Старк С.Б. - Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве (1044944), страница 22
Текст из файла (страница 22)
НПО «Энерго- сталь» разработана конструкция такой трубы с поворотными лопастями (рис. 8.9, а). Предложены конструкции, в которых изменение сечения горловины осуществляется с помощью возвратно-поступательного движения конической вставки, размещенной в конфузоре или диффузоре (рис. 8.9, б). Существуют и другие конструкции, не получившие, однако, широкого распространения. Трудности организации орошения крупных труб Вентури круглого сечения вызвали необходимость создания групповых компоновок, состоящих из нескольких параллельно работающих труб. Широкое распространение получила групповая компоновка из шести — восьми труб Вентури, позволяющая вести наблюдение за каждой трубой и регулировать ее работу. Иногда применяют батарейные компоновки из труб диаметром 90 мм с общим орошением для всей батареи.
Трубы Вентури с регулируемой прямоугольной горловиной большого сечения достаточно хорошо зарекомендовали себя на практике. Во избежание излишне больших размеров и в целях некоторого резервирования в большинстве случаев устанавливают две трубы, работающие параллельно с не полностью открытой горловиной. При выходе из строя одной трубы другая может работать с повышенной пропускной способностью.
При улавливании высокодисперсных пылей применяют компоновки с последовательным включением двух труб с прямоугольной регулируемой горловиной. При этом первая по ходу газов труба работает с малым перепадом давления, подготав- 104 ливая газы к очистке, а вторая — в режиме тонкой очистки. Такие схемы широко применяют при очистке газов конвертер- ного и ферросплавного производства. Интересна предложенная французской фирмой «Ирсид— Кафл» батарейная компоновка труб Вентури системы «Соливор», работающая с использованием конденсационногоэффекта /сдлг — гидах гела рис плр. кондеисационная система труб Вентури («соливор»1: à — форсунка тонкого распыления; 2 — форсунка грубого распыления: »в резервуар-от«тодник; С вЂ” вывод крупных частиц; 5 — вывод мелких частиц (рис.
8.10, а). Система состоит из четырех расположенных друг за другом ступеней (рис. 8.10, б), в каждой из которых размещено несколько низконапорных труб Вентури. Запыленный газовый поток поступает во входную камеру, где насыщается влагой вследствие орошения тонкораспыленйой жидкостью. При этом происходит осаждение крупных частиц пыли. Насыщенные влагой газы поступают в трубы Вентури первой ступени. В конфузоре давление газа падает, что сопровождается испарением капель влаги, содержащихся в газе. В диффузоре вследствие увеличения давления происходит конденсация водяных паров на частицах пыли, которые быстро укрупняются и осаждаются с помощью грубораспыленной воды. Освобожденные от укрупненных частиц газы направляются во вторую ступень, где процесс повторяется, и т. д. Четырех ступеней оказывается достаточно, чтобы частицы пыли средним диаметром 0,3 мкм улавливались на 99,9 б1п.
Гидравлическое сопротивление аппарата составляет -4000 Па, однако он требует большого расхода воды высокого качества и очень тонкого распыления, сопровождаемого значительными затратами энергии. Поэтому экономическая выгода не столь велика. Расчет скрубберов Вентура Определение эффективности. В настоящее время наиболее часто расчет эффективности проводят на основе энергетического метода !оо Определение гидравлического сопротивления, Потеря давления в трубе Вентури зависит от скорости газов в горловине иэ, и удельного расхода воды пг и определяется как сумма двух слагаемых: Лр,= Лр,+Лр., (8.24) где Лр,— гидравлическое сопротивление сухой трубы (без орошения), исчисляемое по известной формуле г Лр,= ~,— '" (8.25) 2 здесь ь, — коэффициент сопротивления сухой трубы (круглого и прямоугольного сечения).
При длине горловины 1„=0,15 дг ь,=0,12 —:0,15; из,— скорость газа в горловине трубы при рабочих условиях, м/с; р„— плотность газа при рабочих условиях, кг/м'. Для труб круглого нли прямоугольного сечений с удлиненной горловиной в пределах 10дгз>1„> 1бйг, и скоростей в горловине до 150 м/с коэффициент сопротивления ь, = 0,165+ 0,034 —" — ( 0,06+ 0,028 — э ) Ма, (8. 26) с(вэ с(зэ / ГДЕ Ма — ЧИСЛО МаХа; Ма=щг/Шзв ЗДЕСЬ Ш в СКОРОСтъ Зауиа. Гидравлическое сопротивление, обусловленное введением жидкости, подсчитывают по формуле Лрж =- ~ж (гптвгрж/2). Коэффициент ь определяют из выражения — А~'ьв (8.
28) где А и (1+В) — эмпирические коэффициенты (табл. 8.!). Выбор и расчет каплеуловителей. Наиболее часто в качестве каплеуловителей применяют прямоточные циклоны или центробежные скрубберы системы ВТИ. Необходимый диаметр каплеуловителя выбирают исходя из условной скорости в циклоне шц, которая должна находиться в пределах 2,5 — 4,5 м/с, и объемного расхода газа 1/,: Рц=1,13 А/ —" (8.29) ш Активная высота каплеуловителя Нц в зависимости от скорости газа в циклоне принимается равной: рц, м/с ...........
2,5 — 3 3 — 3,5 3,5 — '4,5 4,5 — 5,5 И„(н долях Оц]....... 2,5 2,8 3,8 4,5 Гидравлическое сопротивление каплеуловителя 2 ЛРц=-- 1„ (8.30) 2 Для прямоточного циклона 1.=30 —:33, для циклона типа ЦН-24 с разрывом в выхлопной трубе Ь=70. Плотность газа 106 Т а б л и ц а 8.1. Значения коэффициентов А и (1+ В) Скорость газов в горлови- не, и!с Коэффициенты Длина горловины, м Способ подвода орошения А ~ 1-1-В Центральный и пленочный н кон- фузор 1 — 1,12 ((г/с(э) ' 1 — 0,98 (1г/с(э)ц~~ >80 (0,15 †!2,0)Х Х с(э 1,68Х х(1/,! )о,гб 3,49Х Х (1„/с( )б 2 бб (80 Центральный перед конфузором нли орошение плошади перед батареей труб Вентури Периферийный в конфузор перпендикулярно газовому потоку 40 — 150 0,215 О, 15пэ — 0,54 О, !5с( >80 (80 13,4 1,4 0,024 — 0,316 Центральный н конфузор трубы Вентури оптимальной конфи- гурации 40 — 150 О, 15с(э 0,63 — 0,3 107 в циклоне принимается равной плотности газа на выходе из трубы Вентури.
Таким образом, общее гидравлическое сопротивление скруббера Вентури Лр, равно сумме сопротивлений трубы Вентури Лр, и каплеуловителя Лр„: ЛРо = ЛРг+ Лр«. (8.31) ,Унифицированные типоразмерные рядн! скрубберов Вентури Аэродинамически оптимальными являются следующие соотношения размеров труб Вентури круглого сечения, в соответствии с которыми эти трубы нормализованы (см. рнс, 8.5, б): длина горловины 12=0,15 дг (с(2 — диаметр горловины); угол сужения конфузора а!=25 —:28', длина конфузора 1,= (д! — дг)/ /2!ц(а1/2); угол расширения диффузора аг=б —:8'1 длина диффузора (з=(дз — дг)/2!д(аг/2); диаметры входного и выходного сечений конфузора и диффузора Й! и дз принимают равными диаметрам подводящего и отводящего трубопроводов.
Однако в промышленности при малых скоростях газа и мелкоднсперсной пыли иногда применяют трубы Вентури с удлиненной горловиной 12вэ (3 —:5)д„что обеспечивает повышенную ЭффЕКтНВНОСтгь Вход тизл йдддлд ~~ фгпшлшл7ей зтидллглугг Рис. 8.П. Труба Вентури типа ГВПВ: 1 — диффузорз 2 — горлавияа; 8 — коифу. зор; 4 — подвод орошающей жидкости с„ а "я л сон з оа Основные размеры, мм Пронзводитель- яость !по условиям выхода),ипч Масса, кг Типоразмер й и 1 700 — 3 500 3 100 — б 500 4 140 — 8 400 5 590 †340 7 450 — 15 120 9 320 — 18 900 13 800 — 28 000 18 630 †800 23 460 — 47 600 32 430 — 65 800 41 400 — 84 000 ГВПВ-0,006 ГВПВ-0,010 ГВПВ-0,014 ГВПВ-0,019 ГВПВ-0,025 ГВПВ-О,ОЗО ГВПВ-0,045 ГВПВ-0,060 ГВПВ-0,080 ГВПВ-О, 100 ГВПВ.О,!40 219 325 377 400 480 530 630 720 820 1000 !!20 12 17 20 24 27 30 35 40 50 55 65 !850 2500 2940 3140 3790 4025 4620 5425 5940 7240 8140 70 120 150 175 257 310 420 560 675 975 1200 273 377 400 480 600 630 720 900 1000 1120 1320 85 115 135 155 !80 200 240 280 320 370 420 0,006 0,010 0,014 0,019 О, 025 0,030 0,045 0,060 0,080 О, 100 О,!40 Рис.
8.!2. Ка~леуловитель типа Кцтг ! — входной патрубок; 2 — корпус; 8 выходной патрубок Полная высота и, мм Производитель. ность,и 1ч Внутренний диаметр П,мм Масса, кг Типоразмер 1700 3 100 — 3 890 3 890 — 5 600 5 600 — 7 625 7 625 — 9 960 9 960 — 12 600 12 600 — 15 560 15 560 — 22 410 22 410 †500 30 500 — 39 840 39 840 — 50 420 50 420 — 62 245 62 245 — 75 3!5 75 315 — 84 000 85 154 168 2!8 268 332 408 708 908 1158 1558 !828 2268 2648 !210 1750 2000 2220 2462 2754 3004 3557 4!07 4607 5208 5758 6408 6908 КЦТ-400 КЦТ-500 КЦТ-600 КЦТ-700 КЦТ-800 КЦТ-900 КЦТ-1000 КЦТ-1200 КЦТ-1400 КЦТ-1600 КЦТ-1800 КЦТ-2000 КЦТ-2200 КЦТ-2400 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 !600 1800 2000 2200 2400 108 Для очистки запыленных технологических газов НИИОгазом разработаны два типоразмериых ряда скрубберов Вентури: ряд прямоточных высоконапорных аппаратов типа ГВПВ (газопромыватели Вентури, прямоточиые, высоконапорные) (рис.
8.11) и ряд кольцевых аппаратов с регулируемым сечением горловины типа СВ. Для обоих типов аппаратов концентрация пыли на входе не должна превышать 30 г/м', а температура 400 'С. В основу типоразмерного ряда ГВПВ положены нормализо. ванная труба круглого сечения с указанными выше соотношениями размеров и малогабаритный прямоточный циклон типа КЦТ (рис. 8.12). Подача орошающей жидкости производится в конфузор трубы Вентури с помо!цью одной или нескольких цельнофакельных форсунок.
Удельный расход воды может изменяться от 0,5 до 2,5 дм/м', а величина гидравлического сопротивления от 6 до 12 кПа. Скорость газа в каплеуловителе 4 — 5,5 м/с; при этом его гидравлическое сопротивление составляет порядка 350 Па, а конечная концентрация капельной влаги находится в пределах 20 — 40 мг/м'. При эксплуатации труба Вентури может устанавливаться в любом положении (вертикально, горизонтально, наклонно). Основныетехнические данные ряда ГВПВ приведены в табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
