1. Центральная труба; 2. Форсунки.

Рис.119. Основные типы форсунок.

а) Центробежная с тангенциальный вводом жидкости; б) С винтовым вкладышем; в) Ударная;

г) С взаимным ударом двух струй.

Из всего многообразия форсунок в абсорберах обычно используют меха­нические форсунки в которых распыление происходит за счёт энергии жидкости, подаваемой под избыточным давлением 0,25 - 0,3 МПа. Их конструкция выбира­ется такой, чтобы обеспечить надёжную работу при распылении загрязнённых жидкостей. Такие форсунки дают более грубый распыл, но отсутствие в конст­рукции узких каналов и щелей, характерных для форсунок тонкого распыла, обеспечивает их работу без забивания.

Приведенные типы форсунок дают полый факел, в котором у переферии создается максимальная плотность орошения, а в направлении к центру она быст­ро падает почти до нуля.

Для получения сплошного заполненного факела распыла с равномерной плотностью орошения применяют цельнофакельные форсунки. В них жидкость делится на два потока. Одному потоку сообщается вращательное движение, а дру­гой направляется непосредственно к выходному отверстию. Перед выходом из этого отверстия происходит соударение потоков, приводящее к заполнению цен­тральной области жидкостью «г)».

Форсунки характеризуются: производительностью, углом конусности фа­кела распыла, распределением жидкости по сечению и дисперсностью капель. Для рассмотренных форсунок, угол при вершине конуса, образованном факелом распыла, составляет 55 - 90° при длине факела 0,6 - 1,8 м. Для маловязких жидко­стей угол конусности факела не зависит от расхода жидкости, а для вязких жид­костей - пропорционален расходу и несколько уменьшается с возрастанием вяз­кости. При подобном распылении жидкости получается полидисперсный распыл, состоящий из капель различного диаметра. Распределение капель по диаметру имеет вероятностный характер и описывается кривой распределения, которая строится по опытным данным.

Практическое занятие № 34

3.3.2. Скоростные прямоточные абсорберы

В полых распиливающих абсорберах скорость газа нельзя значительно по­высить, т.к. это вызвало бы унос с ним большой части распылённой жидкости. В случае прямотока газа и жидкости процесс проводят при больших скоростях газа (20 - 30 м/с), причём вся жидкость уносится с газом и отделяется от него в специ­альном сепарационном устройстве. Эти абсорберы подразделяются на три груп­пы.

3.3.2.1. Форсуночные абсорберы

В этих аппаратах (рис.120) жидкость распиливается при струйном или плё­ночном её течении. Наибольшее распространение получили так называемые аб­сорберы Вентури.

Ж идкость подаётся в горловину или суживающуюся часть (конфузор). Пройдя с большой скоростью горловину газ поступает в диффузор (расширяю­щуюся часть), здесь скорость газа постепенно снижается, после чего он направляется в сепарационное устройство. В диффузоре кинетическая энергия газа переходит в энергию давления с минимальными потерями. В случае «а» жидкость подаётся в горловину 1 через расположенные на её переферии отверстия и отделяется от газа в циклоне 2. В случае «б» осуществляется центральный ввод жидкости через сопло 3; сепарационным устройством является бак. В устройстве «в» сопло встроено непосредственно в сепаратор.

Известны абсорберы Вентури с подачей жидкости под давлением 600 -1000 кПа. В этом случае, вытекающая из форсунки жидкость, эжектирует газ, бла­годаря чему сопротивление абсорбера невелико и может быть снижено до отрица­тельных значений, т.е. аппарат может работать как устройство для перемещения газа. В этих абсорберах (рис.121) жидкость поступает в конфузор, переливаясь че­рез его верхний обрез. Далее жидкость стекает по конфузору в виде плёнки и распыливается газом при прохождении через горловину. Наибольшее распростране­ние получили так называемые абсорберы АТР. Из-за отсутствия диффузора дан­ные аппараты обладают более высоким гидравлическим сопротивлением.

3.3.2.2. Бесфорсуночные абсорберы

К ним относят аппараты (рис.122) в которых реализуется восходящий поток (прямоток). В этом случае, жидкость эжектируется в конфузор поступающим в него газом. Сама жидкость подаётся в бак 1, в котором устанавливается опреде­лённый уровень, обуславливаемый расходом жидкости и увеличивающийся с по­вышением последнего. В результате трения газа о жидкость на ней образуется холм с поверхности которого и распыляется жидкость. Разделение жидкости и га­за происходит в сепараторе 2. Абсорберы могут иметь трубы круглого и прямо­угольного сечения, причём при больших производительностях возможна установ­ка нескольких параллельных труб.

Разновидностью данных абсорберов является аппарат «Аэромикс». В нём жидкость подается в нижнюю часть трубы через тангенциально расположенные сопла 3 и распыливается поднимающимся газом. В этих аппаратах может быть осуществлена рециркуляция жидкости без всяких насосов.

3.3.2.3. Ударные абсорберы

К ним относят аппараты в которых распыление происходит при ударе дви­жущегося с большой скоростью газа о поверхность жидкости.

П ервым представителем аппаратов данной группы может служить скруббер Дойла (рис.123). В нём газ поступает через трубы 1. снабженные для увеличения скорости газа наконечниками 2, имеющими сечение прямоугольной или кольце­вой щели Скорость газа при выходе из наконечника достигает 15 - 20 м/с.

П ерегородки 3 и 4 (рис.123) служат для отделения капель жидкости от газа. Уровень жидкости в аппарате поддерживается на 10 – 20 мм ниже кромки наконечника. Гидравлическое сопротивление аппарата около 1500 Па. Корпус круглого или прямоугольного сечения.

Вторым представителем аппаратов данного типа может служить абсорбер Ротоклон (Рис.124).

В аппарате установлены один или несколько изогнутых щелевых каналов, нижняя часть которых затоплена жидкостью. При ударе о поверхность жидкости газ захватывает часть жидкости и вынуждает её двигаться вдоль нижней направляющей канала, после чего она отбрасывается к верхней направляющей и при вы­ходе из щели падает в виде завесы из капель.

В ротоклонах применяют нагрузки по газу 3000 - 6000 м /ч на 1 м длины щелевого канала при скорости газа в этих каналах до 15 м/с. Гидравлическое со­противление аппарата 1000 - 1500 Па.

Последним представителем аппаратов подобного типа может служить ударно распылительный абсорбер (рис.125).

Рис.31. Схема ударно распылительного абсорбера