Порядин А.Ф., Хованский А.Д. - Оценка и регулирование качества окружающей природной среды (1044943), страница 50
Текст из файла (страница 50)
С увеличением диаметра циклона при .постоянной тангенциальной скорости потока центробежная сила, воздействующая на пылевые частицы, уменьшается и эффективность пылеуловителей снижается. Кроме того, установка одного высокопроизводительного циклона вызывает затруднения при его размещении вследствие его болыпой высоты. 3 связи с этим в технике пылеулавливания широкое применение нашли групповые и батарейные циклоны.
В групповых компоновках их устанавливают попарно вокруг вертикального подводящего газохода с общим числом циклонов 8 и более штук. Батарейные циклоны, называемые также мультициклонами, состоят из нескольких десятков и даже сотен параллельно включенных циклончиков.
Ось циклонных элементов может располагаться вертикально и с наклоном, Диаметр циклончиков в отечественных аппаратах принимается в пределах 150 — 250 мм. Эффективность улавливания пыли в батарейном циклоне зависит от дисперсного состава пыли и колеблется в пределах 0„92 — 0,97. Эффективность очистки газа в батарее циклонов меньше, чем у равных им по диаметру одиночных циклонов из-за перетока запыленного газа в общем бункере. Основной недостаток батарейных циклонов заключается в том, что их элементы вследствие малого диаметра подвержены повышенному абразивному износу. К инерционным пылеуловителям относятся также ротационные аппараты, в которых сепарация пыли происходит вследствие вращения ротора. Эти аппараты делятся на лза типа. Аппараты первого типа имеют ротор в виде вентиля торного колеса особой конструкции.
ззо При работе колеса вентилятора пылевые частицы под действием центробежных сил отбрасываются на внутренние стенки спирального корпуса вентилятора, затем выходят через внешний тангенциальный пристеночный патрубок и отводятся в пылевой бункер, а очищенный от пыли газ поступает в выходную трубу. Такис пылеуловители обеспечивают эффективную очистку воздуха от пыли крупностью более 20 — 40 мкм. Аппараты второго типа имеют ротор с отверстиями, через которые запыленный газ просасывается в радиальном направлении к осн ротора.
Частицы пыли, вследствие действия центробежной и кориолисовой снл, не могут пройти через отверстия ротора в центробежную зону аппарата, отбрасываются на периферию и оседают в бункере. Ротационные пылеуловители в сравнении с циклонными аппаратами имеют значительно меньшие габаритные размеры и меньшую энергоемкость, однако они не получили широкого распространения из-за относительной сложности конструкции и процесса эксплуатации. Вихревые пылеуловители отличаются от циклонов наличием встречных, в осевом направлении закрученных потоков — нижнего (первичного) и верхнего (вторичного); характсризуются высокой эффективностью очистки газа от пыли размером до 3 — 5 мкм. К основным преимуществам вихревых пылеуловитслей следует отнести более интенсивную, чем у циклонов, сепарацию частиц по всей высоте, более эффективное улавливание тонкодисперсных фракций (менее 5 мкм), широкий диапазон по газу и дисперсной фазе.
Мокрые пылеу ловители обладают рядом преимуществ перед другими типами пылеуловителей. При мокром пылеулавлнвании достигается контакт запыленного потока с жидкостью в виде капель или плснки, благодаря чему мокрые аппараты являются высокоэффективными пылеуловителями, способными улавливать частицм размером до 0,1 мкм и конкурировать с фильтрационными пылеуловителями и электрофнльтрами; они успешно применяются для обеспыливания высокотемпературных газов, взрыво- и пожароопасных сред, когда использование эффективных пылеуловителей другого типа невозможно или нецелесообразно. С помощью аппаратов мокрого действия можно одновременно решать задачи пыле- улавливания н очистки газов от газообразных компонентов, охлаждения и увлажнения газов. Вместе с тем мокрым аппаратам присущ ряд недостатков, ограничивающих область их применения: использование их требует наличия системы шламоудаления и оборотного водо- 281 снабжения, что удорожает процесс пылеулавливания; работа этих аппаратов сопряжена с неизбежными потерями дефицитной воды; сами аппараты и отводящие газоходы в большой степени подвержены коррозии, особенно прн очистке агрессивных газов, требуют дополнительных мероприятий по антикоррозийной защите.
По способу действия мокрые пылеуловнтели обычно подразделяются на скрубберы Вентури, форсуночные и центробежные скрубберы, барботажно-пенные аппараты и др. Наибольшее распространение получили скрубберы Вентури, являющиеся самыми эффективными из аппаратов мокрой очистки газов. Кроме высокой эффективности очистки газов (0,96 — 0,98) от аэрозолей со средним размером частиц 1 — 2 мкм при начальной концентрации примесей до 100 г/м', скоростные газопромыватели Вентури просты по устройству и в эксплуатации, компактны.
Однако высокие энергозатраты на очистку, обусловленные сопротивлением аппаратов до 2,0 кПа, повышенные удельные расходы жидкости (0,6 — 0,8 л/м'), ограничивают область их применения. При очистке газов в форсуночных скрубберах эффективность обеспыливания потока при удельном расходе воды 3,0 — 6,0 л/м' составляет 0,6 — 0,7. Скорость потока в скруббере не должна превышать 2 — 3 м/с. Рассматриваемые аппараты эффективно улавливают частицы размером более 10 мкм.
В центробежных скрубберах эффективность очистки газа от частиц пыли 0,5 — 2 мкм составляет 0,8 — 0,9, а частиц фракций 20 мкм — О, 99. Современные барбатажно-пенные пылеуловители обеспечивают эффективность очистки газа от мелкодисперсной пыли около 0,95-0,96 при удельных расходах воды 0,4 — 0,5 л/м', Фильтры. Для эффективной очистки воздуха (газа) от пыли широко применяются различного типа фильтры— аппараты, действие которых основано на фильтровании запыленных газов через пористые перегородки — ткани, волокнистые материалы, насыпные зернистые слои.
Осаждение частиц из газового потока в этом случае происходит под влиянием броуновской диффузии, эффекта зацепления, инерционных и электростатических сил. Уловленные в процессе фильтрации частицы по мере накопления образуют в объеме фильтрующего материала пылевой слой и становятся для вновь поступивших частиц также фильтрующей средой. С одной стороны, это повышает эффективность пылеулавливания, с другой — приводит к постепенному снижению газопроницаемости фильтра. Последнее обстоятельство вызывает необходимость периодической регенерации фильтрующего материала, которая возможна путем замены забитого пылью фильтра нли переснаряжения его новым фильтрующим материалом, а также посредством периодического механического разрушения и частичного удаления осадка с поверхности фильтрующего слоя.
Из аппаратов фнльтрующего типа для очистки промышленных газов от.пыли наибольшее распространение получили тканевые фильтры. Высокая степень очистки тканевых фильтров, средние капитальные и эксплуатационные затраты делают их конкурентоспособными с электрофильтрами и мокрой очисткой. В настоящее время искусственные фильтрующие материалы вытесняют материалы из хлопка, шерсти. Наиболее распространенными синтетическими тканями и материалами являются; — лавсановые ткани с прочностью в 3 — 5 раз большей, чем у шерстяных тканей, используют для очистки газов с температурой до 130 — 150 С; они обладают высокой стойкостью по отношению к кислотам, растворителям, а также к истиранню; — нитрон обладает хорошей стойкостью к указанным химическим веществам, к истиранию, термостойкостью до 130' С.
Кроме названных тканей и материалов применяют также капроновые, полипропиленовые, а также новые материалы: оксалон, фенилон, полиоксидиазолы и др. Общим недостатком рукавных фильтров является ограничение их применения в зависимости от температуры, влажности, химического состава газа и опасности пожара.
К недостаткам всех видов фильтров можно отнести повышение их гидравлического сопротивления в процессе работы. Регенерация фильтрующего слоя иногда представляет болыпую сложность. Электрофильтры. Наиболее совершенными и универсальными аппаратами для очистки воздуха от взвешенных частиц являются электрические фильтры. В основе их работы лежит осаждение взвешенных частиц под действием электрических сил. Электрофильтр представляет собой аппарат, в котором размещены коронирующие и осадительные электроды.
Осадительные электроды заземлены, а к коронирующим подводится выпрямленный электрический ток высокого напряжения от преобразовательной подстанции. Принципиально установки для электрической очистки газов состоят из двух частей: агрегатов питания и собственно электрофильтра (рнс 8.21. Агрегаты питания включают повышающий трансформатор 2 с регулятором напряжения 1 и высоковольтный выпрямитель 3. Собственно электро- гзз Рис. 8.2. Принципиальная алема алектрефильтра. фильтр состоит из корпуса 7 с входным 13 и выходным 8 патрубками, бункером 11 для сбора уловленной пыли, пылсвыпускным патрубком 12. В корпусе расположены осадительные 9 и коронирующие 10 электроды.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
