Старк С.Б. - Пылеулавливание и очистка газов в металлургии (1044945), страница 20
Текст из файла (страница 20)
е. постоянно обновляется, что способствует отводу уловленной пыли, которая непрерывно осаждается на образующейся пленке жидкости в силу действия уже рассмотренных ранее механизмов осаждения. Образующийся шлам удаляется с жидкостью, протекающей через отверстия ре- 1РЗ шетки в бункер аппарата. При пенном режиме с увеличением скорости газа сопротивление слоя пены изменяется незначительно. Величину сопротивления решетки со слоем пены можно определить из выражения бр=А 2 +арв. (9-10) 2(о Здесь 7, — относительная величина живого сечения решетки с круглыми отверстиями; Лрв — доля гидравлического сопротивления слоя, определяющаяся поверхностным натяжением жидкости (а, Н!м), равная: 4а ~р'= дзв. +о,озв, ' (9-11) где е(, — диаметр отверстий в решетке; А — параметр, зависящий от режима взаимодействия газов и жидкости на решетке; А = 38,8тст (Е П., )-' " (р (р ) — в 'з, (9-12) где 7., 7 „— плотности орошения сечений, фактическая и стандартная, мЧ(м' с) Е„= 1 м'/(м'с) 1; р, р„— плотности жидкости и газа, кг!м'.
Дальнейшее повышение скорости газа приводит к возникнове. нию волнового режима, характеризующегося колебаниями слоя жидкости вследствие прорыва газовых струй на различных участках решетки. Характерными признаками этого режима являются значительный рост гидравлического сопротивления и интенсивный унос капель жидкости, что приводит к нарушению нормальной работы аппарата.
Концом волнового режима является захлебывание пылеуловителя, при котором прекращается провал жидкости через решетки и происходит мгновенный подъем слоя жидкости. Критическая скорость ш„р, при которой происходит переход от пенного режима к волновому, может быть определена из выражения 1к ш,,р — — 1350 — '1' + 0,154. ш„р — — 2 —:2,3 мыс. Удельное орошение т = 0,4 — 0,6 дм'1м' газов. Важным свойством пенного режима является его автомодельность. Высота слоя пены и гидравлическое сопротивление аппарата практически не зависят от его размеров. Пенный аппарат с переливными решетками. Отличительной чертой переливных решеток является устройство для слива отработавшей н1идкости в сливную коробку. Для фиксирования определенной толщины слоя жидкости решетку снабжают переливным порогом (рис.
47,б). Однако в целях предотвращения образо- 104 ванин отложений на решетке часть жидкости (не менее 50%) должна отводиться через отверстия решетки в бункер. Величина провала зависит от скорости газа ш, в отверстиях решетки. При ш, = 10 — 17 м/с провал совершенно прекращается. Нормальный пенный режим устанавливается при скорости в, = 6 —:10 м/с. Применение переливиых решеток позволяет в два-три раза сократить расход воды на очистку, составляющий 0,2 — 0,3 дм'/м'.
Однако из-за возможности образования отложений пенные аппараты с переливными решетками не применяют в качестве пыле- уловителей. Для определения гидравлического сопротивления переливной решетки со слоем пены предложена формула мгог ~з, в,зв Лр = 1,65 — '," + 11,8р ( — ") + 1,96а 104, ~~О ' Фг (9-14) где ̈́— толщина слоя пены на решетке, м. Остальные величины были объяснены выше. Главным недостатком пенных аппаратов является брызгоунос, величина которого, кг/кг, газа, может быть определена по формуле т = 0,133 10 ' ехр ( 4 1О ' — '1. (9-15) Борьбу с брызгоуносом осуществляют, снижая скорость газа, а также устанавливая в верхней части аппарата инерционные брызгоуловители. Полностью ликвидировать брызгоунос трудно.
Конструктивное оформление пенных аппаратов. Корпус пенного аппарата может быть прямоугольным и цилиндрическим. В первом случае легче обеспечить равномерное распределение жидкости, во втором равномерное распределение газа. Размеры пенного аппарата определяются возможностью равномерного распределения газа, и диаметр его не должен превышать 2 — 2,5 м. Решетки пенного пылеуловителя могут быть щелевыми (рис.
48, а) и дырчатыми (рис. 48, б). Живое сечение решетки находится в пределах 0,2 — 0,25 м'/м'. Диаметр круглых отверстий принимают 4 — 8 мм, ширину щелей 4 — 5 мм по условиям предотвращения возможности засорения. оптимальная толщина решетки 4 — 6 мм. При больших размерах аппаратов подвод воды на решетку секционируют. Иногда пенные аппараты выполняют многополочными. В них очищаемый газ проходит через несколько последовательно установленных друг над другом решеток. Иногда на решетках размещают насадку из колец Рашига или шаров из полиэтилена или стекла. Однако это не дает значительного повышения эффективности пылеулавливания. Основы расчета пенных пылеуловителей.
Эффективность работы пенных пылеуловителей определяют обычно на основе кривых 1оз фракционных коэффициентов эффективности очистки, потученных по опытным данным и значениям высоты слоя пены на решетке, которую подсчитывают по следующим приближенным формулам: В аппаратах с провальными решетками Н = 0,806йп'Ы~г' г (9-16) в аппаратах с переливными решетками Нп = — 0,806й,Ъ~ + йп, (9-17) где нт, — скорость газа в аппарате, м/с; й„ вЂ” высота порога, м; й, — высота исходного слоя жидкости, равная, м: , шгрг шгрг.
— — ~с,к 2, 2/о 2/а е.= Рж (9-18) й, — высота перелива жидкости, м: й 3 ()/ /Ь)8,8т/1000 (9-19) где р' — расход жидкости на единицу ширины порога Ь, кг/м. Ркс 48 Решетка пенного аппарата '( 2 ) (009) (9-20) ~ов Пользуясь кривыми эталонной парциальной эффективности очистки (рис. 49, а, б), построенными для скорости газов под решеткой при рабочих условиях нтг =- 2 м/с и высоты слоя пены Нп = — 90 мм, можно найти эталонный коэффициент очистки Истинный коэффициент очистки при рабочих условиях находят из выражения Полное гидравлическое сопротивление пенного аппарата находят как сумму отдельных составляющих про = орт + оРв + ора + гэРа + таРь (9-21) где ЬР„ЛР„ЛР„ЛР„ЛРа — гидРавлические сопРотивлениЯ соответственно сухой решетки, слое пены, брызгоуловителя, на входе в аппарат и на выходе из него, Па.
т,о 08 йбб ь14 !г гр гб бш б бэрттбгт Рис. 49. Кривые парииальиои эффеитнвности пенного аппарата. а — гиДРофильнаи пыль пРи Ргэ бйа ) ! и гиДРофобнаи пыль пРи Рп б,, 43,5, б — гндрофабнаи пыль при рп Нй 43.5 Гидравлические сопротивления сухой решетки и газо-жидкостного слоя можно приближенно определить по следующим упрощенным формулам, Па: Шббг . 71Р. =- 1„.
— 2 !9-22) / Нп тб,ба Лрв = 1,2р 1 —" 7! ' + 15, шг !9-23) где р и рг — плотности жидкости и газа, кг!мв! юг и ю, — скорости газа в аппарате и в отверстиях решетки, и/с; ь„„— коэффициент сопротивления сухой решетки. Толщина решетки, мм .. 1 3 5 7,5 1О 15 Значения Ьеет....... 1,25 1,1 1,0 1,!1 1,3 1,5 Гидравлическое сопротивление каплеуловителей, а также на входе в пылеуловитель и выходе из него рассчитывают по обычной формуле гидравлики, Па: а ХР=ь — ' 2 107 гам (9-25) где'го„— скорость на рассчитываемом участке, м/с; ~ — коэффициент сопротивления для данного вида местного сопротивления. Л ппа/гата с псевдоожиженной шаровой насадкой. В целях интенсификации тепло- и массообмена и инерционного осаждения частиц пыли на решетке аппарата размещают слой полых шаров из пластических масс.
При работе шары приходят во взвешенное состояние (рис. 50); вынос их из аппарата ограничен верхней решеткой, В этих условиях скорость газа можно доводить до 8 — 9 м'/с, а плотность орошения сечения до ф:;.й: 70 кг/(м с), так как вынос брызг и переход :б',"'.~, к волновому режиму частично ограничива- .:~.;$4 ются самой насадкой, Коэффициент очистки можно определять, используя кривые парциальной эффективности пенных аппаратов (см. рис. 49), из выражения Чш=Ч( 009 ) (9-24) где Н „„— динамическая высота слоя шаров, насадкой находящихся во взвешенном со. à — опорная тарелка, стоянии, которую можно опредеу — шаровая насадка, 3 — ограннянтельная ре лить по следующей эмпирической шетка, 4 — ороснтельное устройство, б — брыаго- формуле: уловнтель Н 0 118,об,бНб,б / шг1 ° * -' (/.' где ̈́— высота слоя шаров, уложенных на тарелке; /, — свободное сечение опорной тарелки; /, = 0,4 м'/м'.
Глава 10 ВСПОМО ГАТЕЛ ЪНОЕ ОБОРУДОВАН И Е И ХОЗЯЙСТВО МОКРЫХ ГАЗООЧИСТОК й 32. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ЖИДКОСТИ В мокрых пылеуловителях жидкость распыляют с помощью форсунок, которые по принципу дейсгвия делят на механические и пневматические. В свою очередь, механические форсунки делят на центробежные и струйные (щелевые). В мокрых пылеуловителях чаще всего применяют центробежные форсунки, реже — струйные и пневматические.
а08 Считается, что степень дисперсности распыления определяется в первую очередь значениями критерия Рейнольдса, Лапласа и Вебера, т. е. †'; = / фе, /.а, Ж'е), 50 4'г'ж зло ~ (10-2) дз К лео '~/ зрф (10-3) где е(, — диаметр выходного отверстия форсунки, м; рф — давление жидкости перед форсункой, П/а; <р — коэффициент заполнения сопла. Коэффициент расхода сопла К определяют по формуле (10-4) 199 где Ке — критерий Рейнольдса; Яе = ю д„/д; /.а — критерий Лапласа; /.а = р И/р„'; У0'е — критерий Вебера; Ф'е = р„ю,'1/о. В этих выражениях ۄ— средний диаметр капель, м; определяющий размер сопла форсунки, м; щ, — относительная скорость капель жидкости и газа, м/с; о — коэффициент ф поверхностного натяжения ес жидкости, Н/м.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
