5.5 Механічні газопромивники

Характерною особливістю механічних газопромивників є наявність обертового пристрою (ротора, диска тощо), який забезпечує розбризкування і перемішування рідини або крутіння газового потоку. Залежно від способу підведення механічної енергії апарати цього типу поділяються на механічні газопромивачі та динамічні газопромивачі. В механічних газопромивниках очищувані гази стикаються з рідиною, розбризкуваною за допомогою обертового тіла (весла з лопатками, перфорованого барабана, дисків тощо). Апарати цього типу в наш час практично не застосовуються для очищення газів від пилу.

У динамічних газопромивниках механічна енергія, яка підводиться додатково, служить для крутіння газового потоку. Вони відрізняються від сухих динамічних пиловловлювачів (див. рис. 2.8) тільки підведенням зрошувальної рідини, яка сприяє збільшенню їх ефективності. Воду у вентилятор подають за допомогою форсунок, розташованих перед його всмоктувальним отвором. Цей захід часто застосовується на практиці, коли для підвищення ефективності системи пиловловлювання, а також для попередження утворення відкладень вода подається в димосос, що забез-печує протягування газів через апарати газоочищення.

При розрахунках енергетичних затрат на очищення газів у механічних газопромивниках необхідно враховувати додаткові витрати енергії на обертання розбризкувальних пристроїв. У механічних газопромивниках ці додаткові витрати енергії можуть бути значні, причому необхідно враховувати, що не вся енергія обертання є корисною: більша частина її втрачається в приводних пристроях і витрачається на тертя рухомих частин. При розрахунку витрат енергії на очищення газів в динамічних газопромивниках із загальних енергетичних витрат необхідно віднімати ту частину енергії, яка витрачається на відсмоктування і транспортування очищених газів.

5.6 Ударно-інерційні газопромивники

До апаратів ударно-інерційної дії відноситься велика група мокрих газопромивників, в яких контакт газу з рідиною здійснюється за рахунок удару газового потоку в поверхню рідини з наступним пропусканням газорідинної суспензії через отвори різної конфігурації. Внаслідок такої взаємодії утворюються краплини діаметром 300...400 мкм. Особливістю апаратів ударної дії є повна відсутність засобів перемішування рідини, і тому вся енергія, необхідна для утворення поверхні контакту, підводиться через газовий потік.

Серед мокрих газопромивників цього типу можна виділити два найбільш розповсюджених в промисловості апарати: статичний ротоклон і скрубер Дойля (рис. 5.6).

Важливе значення для нормальної роботи цих апаратів має підтримка постійного рівня рідини в них. Навіть незначна зміна рівня рідини може привести до різкого зниження ефективності або ж значного збільшення гідравлічного опору. Вода в кількості не більше 0,03 кг/м³ подається тільки для компенсації їх витрат за рахунок випаровування і виносу зі шламом.

В статичному ротоклоні типу N встановлені один або декілька зігнутих щілинних каналів, нижня частина яких затоплена рідиною. Газовий потік, ударяючись об поверхню рідини, захоплює частину рідини і примушує її рухатися вздовж нижньої напрямної каналу. Потім рідина відкидається до верхньої напрямної і при виході з щілини падає у вигляді суцільної водяної завіси. Для запобігання виносу краплин гази після каналу проходять через систему краплевідбивних пристроїв. Швидкість газів в каналі звичайно не перевищує 15 м/с.

Розроблено декілька конструкцій ротоклонів.

Продуктивність ротоклона конструкції Гіпротяжмаша 10...40 тис. м³/год. Температура газів, які поступають на очищення до 280°С. Максимальні втрати тиску в ротоклоні відповідні максимальній швидкості повітря 25 м/с, 1900 Па; витрати води до 0,5 м³/год; максимальний об’єм води, яка заливається в ротоклон, 6,5 м³. Злиплий на дні шлам видаляється скребковим транспортером в короб або безпосередньо в шламовідвідник.

6

а) б)

Рисунок 5.6 – Пиловловлювачі ударно-інерційної дії:

а) статичний ротоклон; б) скрубер Дойля; 1 – корпус;

2 – пристрій для підведення забрудненого газу; 3 – напрямні лопатки;

4 – краплевідбійник; 5 – перегородки; 6 – конус

Ротоклон „Урал” застосовується при очищенні газів, відсмоктувальних від млинів, дробарок, сушарок, сталеплавильних печей, вуглезбагачувальних машин, котлоагрегатів, травильних і цинкувальних ванн тощо. Витрати газу 10...15 тис. м³/год при втраті тиску 1600 Па, якщо частинки пилу мають розмір 5 мкм; 35 тис. м³/год – при втратах тиску 3000... 15000 Па, якщо проводиться тонке очищення дрібнодисперсного пилу. Витрати води змінюються в межах 0,001…30 л/м³. Ефективність очищення газу досягає 99%. Температура газів допускається 400°С.

У скрубері Дойля газовий потік надходить через труби, в нижній частині яких установлені конуси, які збільшують швидкість газів у вільному перерізі труби. Швидкість газів безпосередньо в щілині на виході з труби складає 35...55 м/с і газовий потік з достатньо великою швидкістю ударяється об поверхню рідини, утворюючи завісу з краплин. Рівень рідини в скрубері (у статичному стані) на 2...3 мм нижче кромки труби. Гідравлічний опір газопромивника залежно від швидкості витікання складає 400... 500 Па, питомі витрати рідин складають біля 0,13 л/м³.

Розроблена конструкція пиловловлювача ПВМ з простішим за конфігурацією каналом (рис. 5.7) для очищення газів від середньо- і дрібнодисперсного пилу складається з двосекційного корпусу, нижня частина якого заповнена водою. У середині корпусу розташовані нерухомі направні та рухомі контактні перегородки, які переміщуються відповідно до висоти підтримуваного рівня води. До нерухомих перегородок прикріплені краплевідбивники, а у верхній частині апарата розташований краплиновловлювач з пакета зігнутих пластинок.

ОГ

3

4

5

2

6

7

1

8

10

Шлам

9

Рисунок 5.7 – Схема пиловловлювача типу ПВМ:

1 – корпус; 2 – вхідний патрубок; 3 – вентилятор;

4 – краплеуловлювач; 5 – верхня перегородка; 6 – пристрій

для підтримування рівня води; 7 – нижня перегородка; 8 – нерухома перегородка; 9 – зливний патрубок; 10 – рухома перегородка

Забруднені гази надходять в апарат через вхідний патрубок у верхній секції корпусу. При вмиканні вентилятора змінюється рівень води за перегородками. В утворену між поверхнею води і нижньою кромкою нерухомої перегородки щілину з великою швидкістю спрямовується газовий потік частково захоплюючи з собою воду. Частинки пилу, сепаровані з газового потоку, осаджуються на поверхні перегородок, змочених водою.

Вода відводиться краплевідбивником і зливається у крайній відсік. Очищені від пилу гази проходять через краплеуловлювач і викидаються назовні вентилятором.

Вловлений пил осідає в бункер пиловловлювача і видаляється при зливі шламу, за способом виведення якого з апарата розрізняють три модифікації мокрих пиловловлювачів типу ПВМ:

- в пиловловлювачах ПВМСА шлам видаляється через затвор зливного штуцера, розташованого на дні бункера (витрати води біля 50 кг на 1 г вловленого пилу);

• в пиловловлювачах ПВМБК шлам видаляється з дна бункера скреб­ковим транспортером (витрати води біля 5 г на 1 м³ очищувального га­зу);

• в пиловловлювачах ПШБ плавальний пил (волокна) зливається че­рез кармани, з’єднані з внутрішньою порожниною апарата повздовжніми щілинами. Важкі частинки пилу осаджуються в бункері й періодично вивантажуються через запірний засув (витрати води від 10 до 40 г на 1 м³ очищувального газу).

Гідравлічний опір у пиловловлювачах типу ПВМ складає 800... 2000 Па, концентрація шкідливих компонентів на вході – не більше 10 г/м³.

Умовні позначення типорозміру пиловловлювачів: П – пиловловлю­вач; В – вентиляційний; М – мокрий; цифра – продуктивність для по­вітря (тис. м³/год); буква після цифри – спосіб виведення шламу з апарата; К – конвеєрний; С – зливний; останні букви А, Б – модифіка­ція.

Технічна характеристика типорозмірів пиловловлювачів ПВМ наведена в табл. 5.6

Таблиця 5.6 – Технічна характеристика пиловловлювачів типу ПВМ

Типорозмір пиловлов-лювача	Продук-тивність, м3/год	Тип і номер встановленого вентилятора	Об’єм води в бункері пиловлов-лювача, м3	Маса (без води і вентиляційного агрегату), кг
ПВМ 3 СА	3000	ВЦ 14-46 № 2,5-01	0,7	747
ПВМ 5 СА	5000	ВЦ 7-40 № 5-06	1,2	1200
ПВМ 10 СА	10000	ВЦ 7-40 № 6-06	1,45	2610
ПВМ 20 СА	20000	ВЦ 6-45 № 8-06	2,2	2625
ПВМ 40 СА	40000	ВЦ 4-76 № 10-06	5,5	3750
ПВМ 5 КБ	5000	ВЦ 7-50 № 5-06	1,2	1265
ПВМ 10 КБ	10000	ВЦ 7-40 № 6-06	2,3	1828
ПВМ 20 КБ	20000	ВЦ 6-45 № 8-06	3,0	2005
ПВМ 40 КБ	40000	ВЦ 4-76 № 10-06	5,8	3932
ПВМ 10 Б	10000	ВЦ 7-40 № 6-06	1,45	1520
ПВМ 20 Б	20000	ВЦ 6-45 № 8-06	2,2	2320
ПВМ 40 Б	40000	ВЦ 4-76 № 10-06	5,5	4150