Скрубер

Реферат: Винахід належить до металургійної промисловості, а саме до пристроїв для очищення промислових газів. Скрубер складається з розміщених в корпусі технологічних секцій з закріпленими на них решітками з гранульованою насадкою, бризкала, розвантажувальної секції з патрубками для підвода газу та відведення рідини, приводної секції з вібратором, при цьому решітка з насадкою кожної технологічної секції з'єднана з корпусом по периметру через пружні рукави, сполучені з джерелом пружного середовища, з можливістю регулювання параметрів коливання кожної решітки. В результаті використання винаходу досягається не тільки підвищення ефективності очищення газів, поліпшення енерго- і трудозатрат при його експлуатації, а також регулювання параметрів процесу очищення газів без зупинки роботи скрубера. UA 111039 C2 (12) UA 111039 C2 UA 111039 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Винахід належить до області мокрого газоочищення. Відомий скрубер для очищення газу, конструкція якого передбачає коливальний рух корпуса скрубера за допомогою вібратора (див. Звіт № 297 по темі "Експериментальні дослідження і визначення динамічних параметрів вібраційної установки для очищення газів металургійного виробництва", МВССО УРСР, Дніпропетровський ордена трудового червоного прапора гірничий інститут імені Артема, науково-дослідний сектор, 1971 р.). Така конструкція скрубера забезпечує коливальний рух не тільки корпуса скрубера, але і насадки, що сприяє її розпушуванню, проте не забезпечує можливість управління процесом газоочищення. Крім того, така конструкція скрубера вимагає значної потужності вібратора, призводить до зниження міцності всієї установки і не забезпечує достатнього ступеня очищення газів. Найбільш близьким технічним рішенням є скрубер для мокрого очищення газів (див. Юдашкин М.Я. "Пиловловлювання і очищення газів в чорній металургії" видавництва "Металургія", М., 1984, стор. 128, мал. ХІІ. 3, стор. 134, мал. ХІІ.5). Скрубер складається з нерухомої вертикальної колони, розділеної по висоті на секції, нижня частина яких виконана у вигляді решітки, на які закладається пориста насадка. В процесі роботи скрубера пил з твердими частинками надходить знизу уверх, при цьому частинки затримуються насадкою і змиваються струменями води в нижню частину і виносяться за межі скрубера. Недоліком такої конструкції скрубера є те, що пил при зволоженні осідає в отворах насадки і забиває їх. При цьому різко зростає гідравлічний опір проходу газу і знижується продуктивність скрубера. Усунення забруднення насадки трудомістке, тому насадку витягують з апарата для очищення, перериваючи процес очищення газів. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення відомого скрубера, в якому введенням нових елементів і зв'язків досягається можливість управління параметрами руху кожної решітки з гранульованою насадкою при безперервному процесі роботи скрубера в заданому режимі, що сприяє зниженню енерговитрат, забезпечує можливість самоочищення насадки і підвищення ефективності очищення газів. Задача вирішується тим, що відомий скрубер, який включає розміщені в корпусі технологічні секції, кожна з яких має закріплену на ній решітку з гранульованою насадкою, бризкала, розвантажувальну секцію з патрубками для підведення газів і відведення рідини, згідно з винаходом, має розміщену під розвантажувальною секцією приводну секцію з вібратором, при цьому решітка з насадкою кожної технологічної секції з'єднана з корпусом по периметру через пружні рукави, які сполучені з джерелом пружного середовища, з можливістю регулювання параметрів коливань кожної решітки. Схема скрубера приведена на фіг. 1. Скрубер складається з ряду технологічних секцій 1, на внутрішній поверхні яких по їх параметру розташовані упори 2, по обидві сторони яких укладаються гнучкі рукави, один з яких (3) сполучений безпосередньо з решітками 4, а другий (5) сполучений з останньою за допомогою кронштейна 6. На решітках секцій укладається насадка 7, над якою розташовані бризкала 8. Технологічні секції 1 встановлені на розвантажувальній секції 9, що має патрубок 10 для підведення забруднених газів і патрубок 11 для відведення забрудненої води. Вібратор 12 встановлений на приводній секції 13, яка спирається на фундамент через пружні зв'язки 14. На фіг. 2 зображена розрахункова схема скрубера. Розрахункова схема зображує двомасову систему, до однієї з мас якої (m1) прикладається збурювальне зусилля Qsinωt з боку інерційного вібратора 12 з вимушеною частотою ω. Через пружні зв'язки К2 збурення передається масі m2. Як відомо, з літератури (див. С.П. Тімошенко "Коливання в інженерній справі", -М.: Наука, 1967, стор. 186, мал. 135 а, стор. 203-204) шляхом підбору вимушеної частоти ω, мас m1 і m2, жорсткостей К1 і К2 можна досягти такого режиму роботи установки, коли маса корпусу скрубера (m1) практично не коливається, тобто С=0, а решітки з насадкою здійснюють інтенсивні коливання з амплітудою D Q K2 власною частотою K2 2  m2 . 55 У цьому ж літературному джерелі на стор. 204 і фіг. 145 вказується, що така система (коли С=0) працює в режимі динамічного гасителя коливань. Слідує, проте, відзначити, що вибір згаданого режиму для вібраційних машин, особливо для таких металоємних, яким є скрубер, не є самоціллю, а диктується міцністю і надійністю несучих конструкцій машини, які істотно залежать як від амплітуди коливань С, так і від частоти ω (див. Потураєв В.Н. і ін. "До питання вибору раціональних параметрів зарезонансних вертикальних віброконвеєрів з протяжним 1 UA 111039 C2 вантажонесучим органом", Тези доповідей Всесоюзної наукової конференції "Вібраційна техніка в машинобудуванні і приладобудуванні", м. Львів, 1973; стор. 99(1)). D 5 10 15 20 25 30 35 40 Q K2 2  K2 m2 Як видно, амплітуда коливань решітки з насадкою і частота її коливань залежать від жорсткості К2 пружного елемента (рукава). У випадку виконання пружних елементів з постійною лінійною жорсткістю К2 скрубер працював би у вибраному режимі в досить вузькій зоні, тому що зміни, наприклад, маси насадки m2 або вимушеної частоти ω викликають зміни як заданих з технологічних міркувань частоти ω2, так і амплітуди коливань D насадки. Тому виконання пружних елементів (рукавів) у вигляді гумокордного пневматичного амортизатора, дозволяє досягти регулювання жорсткості К2 шляхом зміни тиску повітря, що надходить в нього (див. В.Л. Бідерман, Б.Л. Бухін "Розрахунок гумокордних пневматичних амортизаторів", стр. 21, формула 6, Розрахунок на міцність, зб. статей, випуск 5, Машгаз, 1960; див. В.Н. Потураєв і ін. "Вібраційні транспортуючі машини", стр. 63 (3,5), Видавництво "Машинобудування", Москва, 1964 p.). З урахуванням вищевикладеного, роботу скрубера, що заявляється, можна представити таким чином. Перед початком роботи скрубер з жорстко закріпленими на корпусі технологічними секціями 1, до бічних стінок яких по периметру закріплюються упори 2, розвантажувальною секцією 9, приводною секцією 13 з вібратором 12, встановлюється на фундамент за допомогою пружних зв'язків 14. Після цього усередині кожної технологічної секції встановлюється по периметру по обидві сторони упорів 2 пружні порожнисті рукави 3 і 5, на які укладаються решітки 4 таким чином, що рукав 3 безпосередньо стикається з решітками, а рукав 5 сполучений з останньою за допомогою кронштейна 6. Далі на решітки укладається насадка 7, закріплюються бризкала 8, рукави 3 і 5 під'єднуються до джерела стисненого повітря (на схемі не показаний). Таким чином кожна решітка з насадкою має рухомість щодо корпусу скрубера. При роботі вібратор 12 передає збурююче зусилля приводній секції 13, розвантажувальній секції 9 до секцій 1, які через упори 2 і гнучкі рукави 3 і 5 передають коливання решіткам 4 з розташованою на них насадкою 7. При цьому в пружні рукави 3 і 5 одноразово подається повітря з певним тиском, що визначає задану жорсткість К2. Не дивлячись на те, що збурювальне зусилля від вібратора передається на секції 13, 9 і 1, останні не коливаються або коливаються з дуже малою амплітудою, тоді як насадка 7 коливається із заданою амплітудою. У випадку, якщо змінилася або вимушена частота ω, або маса насадки m2 фіг. 2 (наприклад, при завантаженні нової порції насадки, або при її зносі) машина починає виходити із заданого режиму. З метою підстроювання її на заданий режим одноразово сполучають пружні рукави 3 і 5 з джерелом повітря (на кресленні не показаний), внаслідок чого змінюється жорсткість К2 і машина виходить на заданий режим. Після цього джерело повітря від'єднується від рукавів аж до наступного підстроювання. Запропонований скрубер дозволяє не тільки поліпшити ефективність очищення газів, поліпшити енерго- і трудовитрати при його експлуатації, але і проводити регулювання параметрів процесу очищення газу без зупинки роботи скрубера. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 Скрубер, що включає розміщені в корпусі технологічні секції із закріпленими на них решітками з гранульованою насадкою, бризкала, розвантажувальну секцію з патрубками для підведення газів і відведення рідини, який відрізняється тим, що під розвантажувальною секцією має приводну секцію з вібратором, при цьому решітка з насадкою кожної технологічної секції з'єднані з корпусом по периметру через пружні рукави, які сполучені з джерелом пружного середовища, з можливістю регулювання параметрів коливань кожної решітки. 2 UA 111039 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3