Дослідження системи очищення димових газів

Для забезпечення кращого контакту газів з рідиною по периметру горловини труби з плівковим зрошенням рекомендується передбачати уступ. Для труб – розпилювачів з плівковим зрошенням велике значення має діаметрабо ширина горловини. Розмір максимально можливого діаметра або ширини горловини залежить від швидкості газів, однак не рекомендується приймати його більше 100 мм.

Скрубери Вентурі з підведенням рідини за рахунок енергії газового потоку (див. рис. 4, г) ще називають безфорсунковими скруберами Вентурі. Вони застосовуються як абсорбери, але можуть використовуватися і для пиловловлювання, особливо при зрошенні оборотної рідиною з великою кількістю суспензії.

Гази, що подаються на очищення, контактують з поверхнею рідини, що знаходиться в приймальні чаші або іншій ємності, захоплюють рідину за собою у вигляді бризок і крапель в трубу – розпилювач.

Гідравлічний опір апарату збільшується із зростанням питомого зрошення, яке може бути забезпечено за рахунок підвищення як швидкості газу (при постійному рівні рідини), так і рівня рідини (при постійній швидкості газу). Так, при швидкості газів в горловині труби – розпилювача 50-60 м/с збільшення питомої зрошення з 0, 8 до 3, 3 л/м3 призводить до зростання гідравлічного опору апарату з 700 до 3000 Па. Гідравлічний опір безфорсунокової труби – розпилювача нижче, ніж у труби – розпилювача з форсунковим або периферійним зрошенням при одних і тих же значеннях питомої витрати зрошувальної рідини і швидкості газів в горловині. Це пояснюється найгіршим дробленням крапель в цьому апараті, що призводить, у свою чергу, до більш низької його пилевловлювальної здатності.

 

 

1 – конфузор; 2 – горловина; 3 – дифузор

З аеродинамічній точки зору оптимальна конфігурація труби Вентурі (рис. 5) забезпечуєтьсяпри таких співвідношеннях розмірів її елементів:

Конфузор: діаметр вхідного перерізу d́;

кут звуженняά = 25 – 28;

довжина ĺ = (d́ – dг) /2*tg (ά/2) ;

Горловина: діаметр dг;

довжина lг = 0, 15dг;

Дифузор: діаметрвихідногосіченняd”;

кут розкриття α” = 6 – 7;

довжина l” = (d”- dг) /2*tg (ά/2) ;

Однак з конструктивних міркувань певне застосування знайшли також труби з розмірами, відмінними від оптимальних. Наприклад, при компонуванні батарейних скруберів Вентурі використовуються труби Вентурі з кутом звуження конфузора 63oі з укороченим дифузором.

Залежно від поставленого завдання основні елементи апарату (труба-розпилювач і каплевловлювач) компонуються роздільно або в єдиному корпусі (рис. 6 і 7).

Високонапірні труби Вентурі призначені для знепилювання газів з температурою до 400 ° С і концентрацією пилу до 30 г/м3; допустимий вміст суспензії в оборотній воді – 0, 5 г/л.

 

 

1 – труба-розпилювач; 2 – циклон -каплевловлювач

Уніфікований ряд скруберів Вентурі з кільцевим перерізом горловини має такі ж технічні вимоги по концентрації пилу та змістом суспензії в зрошувальної рідини, як високонапорні апарати.

На рис. 7 приведена конструкція скрубера Вентурі, в якому регулювання швидкості газу в горловині здійснюється вставкою з еліптичним обтічником.

Труби Вентурі по конфігурації поперечного перерізу поділяються на круглі, щілинні і кільцеві.

 

 

1 – форсунка; 2 – конфузор; 3 – горловина; 4 – регулюючий конус;

5 – дифузор; 6 – направляючий шток; 7 – відцентровий завихрювач;

8 – корпус краплевловлювача; 9 – люк

На рис. 8 приведена конструкція скрубера Вентурі, в якому регулювання швидкості газу в горловині здійснюється вставкою з еліптичним обтічником.

 

 

1 – труба-розпилювач; 2 – регульована вставка з еліптичним обтічником; 3 – циклон – каплевловлювач; 4 – конічний відцентровий завихрювач

Круглі труби Вентурі мають переважне поширення при малих обсягах газів, що очищаються. При великих обсягах газів доцільно застосовувати труби Вентурі з кільцевою горловиною з центральним підведенням зрошення або щілинні з плівковим зрошенням.

Іноді при великих обсягах газів, що очищаються застосовуються батарейні або групові компоновки скруберів Вентурі.

Перевагою батарейного і групового компонувань є можливість відключення частини труб при змінних витратах газів, тобто ступінчасте регулювання. Однак питання регулювання може вирішуватися також за допомогою труб з перемінним перетином горловини, байпасуванням частини газів і зміною питомого зрошення.

Регулювання проводиться відповідно до існуючої залежності між ступенем очищення газів і гідравлічним опором труби Вентурі, згідно з якою при постійному гідравлічному опорі ступінь очищення газів залишається практично незмінною. Тому при зміні кількості газів, що очищаються важливо підтримувати постійне гідравлічний опір. Це можливо або шляхом збереження постійної швидкості газів в горловині труби, або шляхом зміни величини питомої зрошення.

Другий спосіб регулювання менш зручний, так як пропорційний питомому зрошенню в першого ступеня, а швидкості газів в горловині – в квадраті.

За гідродинамічним характеристикам скрубери Вентурі можна умовно поділити на високонапорні і низьконапірні. Перші застосовуються для тонкого очищення газів від мікронного і субмікронного пилу і характеризуються високим гідравлічним опором (до 20-30 КПа) ; другий використовуються головним чином для підготовки (кондиціонування) газів перед іншими