Відцентровий скрубер

Відцентровий скрубер, який містить циліндричну випарну камеру, форсунку, встановлений в нижній частині випарної камери аксіальний закручувач, а в верхній - аксіальний розкручувач газового потоку, вхідний та вихідний патрубки, який відрізняється тим, що випарна камера коаксіально з радіальним зазором встановлена в приймальній камері, з нижньої сторони якої розташований вхідний патрубок, на верхній ділянці приймальної камери у циліндричній частині випарної камери виконані отвори для проходження газів усередину, форсунка розташована по центру аксіального закручувача, виконана ультразвуковою з можливістю монодисперсного розпилення води з регульованою витратою так, щоб температура газів у вихідному патрубку була вищою точки роси на 10...15°С. Винахід відноситься до пристроїв для здійснення тепломасобмінних процесів між рідиною та газом і при режимі повного випару рідини може бути використаний для знешкодження нафтовміщуючих вод на судах з дизельними і газотурбінними енергетичними установками. Відомі скрубери, у яких випускні гази від вогнетехнічних агрегатів контактують з розпиленою форсунками рідиною. При цьому температура газів і рідини здобуває температуру мокрого термометра і рідина може випаровуватися, а при її надлишковій кількості у випарній камері скрубера навіть можуть конденсувати пари вологи з газів. Тому скрубери застосовують для нагрівання рідини або випару водяних розчинів з метою зменшення їхньої кількості, а в режимі повного випару підведеної рідини можуть використовуватися для її повної утилізації. За прототип прийнято відцентровий скрубер (див. Справочник по пыле- и золоулавлванию/ М.И. Биргер, А.Ю. Вальдберг, Б.И. Мягков и др.; Под общ. ред. А.А. Русанова. - 2-изд., переб. и доп. - M.: Энергоатомиздат, 1983. - 312с; стор. 112), що складається з циліндричного корпуса, що утворює камеру зрошення, патрубками для підведення газів знизу і відводу їх з верхньої частини камери зрошення. Усередині камери зрошення по ходу руху газів установлені аксіальний закручувач для вирівнювання потоку газів і додання йому обертального руху, форсунка, встановлена в центральній частині камери, для розпилювання рідини й аксіальний розкручувач потоку газів для відновлення в ньому статичного тиску та зниження втрат на тертя газів об стінки газохода. Недоліком аналога є те, що використана в ньому відцентрова механічна форсунка здійснює полідисперсний розпил рідини і більш великі краплі, рухаючись проти потоку газів, не встигають випаровуватися цілком, і зменшені в розмірі краплі захоплюються потоком газів до виходу з випарної камери, що при відсутності в даному скрубері бризковловлювача приводить до не припустимо високого бризковиносу. До того ж, великі краплі в обертальному потоці газу, відкидаються до внутрішнього поверхні випарної камери і стікають по ній униз. Така схема скрубера не дозволяє домогтися в ньому повного випару рідини з метою утилізації. Задача дійсного винаходу полягає в досягненні більш повного випару рідині та її більш глибокій утилізації. (19) UA (11) 86853 (13) C2 (21) a200707696 (22) 09.07.2007 (24) 25.05.2009 (46) 25.05.2009, Бюл.№ 10, 2009 р. (72) ЛІСНЯК ЮРІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA, ЛІСНЯК ОЛЕГ ЮРІЙОВИЧ, UA (73) СЕВАСТОПОЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA (56) UA 21319 U, 15.03.2007 SU 1623730 A1, 30.01.1991 US 5951743 A, 14.09.1999 JP 2007083139 A, 05.04.2007 Справочник по пыле- и золоулавливанию. М.И.Биргер, А.Ю.Вальдберг, Б.И.Мягков и др.;под общ. ред. А.А.Русанова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - С. 112-113. 3 Поставлене завдання вирішується в такий спосіб. Випарна циліндрична камера коаксиально з радіальним зазором розміщена в циліндричній прийомній камері, що постачена прийомним патрубком для підведення гарячих газів. У верхній частині прийомної камери в циліндричній стінці випарної камери виконаний ряд радіальних отворів. У нижній частині випарної камери розташований аксіальний закручувач, по осі якого встановлена форсунка ультразвукового типу, для регулювання витрати якої встановлений регулятор подачі води, що постачений датчиком температури газів на виході з випарної камери. Суть винаходу пояснюється на Фіг.1, на якій зображений загальний вид запропонованого відцентрового скрубера, де: 1. - випарна камера; 2. - аксіальний закручувач потоку випускних газів; 3. - ультразвукова форсунка; 4. - прийомна камера; 5. - прийомний патрубок; 6. - отвори; 7. - розкручувач газового потоку; 8. - вихідний патрубок; 9. - електричний термометр; 10. - регулятор витрати води; 11. - виконуючий пристрій; 12. - водяний клапан; 13. - кришка прийомної камери; 14. - клапан. Відцентровий скрубер містить випарну камеру 1 циліндричної форми, на вході якої встановлений аксіальний закручувач потоку випускних газів 2, по центрі якого встановлена ультразвукова форсунка 3. Випарна камера 1 коаксіально з радіальним зазором встановлена в прийомній камері 4, з нижньої сторони якої розташований прийомний патрубок 5. На верхній ділянці прийомної камери 4 у циліндричній частині випарної камери 1 виконані отвори 6 для проходу газів усередину. У верхній частини випарної камери 1 розташований розкручувач газового потоку 7. На початковій ділянці вихідного патрубка 8 встановлений електричний термометр 9, підключений до регулятора витрати води 10, що через виконавчий пристрій 11 зв'язаний з дозуючим водяним клапаном 12. Через кришку 13 прийомної камери 1 герметично закріплюються і проходять труби для підведення до ультразвукової форсунки 3, відповідально, стиснутого повітря і води, забезпечуючи установку фор 86853 4 сунки по центру випарної камери. Для випуску шламу з випарної камери служить клапан 14. Відцентровий скрубер працює в такий спосіб. Випускні гази, наприклад, від працюючого дизеля надходять у прийомну камеру 4 і поділяються на основний і обвідний потоки. Основний потік направляється у випарну камеру 1 через аксіальний закручувач 2 і набуває спіральний вихровий рух. Ультразвукова форсунка 3 забезпечує монодисперсний розпил води, що містить нафтопродукти, на монодисперсні краплі діаметром 3...5мкм із великим діапазон регулювання витрат рідини. Спіральний вихровий потік газу подовжує шлях крапель води, що забезпечує більш повний і одночасний випар монодисперсних крапель, без бризковиносу зі скрубера. Обвідний потік газів нагріває циліндричну стінку випарної камери 1, забезпечуючи випар крапель, що осіли на її внутрішніх стінках, а потім, проходячи прорізу 6, змішується з основним потоком і підсушує газ на виході з випарної камери, де розкручувач газового потоку 7 спрямляє потік газів до осьового напряму. При цьому відбувається зниження швидкості газів і підвищення їх статичного напору для подолання аеродинамічного опору газоходу. Необхідна для повного випару подача води у випарний скрубер забезпечується шляхом стабілізації температури газів у вихідному патрубку 8 на 10... 15°C вище температури точки роси, що виключає відпрівання та сірчисту корозію в газоході. Для чого сигнал від електричного термометра 9 порівнюється зі значенням уставки, що відповідає цій температурі, і по їхній різниці регулятор витрати води 10 через виконавчий пристрій 11 керує водяним клапаном 12, установлюючи необхідну подачу води через ультразвукову форсунку 3. Шлам, що нагромадився на дні випарної камери 1, періодично видаляється через клапан 14. Запропонований відцентровий скрубер дозволяє досягти повного випару нафтовміщуючих вод і виключити їхнє скидання за борт судна, зможе замінити застосовування сучасних дорогих в експлуатації суднових фільтруючих установок нафтовміщуючих вод коагуляційного і абсорбційного типів. Для роботи скрубера з необхідною добовою продуктивністю по утилізації нафтовміщуючих вод на судні можна використовувати випускні гази суднових дизельгенераторів, у яких він також може замінити штатний глушник шуму. 5 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 86853 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601