Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 125
Текст из файла (страница 125)
Для обеспечения стабильности работы в широком диапазоне скоростей газа, улучшения распределения жидкости и уменьшения уноса брызг предложены аппараты с подвижной шаровой насадкой конической формы. Разработано два варианта таких аппаратов: форсуночный (рис.
2.20, а) и эжекционный (рис, 2.20, б). Часть 111. Основное ооорудование для очистки газовых систем В аппаратах рекомендуется применять полиэтиленовые шары диа- метром 34 — 40 мм, насыпной плотностью 110 — 120 кг/м'. Статическая высота слоя шаров — 650 мм. Скорость газов на входе в слой колеблется в пределах 6 — 10 м/с и уменьшается на выходе до 1 — 2 м/с. Высота конической части в обоих вариантах принята равной 1 м. Угол раскрытия конической части зависит от производительности аппаратов и может составлять от 10 до 60'.
Для улавливания брызг в цилиндрической части аппаратов размешается неорошасмый слой шаров высотой 150 мм. В форсуночный скруббер орошающая жидкость подастся в количестве 4 — 6 л/м' газов. В эжекционном варианте орошение шаров осуществляется жидкостью, которая всасывается из сосуда с постоянным уровнем газами; подлежащими очистке.
Зазор 5 между нижним основанием конуса и уровнем жидкости зависит от производительности аппарата (рис. 2.21). Гидравлическое сопротивление форсуночного варианта составляет от 900 до 1400 Па, а эжекционного — от 800 до 1400 Па. В настоящее время применяются конические скрубберы с подвижной насадкой производительностью по газам от 3 до 40 тыс. м'/ч.
Ь,мм ш хп Ж .И (',), 10 з, тыс. мз/ч Рис. 2.21. Зависимость величины зазора 5 от производительности по газам 2.3. Тарельчатые (пенные) газоп ромы ватели В основе этих аппаратов лежит взаимодействие газов с жидкостью на тарелках различной конструкции. Характер взаимодействия в значительной степени определяется скоростью газового потока. При малых скоростях (- 1 м/с) газы проникают через слой жидкости в виде пузырей — происходит барботаж. С ростом скорости газов взаимодействие газового и жидкостного потоков протекает более интенсивно и сопровождается образованием высокотурбулизованной пены, в которой происходит непрерывное разрушение, слияние и образование новых пузырьков. Поэтому газопромыватели данного типа часто называют пенными аппаратами.
Разработан ряд конструкций тарсльчатых (пенных) газопромывателей: с провальными тарелками (рис. 2.22, а), с переливными тарслками (рис. 2.22, б). В аппарате с провальными тарелками применяются два вида тарелок: дырчатые и щелевые (рис. 2.23). Щелевые тарелки изготавливают сварными из трубок или пластин. Оптимальная с точки зрения гидравлического сопротивления тарелка должна иметь толщину 4 — 6 мм. Обычно диаметр отверстий в тарелках пенного пылеуловителя с1О = 4 . 8 мм, ширина щели Ь = 4 + 5 мм, а свободное сечение 5, колеблется в пределах 0,15 — 0,25 ыз/м'.
В случае применения аппарата для охлаждения газов устанавливают тарелки с большим свободным сечением — до 0,4 — 0,5 м'/м'. Рекомендуемые гсометрические размеры тарелок пенных пылеуловителей приведены в табл. 2.3. Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки Газы Газы Жидкость Га Шлам Шлам Шлам Таблица 2.3 600 Рис. 2.22. Пенные пылеуловители: Жид а — с провальной рсшсткои; б — с переливной решеткой; 1 — корпус; 2 — оросительное устройство; 3 — тарелка; 4 — приемная коробка; 5— порог; б — сливная коробка Рис. 2.23. Конструкция провальных тарелок: а — щслевая„б — дырчатая Геометрические размеры тарелок с круглыми отверстиями Удельное орошение при очистке газов (без необходимости охлаждения) составляет от 0,4 до О,б л/м'.
Плотность орошения ~в кг/(м' с)1 находят из выражения: И' = ти,р„, (2.15) где т — удельное орошение, м'/м' газов. Минимальная линейная скорость газов, при которой образуется пенный режим в указанных пределах плотности орошения, может быть принята равной от 1,0 до 1,2 м/с. Часть Ш. Основное ооорудование дяя очистки газовых сис~нел~ Рас ~ет максимальной скорости газов при пенном режиме и (м/с) ведется методом последовательных приближений по эмпирическому уравнению 1яя = 1350 — '' + 0,154, (2.1б) ~г,~ где а, — эквивалентный диаметр отверстий тарслки, м: для дырчатых тарелок Ы, = И„для щелевых д, = = 2Ь; А — коэффициент, определяемый из выражения А = 38 8(И'/И' )-оа"т"х(р /р)"" (2 1Л где И~„— стандартная плотность орошения, равная 1 кг/(м'- с). При расчете.
предварительно задаются линейной скоростью газов в аппарате и„, принимая ее равной от 2 до 2,3 м/с, и по уравнению (2.15) определяют И'. Рабочая скорость газов и, в аппарате (на входе в слой пены) должна составлять от 0,9 до 0,95 т„,. Если я„, окажется по расчету меньше принятой и, или больше, чем 1,1 и,, то расчет повторяют с внесением соответствующих поправок в принятое значение и,. Диаметр аппарата (в м) о=ф7(0785и,). Р.1~) Если диаметр аппарата оказывается большим (О ) 2,5 м), то следует устанавливать несколько параллельных аппаратов. Большое внимание в этом случае следует уделять равномерному распределению газов по всей площади сечения аппарата.
Поэтому в аппаратах большого сечения иногда устанавливают вместо одной две тарелки, полагая, что первая из них (по ходу газов) обеспечивает равномерное газораспределение. Полное гидравлическое сопротивление аппарата (в Па) определяется по уравнению: ' лр = ир + ьр, + лр. + ьр„„, (2,19) где Лр,„— гидравлические потери при входе газов в аппарат, Па; Лр,„„— гидравлические потери при выходе газов из аппарата, Па; Лр, — полное гидравлическое сопротивление одной или нескольких тарелок (в случае многополочного аппарата) со слоем пены, Па; Лр„,„— гидравлическое сопротивлеййе каплеуловителя, встроенного в аппарат, Па; Значения Ьр, Лр,, невелики и составляют 50 — 100 Па. Полное гидравлическое сопротивление тарелки (в Па) определяют по формуле: о2 Лр, = А' — ',' + Лр„(2.20) где Ьр — гидравлическое сопротивление за счет сил поверхностного натяжения, Па.
При псшюм режиме взаимодействия газов и жидкости коэффициент А рассчитывается из выражения (2.17). Для щелевых тарелок Ьр рассчитывают по уравнению: Лр, = 2о/Ь, (2.21) где о — коэффициент поверхностного натяжения на границе раздела фаз «газ — жидкость», Н/м. Для расчета Лр., дырчатых тарелок рскомендуется формула (2.22) 1,3а' +О,ОЗИ„' б01 Глава 2.
Оборудование для мокрых методов очистки бР~,7777 й7 исэ и/а 7,У ~Ф ф 7,6 7бб 7, д' 7,7 7ЮР 770 Уб 77 Рис. 2.24. Номограмма для гидродинамического расчета пенных аппаратов с провальнымн тарелками яю ~ ьр„ Ключ о,-з т -+ с7о-~ Юо ~чв. 602 Гидродинамический расчет пенных аппаратов с провальными тарелками может быть проведен по номограмме, приведенной на рис.
2.24. С помощью .номограммы может быть определен один из четырех парамстров (о„, т, с7„5',) при трех других заданных, гидравлическое сопротивление тарелки Лр,, а также высота слоя пены на тарелке Нс Номограмма может быть применена при скоростях газов от 0,8 до 2,0 м/с, т.е. в пределах протекания пенного режима. Для уменьшения уноса брызг верхняя тарелка пенного пылеуловителя должна быть удалена от места отвода газов из аппарата на расстояние не менее 1,0 м. Общая эффективность пылсулавливания пенных аппаратов как с переливными, так и с провальными тарелками рассчитывается по формуле (1.8) [часть 1П, глава 11 при И„ = 0,85 мкм и 18 о, = 0,7б9, Эги значения ~7 и 18 о, йолучены для следующих условий: скорость газов в аппарате и, = 2 м7'с и высота слоя пены на тарелке И„= 0,09 м. Поэтому в случае необходимости для аппаратов с Глава 2.
Оборудование для мокрых методов очистки ~ /азы Жидкость у Шпам Рис.2.25. Стабилизатор 604 сечение аппарата и пенный слой на небольшие ячейки (рис. 2.25). Стабилизатор пены предотвращает возникновение волнового режима на тарелке вплоть до скорости газов 4,0 м/с, т.е. существенно расширяет скоростной интервал пенного режима. Благодаря стабилизатору происходит значительное накопление жидкости на тарелке и, следовательно, увеличение высоты пены по сравнению с провальной тарелкой без стабилизатора. Применение стабилизатора позволяет существенно сократить расход воды на орошение анпарата.— Рекомендуются следующие размеры стабилизатора: высота пластин — 60 мм; размер ячеек— от 35 х 35 до 40 х 40 мм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
