Страус В. - Промышленная очистка газов (1044946), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Центробежный скруббср с разорызгиаанием: о — модель пиза-энтони !сиз!; б — анод через направляющий аппарат; г — направляющий аппарат, гасящий вращение; й — центральный каплеотбпйный дискг 3 — разбрызпгвающнй коллектор; 4 — устройство для тангенцнального выпуска газа; Б — поворотный зяодной шибер; б — рукоятка; 7 — бак с иейтрвлизующим раствором; а — насос. 401 26 †!144 гельность 957з, концентрация пыли в газах 4,6 г(ма, перепад давления 523 Па. Фирма «Америкэн Эйр филтэр кампэни» разработала промышленный вариант батарейного циклонного мокрого золоуловителя «)с-ротоклон» (рис. 1Х-8). Несколько прямоточных циклонов заключены в прямоугольную оболочку.
В результате первичной очистки газов происходит отделение твердых частиц; мелкие частицы н остатки скруббсрной жидкости удаляются в малых циклонах. рн„нер ут„гнул анн у 402 Вб З ° уб $ бб 56 $ фуб Рис. !Х-7. 'тт-образный пылеуловитель типа «Дэвидсон — Сирокко» (а) и характеристика его работы (б): ! — сепараднонные пнастнны; у в обтекатель; 3 ударный экран; е — раэбрыэтнваюп1не устройствва Б — дренажные устройства; б — нодпнтыааюелнй патрубок н юаровой «ран; 7 — переннвное устройство: 3 - насос; у — экран высокой эффектевностн; И экран с ннэкны сопротпвленвен. Рис. 1Х-8. Скруббер типа «к-ротоклои» (фирма «Америкэн эйр Филтерэ») [18]: ! — сеецич отделения воды; и — сок.
цяя приточного чистого вовдука; !ив секция пылсулавливаипя, ! — трубопроводы добавочной воды; У вЂ” грубо. проводы основного потока воды; а -- змв и»одной конус; я — дверцы смотровых чмковг 5 — дренажи дли шлама; б— аеернйн |й Лреиаж; 7 - вывод !ялама: я — опросный конус; у — труба ноядумивка; уя — трубопровод воядуяе; !/— цилиндр. Запылйнлыз 4я Рйэядд Капли жидкости в этих центробежных скрубберах Ю уй по размерам значительно б меньше капель в простых гравитационных оросительных скрубберах, поэтому нежелательно, чтобы в скрубберах происходило испареЧилгйуц ние жидкости, поскольку это йрейрл приведет к снижению эфй фектнвности скруббвров.
По принятой технологии для уменьшения испарения дымовые газы насыщаются влагой перед впуском в скруббер, особенно, если их температура выше температуры орошающсй жидкости. 3. РАСПЫЛИТЕЛЬНЫЕ СОПЛА Необходимым условием работы описанных выше скрубберов является одинаковый размер капель разбрызгиваемой жидностн, чтобы предотвратить их унос с газами и обеспечить наибольшую эффективность. Поскольку жидкая среда многократно циркулирует в системе в целях снижения потребления жидкости и уменьшения числа сепарационных баков, применяемые сопла должны распылять жидкости с довольно высокой концентрацией твердых веществ.
Наиболее полное исследование работы сопел в таком режиме было проведено при изучении процесса сушки распылением 155Ц, а также очистки колосниковых газов [3441. В настоящее время применяются следующие сопла: с отражатсльным устройством, с закручиванием струи, с вращающимся диском, работающие по принципу столкновения двух струй жидкости, пневматические и акустические сопла, В соплах с отражающим устройством струя жидкости, подавасмая с высокой скоростью, направляется в неподвижную мишень. При столкновении с мишенью струя разрушается, и скорость жидкости снижается вследствие изменения направления струи. В зависимости от типа мишени возможно направленное разбрызгивание (рис.
1Х-9, а), либо разбрызгивание струи в аиде полого 28г' 403 г7алгрл.йИм Рис. 1Х.9. Сонно ударного типа с ненодинжиым экраном для нанраииенного разбрызгииания (а) и нрюкообразным наконечником (6). Ы конуса (рнс. 1Х-9,б). Сопла недороги, имеют жесткую н простую конструкцию н широко используются в тех случаях, когда необходнмо получить струю нз крупных капель жидкости, как например, в скрубберах для очистки колошннковых газов 13441. Распыляющее действие вихревого сопла обусловлено вращательным двнженнем, которое сообщается жидкости перед ее выходом нз сопла. Это движение возникает в вихревой камере внутри корпуса сопла, куда жидкость поступает через ряд тангенцнально расположенных впускных отверстий (рнс. 1Х-10,а). Впускные отверстия могут забиваться, поэтому вихревые сопла не рекомендуются применять прн рецнркуляцнн суспензия.
Размер капель, получаемых под давлением 350 кПа, колеблется от 150 до 400 мкм в зависимости от диаметра отверстия (6481 (рнс. 1Х-10, б). Прн более высоком давлении (2,8 МПа) сопла этого типа оказались нанболсе эффективными в центробежных скрубберах, так как в ннх образуются а основном капли размером около 100 мнм [4001. Распылители с вращающимся диском, с помощью которого осуществляется выброс капелек жидкости после того, как онн разгоняются на нем до высокой скорости (рнс. !Х-11). Диск приводится в движение гидравлическим нлн механическим способом, а жндкость перемещается в радиальном направлении по трубкам нлн по плоской поверхности диска. Образующиеся капли жидкости имеют одинаковый размер, который можно регулировать путем изменения скорости вращения диска н расхода жидкости. В связи с этим распылители наиболее удобны в тех случаях, когда необходимо получнть капли жидкости для фундаментальных исследований.
Подробное описание конструкции распылителей приведено в отдельных изданиях (2801. В настоящее время центробежные распылители этого типа не применяются в промышленных скрубберах, но онн могут найти применение прн разработке новых видов скрубберов, где необходимо получение капель примерно одинакового размера. Прн столкновении двух струй жидкости создается плоская волннстая струя воды, которая местами разрушается н распадается на группы капель под воздействнем волн, образующихся в жидкостн в точке соударення струй. Частота волн возрастает прн увеличеннн скорости струи н уменьшении угла соударення, возрастая до 4 кГц и образуя множество мелких капель. Вязкость жидкости ухудшает процесс образования брызг, их характеристики несколько изменяются вследствие наличия поверхностного натяжения (55Ц.
Такие распылители, называемые соплами со столкновением струй жидкости, имеют преимущество, которое заключается в том, что капли малых размеров могут формироваться без применения сложных механических приспособлений, характерных до двух предшествующих типов распылителей илн изнашивающихся поверхностей сопел с отражательными устройствами. Однако эти распылительные сопла пока не используются в промышленных скр бберах. ри пневматическом распылении, или распылении столкновением двух струй, жидкость разбрызгивается вследствие соударения г ЛНЛПЕЛцг Г! бглщп(пе, ~~! ц 4(г-.ат(напето лтмл(гвг 4 % ! ')- снипа $ .
Обршлный лппглл Рис. 1Х-1О. Конструкция сопел с центробежной камерой (бб('! (О) и харак- теристика образукгц(их капель (б): ! — аращательнан камера: 2 — отаерсще. тангеицнального ваада; 2 — взел иод углом к камере; 4 — центробежная камере! Л вЂ” диаметр вращатсльнаа камеры; Л к с (-Лгй!2 диаьгстр сопла; У !Осе [где Уд— нрезьгщсние объеме. тг! ТЛ вЂ” средцсе значение Розина — Рзммлера; с — козффицнент дисперсии, определяемый углом наклона на рве.
(Х-!О,б( (Ггззег. Еаеоыагс. тгапз. (пз!. Сьегп. Епингз., (996, г. 24, р. 294). Ш 22 (бб гаа О((Р йрй Размбр лима Оа,с( (оь Рис. 1Х-11. Типовой диск центробежной раснылительиой фор- сункн !551!. струй газа и жидкости, в результате чего образуются очень мелкие капли, которые, как показал опыт, непригодны при исси пользовании центробежных скрубберов [4001. Необходимость подачи воздуха или пара под большим давлением в дополнение к подаче воды или какой-либо другой жидкости повышает расходы на установку и обслуживание устройств, поэтому эти сопла, как правило, не используются для скрубберов. Формирование капель в пневматических разбрызгивающих устройствах было изучено довольно подробно, в основном на примере скрубберов Вентури, принцип действия которых основан на столкновении потока газов с жидкостным экраном.
Средний размер капель й и площадь поверхности капель на единицу объема газов могут быть найдены из эмпирических уравнений Нукиямы и Тана- савы [610): О ' „л "у' ( — )-3-35~( — — ) ( з ) (зх.о где 11 — средний диаметр капли (диаметр поверхности), мкм; и — относительная скорость между аозлушным и жидкостным потоком, мгс; (7®Я — соотношение расходов жидкости и газа з горлоаинс трубки Вентури; рм — плотность жидкости, кг/мз; о — поверхностное натяжение жидкости, Н/и; р„, — вязкость жидкости, Па.с.
Для воздушно-водяной системы уравнение (!Х.1) упрощается П .= и + 9.75 1Оз51 з 15 Обо (1Х.2) где 1., — соотношение воды (и') и аоздуха (мз). Удельная поверхность капель, А (в мз(мз газа) может быть определена по уравнению А = РООЕзЦ1 (1Х.З) Экспериментальные исследования [376] прекрасно подтвердили прсдположения, сделанные на основе приведенных выше уравнений для пневматических сопел; одновременно с этим довольно точное соответствие было получено для распылителей Вентури [6071. Сопла с акустическим разбрызгиванием, разработанные, недавно, имеют ряд преимуществ над традиционными соплами пневматического типа и механическими соплами распыления жидкости под давлением.
Конструкция акустического сопла показана на рис. 1Х-[2. Жидкость истекает из простой кольцевой камеры через отверстия с низким давлением (70 кПа); струйки жидкости разбиваются звуковыми волнами частотой 9,4 кГц, в результате чего формируются однородные по размеру капли. Звуковые волны возникают при столкновении струи сжатого воздуха или пара (100 — 400 кПа) с резонатором, расположенным в центре, между выпускными отверстиями. Пропускная способность рассматриваемого сопла составляет около 45 г1с 1251.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
