27. Жидкопленочные пылеулавливающие аппараты

Для успешной работы аппаратов этого типа необходимо, во-первых, образование непрерывно обновляющейся пленки или слоя жидкости, улавливающих частицы пыли и отводящих их с рабочей поверхности, и, во-вторых, подвод частиц пыли к этой пленке или слою жидкости.

К пылеулавливающим аппаратам этого типа относятся:

1) центробежные аппараты;

2) барботажно-пенные аппараты;

3) ударно-инерционные аппараты.

Аппараты центробежного типа

Принцип использования центробежной силы для улавливания пыли, широко используемый в циклонах, нашел применение и в аппаратах мокрой очистки. Для вращения газового потока в аппаратах центробежного типа применяют специальные направляющие лопатки или тангенциальный подвод газа.

Ц ентробежные скрубберы ЦС-ВТИ конструкции Промстройпроекта рекомендуют применять в вытяжных вентиляционных системах при очистке воздуха от пыли, образующейся при транспортировке абразивов, кварцевого песка, различных руд, а также для очистки дымовых газов котельных, электростанций и промышленной очистки газов от нецементирующихся пылей. Температура газов, поступающих на очистку, не должна превышать 300 С. В зависимости от требуемого направления выходного патрубка скрубберы изготовляют правого и левого вращения.

Рис. 3.1. Центробежный скруббер конструкции ЦС ВТИ

Скруббер имеет цилиндрический стальной корпус 1 с входным патрубком 2, оросительную систему 3 и гидравлический затвор 4. Для периодической промывки осевшей пыли на стенках входного патрубка предусмотрены смывные сопла. Внутри скруббер футирован керамической плиткой.

Принцип действия центробежного скруббера состоит в следующем: запыленный газовый поток вводится через наклонный патрубок в корпус, где происходит смачивание и укрупнение частиц пыли. Орошенный газовый поток, попадая в циклон, вращается. Возникающие центробежные силы отбрасывают частицы пыли к орошаемой поверхности циклона, оттуда они вместе с водой стекают вниз, и стоки периодически удаляют через гидравлический затвор. Степень улавливания пыли в мокрых циклонах 90 – 95 процентов.

См. 28, 29

28. Барботажные пылеуловители. Пылеуловитель пвм

В барботажных аппаратах очищаемые газы в виде пузырьков проходят через слой жидкости. Вследствие большой поверхности соприкосновения газов с жидкостью газ очищается от взвешенных частиц. Эффективность подобных аппаратов достаточно велика при улавливании частиц размером d  5 мкм. Производительность этих аппаратов невелика, поэтому они находят ограниченное применение в промышленности. Кроме того сложность изготовления этих аппаратов ограничивает их применение в промышленности.

Шлам из пылеуловителя удаляется периодически или непрерывно через гидрозатвор. Для удаления уплотненного осадка со дна применяют смывные сопла.

Аппараты ударно-инерционного типа. К этим аппаратам относится большая группа мокрых пылеуловителей, в которых контакт газов с жидкостью обеспечивается при ударе газового потока о поверхность жидкости с последующим пропусканием газожидкостной взвеси через отверстия различной конфигурации. В результате такого взаимодействия образуются капли диаметром 300 – 400 мкм.

Наиболее простой по конструкции пылеуловитель ударно-инерционного типа показан на рис. 3.2,а. Он представляет собой вертикальную колонну, в нижней части которой находится слой жидкости. Запыленные газы со скоростью 20 м/с направляются сверху вниз на поверхность жидкости. При резком изменении направления движения газового потока (на 180⁰) взвешенные в газе частицы осаждаются на поверхности воды, а очищенные газы направляются в выходной газопровод. Аппараты этого типа удовлетворительно работают только при улавливании

Р ис. 3.2.Аппараты ударно-инерционного типа:

а – ударно инерционный пылеуловитель;

б – пылеуловитель ПВМ;

в – скруббер Дойля.

Пылеуловитель ПВМ - щелевой пылеуловитель (рис. 3.2,а), образованного прямыми перегородками и отбойником. При включении вентилятора воздух устремляется в щель между перегородками, захватывая с собой жидкость. Образовавшийся турбулизированный слой жидкости сначала отклоняется нижней перегородкой вверх, а потом верхней перегородкой с отбойником – вниз, образуя сплошную водяную завесу, через которую проходит подлежащий очистке газ. Пыль улавливается за счет инерционных сил, действующих при поворотах и при прохождении газа через водяную завесу.

Шлам можно удалять как периодическим сливом, так и скребковым транспортером. Установка вентиляторов допускается на крышке корпуса, а также отдельно от пылеуловителя.

Постоянный уровень воды в пылеуловителе поддерживается с помощью специально разработанного поплавкового устройства.

Скруббер Дойля через кольцевую щель, образованную входным патрубком и вдвинутым в него конусом, запыленный газ со скоростью 30 -–50 м/с ударяется о поверхности жидкости, находящейся на 2 – 3 мм ниже кромки трубы. За счет инерционных сил и образующейся вокруг щели завесы из капель жидкости частицы пыли улавливаются водой в виде периодически удаляемого шлама, собирающегося на дне пылеуловителя.

Очищенный газ выводится из аппарата, предварительно пройдя брызгоуловители, т.е. перегородки, расположенные по ходу газа. Уровень воды в аппарате поддерживается постоянным с помощью гидрозатвора. Удельный расход воды в скрубберах Дойля составляет  0,15 кг/м3. Гидравлическое сопротивление аппарата около 1,5 кПа. В скруббере Дойля с высокой эффективностью улавливаются частицы размером более 10 – 15 мкм.

Скруббер Дойля устанавливают, как правило, вместе с циклонами для повышения эффективности очистки.

В последнее время находят применение малогабаритные пылеуловители «Ротоклон» типа N с механизированным шламоудалением, у которых степень улавливания пыли составляет 99 процентов.

Ротоклон (типа N). Главной частью ротоклона (рис. 3.4) является щелевой канал (импеллер) сложной формы. При пуске вентилятора уровень жидкости в центральном отсеке понижается, в результате чего между поверхностью воды и верхней направляющей импеллера образуется щель, в которую (обычно со скоростью ~15 м/с) устремляется запыленный газ.

Рис. 3.4. Ротоклон (типа N): 1 – вход газов; 2 – направляющие лопатки (импеллеры); 3 – каплеотбойник; 4 – выход газов.

Газовый поток подхватывает жидкость, движущуюся турбулизированным слоем вдоль нижней направляющей канала. Далее жидкость отбрасывается к верхней направляющей канала и при выходе из щели падает в виде сплошной водяной завесы, сквозь которую проходит газ. Под действием инерционных сил при поворотах частицы пыли проникают в слой жидкости и улавливаются им. Другая часть пыли улавливается при проходе через водяную завесу. Во избежание выноса из аппарата капельной влаги на пути выхода газов устанавливают специальные отбойные щиты. Вентилятор, вызывающий движение газов через ротоклон, часто устанавливают непосредственно на корпусе аппарата.

Уловленная пыль собирается на дне корпуса аппарата и удаляется вручную или с помощью размещенного на дне скребкового транспортера.

Отсутствие сопел и мелких отверстий позволяет работать при высокой запыленности газа на воде пониженного качества, расход которой обычно не превышает 0,03 кг/м3 и определяется только испарением и потерями со шламом.

При эксплуатации ротоклона очень важно поддерживать постоянный уровень воды. Эта операция автоматизирована.

Колебания в расходе газов через ротоклон в пределах  25% почти не отражаются на эффективности работы, что является существенным достоинством аппарата. Однако к температуре газа ротоклоны очень чувствительны и могут нормально работать только на холодном газе.