the form of an exponential of revolution and made of two stainless meshes irrigated with injectors, a sludge tray and an irrigated filter zone in the form of a coaxial cylindrical shell. Each of the nozzles comprises a hollow cylindrical body with a throttle plate, 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 which is filled with a fine mesh, wherein the vertices of the conical surfaces of the shells are directed away from the throttle orifice, and in the lower part of the divider there is a cylindrical perforated segment fixed on perforated conical shells. In the cylindrical perforated segment fixed in the lower part of the divider on the perforated conical shells, a flow swirler is installed made in the form of a spring.EFFECT: increased efficiency and reliability of the dust collection process by increasing the liquid spraying rate of injectors.1 cl, 2 dwg

Description

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

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является газопромыватель, известный из патента РФ №2325940 (прототип), содержащий корпус, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, оросительное устройство и шламосборник.The closest technical solution to the claimed object is a gas scrubber, known from RF patent No. 2323540 (prototype), comprising a housing, a pipe for introducing dusty gas, a pipe for exiting purified gas, an irrigation device and a sludge collector.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет недостаточно развитой поверхности распыления жидкости.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of the dust collection process due to the underdeveloped spray surface of the liquid.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания путем увеличения степени распыла жидкости форсунками.EFFECT: increased efficiency and reliability of the dust collection process by increasing the degree of liquid atomization by nozzles.

Это достигается тем, что в сетчатом вертикальном фильтре, содержащим корпус, установленный на укрытии источника паропылевой смеси, входной и выходной патрубки, фильтрующий элемент в виде вращающегося ротора, имеющего форму экспоноида вращения и выполненного из двух нержавеющих сеток, орошаемых форсунками, поддон для шлама и орошаемую зону фильтра в виде коаксиальной цилиндрической обечайки, каждая из форсунок содержит 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 the vertical mesh filter containing a housing mounted on the shelter of the source of the steam-dust mixture, the inlet and outlet nozzles, a filter element in the form of a rotating rotor having the shape of an exponential rotation and made of two stainless mesh irrigated by nozzles, a sump for sludge and the irrigated filter zone in the form of a coaxial cylindrical shell, each of the nozzles contains a hollow cylindrical housing with a throttle washer connected to a union nut to which the flow divider is attached moreover, the fluid flow divider 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 at the bottom of the divider while in the cylindrical perforated segment, mounted in the lower part of the divider on the perforated conical shell ah, there is a flow swirl made in the form of a spring.

На фиг. 1 изображен продольный разрез сетчатого вертикального фильтра, на фиг. 2 - схема форсунки для распыливания жидкостей.In FIG. 1 shows a longitudinal section through a vertical strainer, and FIG. 2 is a diagram of a nozzle for spraying liquids.

Сетчатый вертикальный фильтр представляет собой корпус в виде цилиндра высотой 1 м и диаметром 0,8 м, установленный на укрытии 8 источника паропылевой смеси 9. Фильтрующим элементом его является вращающийся ротор 1, имеющий форму экспоноида вращения и выполненный из двух нержавеющих сеток, орошаемых форсунками 4, жидкость под давлением в коллектор которых поступает по каналу 10. На пути из укрытия до фильтрующего элемента паропылевая смесь проходит последовательно кольцевую завесу 5 стекающего в поддон 6 шлама и орошаемую зону фильтра 3 в виде коаксиальной цилиндрической обечайки. Укрупненные коагуляцией частицы входят в соприкосновение с фильтрующим элементом. Форма последнего рассчитана таким образом, что частицы под воздействием результирующей силы направляются на боковые стенки 2 фильтра, по которым стекают в поддон 6. Очищенный воздух через щель равномерного забора 7 выбрасывается в атмосферу.The vertical mesh filter is a casing in the form of a cylinder 1 m high and 0.8 m in diameter, installed on the shelter 8 of the source of steam-dust mixture 9. Its filtering element is a rotating rotor 1, having the shape of a rotation exhibit and made of two stainless mesh irrigated by nozzles 4 , the liquid under pressure enters the collector through channel 10. On the way from the shelter to the filter element, the vapor-dust mixture passes sequentially an annular curtain 5 of sludge flowing into the pan 6 and the irrigated zone of the filter 3 in the form coaxial cylindrical shell. Particles coagulated by coagulation come into contact with the filter element. The shape of the latter is designed in such a way that the particles under the influence of the resulting force are sent to the side walls 2 of the filter, through which they flow into the pan 6. The cleaned air through the slit of the uniform intake 7 is discharged into the atmosphere.

Каждая из форсунок 4 (фиг. 2) содержит цилиндрический полый корпус 11, состоящий из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру (на чертеже 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 16, 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 (на чертеже 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.Each of the nozzles 4 (Fig. 2) contains a cylindrical hollow body 11, consisting of a cylindrical part with an external thread for connecting to the fitting (not shown) of a distribution pipe for supplying fluid, and a flare nut 16 sec fixed in the lower part of the body a divider 17 of the 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 16, axisymmetrically to the housing 11, a liquid flow divider 17 is attached, 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 17, a spherical (not shown) or cylindrical perforated segment 20 is fixed in such a way that the apex 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, a flow swirl is arranged 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.

Наличие газовых включений в жидкости дополнительно возмущает ее поверхность, что приводит к волнообразованию и объемному дроблению жидкостной пленки. Потери механической энергии при внешнем разгоне (по внешней конической поверхности) уменьшаются по сравнению с таким же разгоном в закрытом канале.The presence of gas inclusions in a liquid additionally perturbs its surface, which leads to wave formation and volumetric crushing of the liquid film. The loss of mechanical energy during external acceleration (on the external conical surface) is reduced compared with the same acceleration in a closed channel.

Сетчатый вертикальный фильтр работает следующим образом.The mesh vertical filter operates as follows.

Фильтрующим элементом его является вращающийся ротор 1, имеющий форму экспоноида вращения и выполненный из двух нержавеющих сеток, орошаемых форсунками 4. На пути из укрытия до фильтрующего элемента паропылевая смесь проходит последовательно кольцевую завесу 5 стекающего в поддон 6 шлама и орошаемую зону фильтра 3. Укрупненные коагуляцией частицы входят в соприкосновение с фильтрующим элементом. Форма последнего рассчитана таким образом, что частицы под воздействием результирующей силы направляются на боковые стенки 2 фильтра, по которым стекают в поддон 6. Очищенный воздух через щель равномерного забора 7 выбрасывается в атмосферу. Такие фильтры устанавливаются в местах наибольшего выделения паропылевой смеси, например на перегрузочных узлах тракта возврата окатышей. Фильтры поместили на укрытиях перегрузочных узлов с удалением шлама через поддон, что позволило обойтись без часто выходящего из строя гидрозатвора. Вертикальное исполнение фильтров не мешало обслуживанию перегрузочных узлов и не требовало применения подводящих воздуховодов, которые очень быстро засоряются налипающей пылью.The filtering element is a rotating rotor 1, having the shape of an exponential rotation and made of two stainless mesh irrigated by nozzles 4. On the way from the shelter to the filtering element, the dust-vapor mixture passes sequentially an annular curtain 5 of sludge flowing into the pan 6 and the irrigated filter zone 3. Enlarged by coagulation particles come in contact with the filter element. The shape of the latter is designed in such a way that the particles under the influence of the resulting force are sent to the side walls 2 of the filter, through which they flow into the pan 6. The cleaned air through the slit of the uniform intake 7 is discharged into the atmosphere. Such filters are installed in places of the highest allocation of the steam-dust mixture, for example, at reloading nodes of the pellet return path. Filters were placed on the shelters of reloading units with the removal of sludge through the pan, which made it possible to dispense with the often-failed water seal. The vertical design of the filters did not interfere with the maintenance of the reloading units and did not require the use of supply ducts, which are very quickly clogged with adhering dust.

При начальной концентрации пыли 2,5×10^-3 кг/м³ степень очистки фильтров составляла 98,6%.At an initial dust concentration of 2.5 × 10 ⁻³ kg / m ^{3, the} degree of filter cleaning was 98.6%.

Возможен вариант, когда на внутренней поверхности жиклера 15 дроссельной шайбы 13 форсунки выполнена винтовая нарезка, направление винтовой линии которой противоположно направлению винтовой линии пружины 21 завихрителя потока, размещенного в цилиндрическом перфорированном сегменте 20, закрепленном в нижней части рассекателя 17 форсунки.It is possible that a screw thread is made on the inner surface of the nozzle 15 of the nozzle throttle plate 13 of the nozzle, the direction of the helix of which is opposite to the direction of the helix of the spring 21 of the flow swirl placed in the cylindrical perforated segment 20 fixed in the lower part of the nozzle divider 17.

Claims

1. Сетчатый вертикальный фильтр, содержащий корпус, установленный на укрытии источника паропылевой смеси, входной и выходной патрубки, фильтрующий элемент в виде вращающегося ротора, имеющего форму экспоноида вращения и выполненного из двух нержавеющих сеток, орошаемых форсунками, поддон для шлама и орошаемую зону фильтра в виде коаксиальной цилиндрической обечайки, отличающийся тем, что каждая из форсунок содержит 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.1. A vertical mesh filter comprising a housing mounted on the shelter of a source of steam-dust mixture, an inlet and outlet nozzle, a filter element in the form of a rotating rotor having the shape of an exponential rotation and made of two stainless mesh irrigated by nozzles, a sump for the sludge and an irrigated filter zone in in the form of a coaxial cylindrical shell, characterized in that each of the nozzles contains a hollow cylindrical body with a throttle washer connected to a union nut to which the flow divider is attached bones, and the fluid flow divider 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 at the bottom of the divider this in a cylindrical perforated segment, mounted in the lower part of the divider on perforated conical shells, p zmeschen swirl flow formed as a spring.

2. Сетчатый вертикальный фильтр по п. 1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности жиклера дроссельной шайбы форсунки выполнена винтовая нарезка, направление винтовой линии которой противоположно направлению винтовой линии пружины завихрителя потока, размещенного в цилиндрическом перфорированном сегменте, закрепленном в нижней части рассекателя форсунки.2. A vertical mesh filter according to claim 1, characterized in that a screw thread is made on the inner surface of the nozzle throttle nozzle nozzle, the direction of the helix of which is opposite to the direction of the helix of the flow swirl spring located in the cylindrical perforated segment fixed in the lower part of the nozzle divider.