Пристрій для очищення та утилізації тепла димових газів

42820 Передбачений винахід відноситься до техніки очищення газів від твердих частинок та газових сполук перед викидом їх в атмосферу, а також утилізації тепла димових газів і може бути використаний в теплоенергетиці. Відомий пристрій для очищення пічних газів, який описаний в патенті [1]. Цей пристрій має вигляд вигнутого каналу, в горизонтальній частині якого розміщено дирчату розгалужену трубу для введення в струмінь витягнутих вентилятором із печі газів води, яка розбризкується. Біля верхнього кінця вертикальної частини каналу монтується ряд водорозбризкувачів для повторного змивання газів, котрі рухаються по каналу за допомогою іншого вентилятора, змонтованого над водорозбризкувачами. Такий пристрій може бути використаний тільки на невеликих теплових установках, тому що здійснити подачу води на висоту димових труб існуючих ТЕС, рівно як і використати вентилятор в устьовій частині, дуже складно. Крім того, в цьому пристрої не передбачено механізму використання тепла димових газів. Найбільш близьким за технічною суттю і досягнутому ефекту до пристрою, що пропонується, є пристрій, опис якого наведений в [2]. Цей відомий пристрій для очищення і утилізації тепла включає розміщений в газоході корпус у вигляді камери з вхідною та вихідною ділянками, піддон для збору та відводу відходів, водорозпилювач у вигляді форсунок та теплообмінник у вигляді трубчатки, що зрошується. Піддон розміщений поміж вхідною та вихідною ділянками. Одна частина трубчатки закріплена на верхній стінці вихідної ділянки, в той час як друга її частина розміщена над рідиною в піддоні на нижній стінці вихідної ділянки. Форсунки розміщені порядно на нижній стінці вхідної ділянки. Перед виходом із пристрою розташовані жалюзі для сепарації водяних крапель. До основного недоліку цього пристрою слід віднести вищезазначене взаємне розташування розпилюючих воду форсунок і частин теплообмінної трубчатки, яке призводить до того, що розпилені струмені води, котрі рухаються до верхньої частини трубчатки, будуть зіткатися з відбитими від неї крапельками води і тим самим будуть гасити швидкість їх падіння до нуля або навіть повертати їх до верхньої частини трубчатки, що призведе до того , що: по-перше, частини зі шкідливими домішками з нульовою швидкістю будуть відноситися швидкісним потоком димових газів в атмосферу; по-друге, дуже незначна кількість відбитих від верхньої частини трубчатки крапель попаде на нижню частину трубчатки, внаслідок чого буде відсутній активний відбір тепла, тому утилізація тепла димових газів за даною схемою малоефективна. Крім того, таке конструктивне рішення зумовить негативний вплив неочищеного димового газу на поверхню теплообмінної трубчатки і призведе до виникнення на її поверхні шару відкладень, що додатково погіршує умови теплообміну. В основу запропонованого винаходу поставлена задача розробки такого пристрою для очищення та утилізації тепла димових газів, в якому за рахунок відповідного взаєморозташування в камері пристрою, що розпилює воду, теплообмінника та піддону при конкретному виконанні прилеглих до піддону ділянок досягається підвищення ступеню очищення та утилізації тепла димових газів. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для очищення та утилізації тепла димових газів, який містить розташовану в газоході корпус-камеру, пристрій, що розпилює воду, встановлений в корпусікамері, теплообміник і піддон для збору та відводу відходів, пристрій, що розпилює воду, встановлений коло верхньої стінки корпуса-камери, прилеглі до піддону ділянки нижньої стінки корпуса-камери нахилені назустріч одна одній під кутом конусності 45°, а теплообмінник розташований за корпусом-камерою з пристроєм, що розпилює воду, за межами зони взаємодії димових газів з розпиленою водою. Високошвидкісні струмені води падають зверху і створюють завісу-фільтр із води та водяного пилу, при цьому зважені тверді частинки і газові та хімічні сполуки, які знаходяться в димових газах, захоплюються струменями води, спрямовуються ними донизу та падають безпосередньо в піддон або на прилеглі до нього нахилені ділянки, утворюючи водовідбійний екран. Після чого вся суміш скочується по нахилених ділянках в піддон, таким чином, поліпшуються умови уловлювання крапель води, що містять тверді або розчинені домішки, підвищується надійність уловлювання відходів. Кут нахилу ділянок, прилеглих до піддону, обраний рівним 45°, виходячи із забезпечення оптимальних умов для скочування забрудненихструменів води в піддон. Запропонована зона розташування теплообмінника забезпечує його взаємодію з уже очищеними газами, він надійно захищений від впливу відкладень та корозії, завдяки цьому ефективність відбору тепла від димових газів збільшується. Пристрій, що пропонується, пояснюється наступними кресленнями, де: на фіг. 1 відображений схематично пристрій для очищення та утилізації тепла димових газів; на фіг. 2 - переріз А-А на фіг. 1; на фіг. 3 - переріз Б-Б на фіг. 2. Пристрій для очищення та утилізації тепла ди- мових газів складається з розміщеної в газоході 1 корпуса-камери (далі – камери) 2, піддону 3 для збору та відводу відходів. Біля верхньої стінки 4 камери 2 безпосередньо над піддоном 3 встановлений пристрій 5, що розпилює воду. Прилеглі до піддону 3 ділянки 6 і 7 нижньої стінки камери 2 виконані нахиленими назустріч одна одній з кутом конусності 45° та уявляють собою водовідбійний екран. Пристрій 5 має своїм призначенням введення струменів води в потік димових газів, що нагнітаються димовсмоктувачем 8, і уявляє собою колектор 9 з насадками 10, в яких є калібровані отвори 11, через які нагнітається вода під тиском із трубопровода 12. 42820 При цьому розміри поперечних перерізів камери 2 і газоходу 1 визначаються з умов: де V1m1 – V2m2, V1 - швидкість руху води, m1 - маса води, V2 - швидкість руху шкідливостей димових газів, m2 - маса шкідливостей димових газів. В даному варіанті виконання запропонованого пристрою співвідношення поперечного перерізу камери 2 і поперечного перерізу газоходу 1 після димовсмоктувача 8 складає 5:1. В газоході 1 за камерою 2 з пристроєм 5 розташований теплообмінник 13. Пристрій працює таким чином. Гарячі димові гази надходять із газоходу 1 в камеру 2, де зустрічаються з струменями води, що падають із пристрою 5 і утворюють водяну завісу-фільтр. Струмені води захоплюють і несуть донизу взважені або розчинені частинки шкідливих твердих та газових домішок (наприклад, сажа, зола, сірчані з’єднання) безпосередньо в піддон 3 або на водовідбійні ділянки 6 і 7, а потім в піддон 3. Надалі гарячі та очищені гази по ходу свого руху торкаються поверхні теплообмінника 13, де відбувається відбір тепла з метою його подальшої утилізації. Джерела інформації: 1. Патент СРСР, № 9415, 1939, МКВ В01D47/16. 2. А. с. СРСР, № 1527455, 1981, МКВ F23J15|00. 42820 Фіг. 1 Фіг. 2 42820 Фіг. 3