Центробежные скрубберы.

Характерными пылеуловителями данного типа являются центробежные скрубберы - циклоны с водяной пленкой. Последнее название более точно, так как сепарация пыли в данных аппаратах происходит в результате оттеснения частиц к стенкам корпуса в результате действия центробежных сил и последуюшего контактирования их с пленкой жидкокости (водой).

В сухих циклонах частицы пыли, оттесненные под действием центробежных сил к стенкам аппарата, могут быть в дальнейшем вынесены из него уходящими газами вследствие поперечных циркуляции и подсоса воздуха из пылесборного бункера. При наличия жидкой пленки на внутренних стенках корпуса аппарата явление вторичного уноса устраняется. Отсутствие выхлопной трубы позволяет уменьшить диаметр устройства по сравнению с сухим циклоном.

Центробежные скрубберы можно разделить на два типа: в первом вращательное движение пылегазовому потоку придается тангенциальным подводом потока, во втором в качестве закручивателя служит центральное лопастное устройство.

К достоинствам центробежных скрубберов следует отнести их более высокую эффективность, чем у полых скрубберов. Недостатками являются низкая эффективность при улавливании мелкодисперсной пыли, высокие требования к качеству осветления воды и ее однократное использование в пылеулавливающем процессе.

Наиболее известными конструкциями пылеуловителей этого типа являются циклон с водяной пленкой (ЦВП), скоростной промыватель СИОТ, центробежный скруббер с тангенциальным подводом газов, циклонно – пенный аппарат, ротоклон типа R, центробежный скруббер батарейного типа СЦВБ – 20 и другие.

Рис. 1.11. Скруббер ЦС ВТИ-ПСП

На рис. 1.11 показан центробежный скруббер ВТИ-ПСП, в котором подвод и отвод воздуха осуществляются тангенциально. Очищенный воздух отводится из верхней части аппарата также тангенциально - по направлению вращения воздушного потока. Внутренняя стенка орошается водой, стекающей по ней в виде пленки. Подающие воду сопла установлены в верхней части касательно к внутренней поверхности корпуса по направлению вращения потока газа с наклоном вниз. Такое расположение необходимо для уменьшения брызгообразования и выноса капель жидкости из аппарата.

Циклоны с водяной пленкой (ЦВП-ЛиОТ) по конструкции и эффективности аналогичны центробежным скрубберам.

В настоящее время разработаны типовые чертежи на циклоны диаметром 315, 400, 500, 630, 800 и 1000 мм, рассчитанные на расходы воздуха от 1000 до 20000 м³ /ч.

В институте Гипрогазоочистка разработан типовой проект аппарата ЦС-ВТИ трех типоразмеров с диаметром корпуса, мм: 1300, I500, 1700, на расход газа 17…40 тыс. м³/ч. Гидравлическое сопротивление этих скрубберов находится в пределах от 6,5 до 8 гПа. Развитием указанной конструкции являются циклопы с водяной пленкой ЦВП-ЛИОТ, аналогичные скрубберам ВТИ-ПСП.

Циклон с водяной пленкой (цвп).

Рис. 1.12. Циклон с водяной пленкой (ЦВП):

а — основное исполнение; б — вариант с повышенной

скоростью воздуха на входе в циклон

По внутренней поверхности стенки циклона непрерывно стекает пленка воды, которую тангенциально вводят в аппарат через ряд трубок, расположенных в его верхней части.

В циклоне с водяной пленкой (ЦВП) (рис. 1.12) скорость газа на входе в аппарат составляет 15...23 м/с, условная скорость — не более 6 м/с, расход воды 0,17...0,34 кг на 1 м³ газа, гидравлическое сопротивление 300...1000 Па. Пыль размером более 4 мкм может улавливаться с эффективностью более 97 %.

По площади входного отверстия в корпусе циклоны могут иметь два исполнения: основное (рис. 1.12, а, размер А) и с вдвое уменьшенной площадью входа путем установки во входном патрубке перегородки (рис. 1.12, б, размер А1).

Институтом Проектпромвентиляпяя разработаны типовые чертежи на одиночные циклоны ЦВП производительностью от 1 до 20 тыс. м³/ч, на групповую установку из двух циклонов производительностью до 40 тыс. м³/ч. К нижней части этих циклонов приварен конус, к которому на фланце присоединен гидрозатвор в виде конического патрубка или ковша-мигалки. На входном патрубке имеется подвод воды к соплам для периодического смыва пылевых наростов, образующихся на границе сухой и смоченной поверхностей.

Типовые циклоны ЦВП имеют два исполнения - основное и скоростное. В последем сечение входа при помощи вставки сужено в два раза, соответственно увеличивается и скорость входа. У скоростных ЦВП степень выноса пыли практически вдвое меньше, чем у ЦВП основного исполнения. Удельный расход воды для ЦВП диаметром 1000 м основного исполнения при наименьшей скорости входа газа (16 м/с) равен 0,1 л/м³, а для скоростного (при 32 м/с) - 0,05 л/м³. Для ЦВП меньших размеров удельный расход воды возрастает обратно пропорционально их диаметру.

Наибольшая скорость газа в горизонтальном сечении корпуса, учитывая условия предотвращения выноса капель жидкости, не должна превышать 6 м/с. Скорость запыленного потока во входном отверстий находится в пределах 16…25 м/с для ЦВП основного исполнения и 30…44 м/с – для скоростного. Коэффциенты гидравлических сопротивлений, отнесенных к скорости потока в горизонтальном сечении ЦВП (ζ_о) и скорости во входном отверстии (ζ_вх), следующие:

• в основном исполнении ζ_о = З0, ζ_вх = 2,3;

• в скоростном исполнении ζ_о = 78, ζ_вх = 1,5.

Скоростной промывателъ СИОТ (СП-СИОТ), представленный на рис. 1.13, является модернизированной конструкцией промывателя СИОТ, имеет входное отверстие с треугольным сечением, которое меньше сечения СИОТ за счет установки в отверстии вертикальных пластин. Это не только увеличивает скорость входа воздушного потока, но и резко разграничивает сухую и смоченную поверхности аппарата. При срыве воды с этих кромок обеспечивается интенсивная промывка поступающего в аппарат запыленного воздуха.

Скоростной промыватель СИОТ состоит из входного патрубка, винтового поддона, цилиндрического и конического корпусов, раскручивателя, в котором установлено коническое кольцо с козырьком для предотврашения уноса воды. В нижней части днищ расположен сливной патрубок с затвором-мигалкой.

Рис. 1.13. Скоростной промыватель конструкции СИОТ:

1 – корпус; 2 – патрубок для подвода газов; 3 – коническое днище;

4 – сливной патрубок; 5 – Г-образная пластина, образующая уступ

снизу и сверху; 6 – пробковый кран; 7 – регулировочный вентиль;

8 – нижнее сопло; 9 – верхнее сопло; 10 – спиральный раскручиватель;

11 – патрубок для отвода газов.

Часть воды подается в верхнюю зону через форсунки, остальная часть - в нижнюю зону корпуса непосредственно за треугольным входным отверстием. Конструкция узла крепления форсунок предусматривает их монтаж и демонтаж снаружи аппарата. Пробка, установленная в штуцерах против форсунок, позволяет производить их чистку без снятия с аппарата.

Имеется 9 типоразмеров СП-СИОТ. Рекомендуемые скорости входа воздуха в треугольном отверстии находятся в пределах от 28 до 40 м/с. Потери давлення в зависимости от этих скоростей – в диапазоне от 1,1 до 2,0 кПа.