Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 133
Текст из файла (страница 133)
2.60. Центробежный каплеуловитель с цилиндрическим завихритслем: 1 — диск; 2 — кольцо; 3 — лопатки; 4— карман; 5 — канал Часть Ш. Основное оборудование для очистки газовых систем 1аз+зкидкость А-А Жидко 643 Рис. 2.6!. Бе1пробсжный каплеуло- витель с коническим завихрителсм: 1 — корпус; 2 — кольцо; 3 — диск; 4- лопатки; 5 — карман Прямоточные центробежные каплеуловители с коническим завихрителем имеют склонность к забиванию межлопастных каналов вследствие их сужения у вершины завихрителя, что не позволяет широко применять данные каплеуловители для улавливания капель суспензий или растворов, склонных к кристаллизации..
В центробежном прямоточном каплеуловителе с коническим завихрителем конструкции НИИОгаза проблема забивания межлопастных каналов решена путем разделения аппарата по высоте на несколько секций с уменьшением числа лопаток к вершине (рис. 2.62). Последовательность расчета цснгробежных каплеуловителей подобна расчету аппаратов ЦВП. Рис. 2.62. Центробежный каплеуловитсль конструкции НИИОгаза: а — схема аппарата; б — конструкция аппара- та; 1 — корпус; 2 — входной патрубок; 3— завихритель; 4 — выходной патрубок; 5— кольцевой сборник жидкости; б — патрубок для отвода жидкости Глава 2, Оборудование для мокрьп методов очистки вого) профилей (жалюзи), прутки, уголки и т.д.
(рис. 2.бЗ). В зависимости от расположения пакетов насадки в пространстве их можно подразделить на горизонтальные, вертикальные и наклонные. Слои из гранулированных материалов, колец Рашига, седел Берля и других специальных видов насадок обычно устанавливаются в верхней части аппарата. Эффективность инерционных каплеуловителей увеличивается с ростом скорости газов. Однако этот рост не может быть беспредельным, поскольку в определенном диапазоне скоростей газов происходит резкое снижение эффективности сепарации из-за возникновения вторичного уноса, наступает «захлебывание» сепаратора.
Критическая скорость в сечении сепараторов определяется их конструкцией, расположением пакетов насадки в пространстве, направлением набегаюшего газового потока, геометрическими характеристиками элементов, Физика-химическими свойствами сред и уносом брызг из аппарата. Для расчета критической ско- Кроме центробежных каплеуловителей в промышленной аппарагуре мокрого пылеулавливания широко применяются инерционные каплеуловители. В качестве инерционных капле- уловителей могут быть использованы различные насадки (или пакеты из насадки): дробленая порода, стружка, галька, шлак, стандартная насадка (кольца Рашига, седла Бсрля, сферы и т.д.), вязаная сетка (демистеры), пластины волнообразного и зигзагообразного (уголко- Рис. 2.63. Элементы сепарационных устройств: а, б — юризонтальные жалвззийные; в — прямоточный сепаратор Карбейта; г — гофрирован- ные вязаныс сетки; д — утолковыс; в — всртнкальныс жалюзнйныс; ж — швсллсрковые Часть Ш.
Основное оборудование для очистки газовых систел~ рости газов в инерционных сепараторах пользуются формулой: о„= К, " ", (2А4) Р~ где и,— оптимальная скорость газов в свободном сечении сепаратора, м/с; К, — коэффициент.. Значение коэффициента К, для сепаратора Карбейта составляет 0,305, для вертикального жалюзийного сепаратора — 0,122, для горизонтально установленного сеточного каплеуловителя при движении газов навстречу стекаюшему потоку жидкости (при атмосферном давлении) — 0,107— 0,122.
Обычно оптимальная скорость газов — 3 — 5 м/с. Для вертикальных волнообразных жалюзийных сепараторов при угле раскрытия профиля 2а = 90 (см. рис. 2.63) и для уголковых при 2а = 120' оптимальная скорость газов составляет 5 — 6 м/с. Вторичный унос в сепараторах с капельным отводом жидкости (слой насадки, горизонтальные жалюзийные, сетчатые, уголковые) наступает при меньших скоростях газового потока, чем в сепараторах с пленочным отводом жидкости (вертикальные жалюзийные, швеллерковые).
Для увеличения критической скорости восходящего потока газов применяется наклонная установка сепараторов, причем оптимальным считается угол наклона 40 — 45'. Однако наклонные инерционныс сепараторы работают нормально только при небольшом количественном уносе жидкости. Основной недостаток всех инерционных каплеуловигелей — возможность образования отложений пыли. Для предотврашения образования отложений рскомендуется применять профили с шагом г = 90 мм. .
Гидравлическое сопротивление инерционных каплеуловителей Ьр, (Па) рассчитывается по формуле: Ьр, = ~р,'р„/2, (2.45) где ~, — коэффициент гидравлического сопротивления сепаратора. Коэффициент ~, для прямоточного сепаратора Карбейта равен 6,5, для горизонтальной сетки при толщине насадки 100 мм составляет 1,8, для жалюзийных сепараторов ~, определяется по следующим формулам: — для горизонтальных, вертикальных и наклонных (угол наклона 40— 45') пакетов волнистого профиля: ~, = (2,5~'и + 0,4) с18'а; (2.46) — для вертикальных и горизонтальных пакетов уголкового профиля: ~, = (2,4и — 2) с18'а; (2.47) — для наклонных пакетов уголкового профиля: = (1 Зи — 0 9) ссра (2.48) где ~' — коэффициент, который можно принять равным 0,20 — 0,25;.
и — число ступеней сепарации (количсство секций в одной изогнутой, пластине жалюзийного сепаратора), обычно и = 4. Два ряда вертикальных жалюзийных каплеуловителей при нагрузке по хоикости до 200 г/м' обеспечивают остаточную концентрацию капель 0,03 г/м'. 2.8. Фильтры-туманоуловители Туманоулавливание — процесс выделения из туманов (газовых. потоков со взвешенными в них жидкими частицами) капель размером менее 10 мкм, образовавшихся. за счет термической конденсации па- 645 Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки ров, химического взаимодействия газообразных составляющих или при гонком диспергировании жидкостей.
Обычно значительная часть капелек в туманах имеет субмикронные размеры. В качестве туманоуловителей широко применяются волокнистые самоочищающиеся фильтры, снаряжаемые слоями из стеклянных, синтетических и металлических волокон, а также пакеты вязаных металлических или синтетических сеток. Отличительной особешюстью волокнистых Фильтров-тумапоуловителей является коалесценция уловленных жидких частиц при контакте с поверхностью волокон и образование на них пленки жидкости, удаляющейся из слоя по мере накопления в виде струек или крупных капель, перемещающихся внутри слоя и с его тыльной стороны под действием силы тяжести, увлечения газовым потоком и капиллярных сил. При этом обычно не требуется никаких механических воздействий на фильтрующие слои, т,е.
фильтры работают с постоянным сопротивлением в стационарном режиме саморегснерации (самоочищения). Недостатком волокнистых Фильтров является возможность их забивания при наличии в тумане значительного количества твердых частиц и при образовании нерастворимых солевых отложений (СаСО,, Са$04, СаЯО,, СаР, и др.) в процессе взаимодействия солей жесткости воды с газами (СО„КО„НГ и др.). Чем больше плотность упаковки слоя и меньше диаметр волокон, тем большее количество жидкости удерживается в слое и тем значительнее изменения его структуры по сравнению с сухим фильтром. Образование многочисленных пузырьков на тыльной поверхности и в глубипс тонковолокнистого слоя и их разрьв приводят к образованию мелких капель, уносимых газовым потоком. В результате сопротивление возрастает, эффективность очистки папает, и только снижение насыщенности жидкостью слоя может привести к уменьшению выходной концентрации.
Этого можно добиться уменьшением входной концентрации и скорости Фильтрации, использованием толстых и пористых слоев с более крупными и упругими волокнами в слое, вертикальным расположением слоя, однонаправленной упаковкой волокон в нем, а иногда и принудительным отводом жидкости из замыкающего слоя. Использование синтетических и других гидрофобных волокон также позволяет снизить сопротивление и повысить эффективность очистки. Вторичные капельки обычно значительно крупнее, чем частицы тумана, хотя наряду с ними имеются и более мелкие — так называемые капли-сателлиты. Таким образом, волокнистый фильтр, работающий в режиме генерации вторичного аэрозоля, иногда может рассматриваться как укрупнитель высокодисперсных частиц.
Этот эфФект используется при создании двухступенчатых фильтров для улавливания мелких частиц при высокой скорости Фильтрации на первой ступени с последующим доулавливанисм крупных капель в более простых сеточных или других брызгоуловитслях. При улавливании туманов растворов солей решающее влияние на Фазовое состояние солевого аэрозоля может иметь относительная влаж- Часть Ш. Основное оборудование для очистки газовых систем ность газа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
