6.4. Пылеуловители с осаждением пыли на пленку жидкости.

В зависимости от того, как решается вопрос образования пленки жидкости и подвода к ней частиц, пылеуловители этого типа разделяются на три группы:

1. Мокрые аппараты центробежного действия.

2. Мокрые аппараты ударно – инерционного действия.

3. Тарельчатые газоочистные аппараты.

6.4.1. Мокрые аппараты центробежного действия.

В аппаратах центробежного типа частицы пыли отбрасываются на стенку центробежными силами, возникающими при вращательном движении газового потока в аппарате за счет тангенциального подвода газов. Непрерывно стекающая по стенкам аппарата пленка создается за счет подвода жидкости в верхней части аппарата. Расход воды в аппаратах такого типа рассчитывают исходя из необходимости создания непрерывной пленки жидкости толщиной не менее 0,3 мм. К мокрым аппаратам центробежного действия относятся центробежные скрубберы типа ЦС – ВТИ, мокро – прутковые скрубберы МП – ВТИ, циклоны промыватели конструкции СИОТ и ряд других. Вследствии разной степени очистки от пыли скрубберы ЦС – ВТИ и МП – ВТИ – как самостоятельные аппараты применяются редко. Циклоны – промыватели СИОТ можно отнести к аппаратам полутонкой очистки, которые могут работать с эффективностью 85% при улавливании пыли с размером частиц более 10 – 15 мкм. При работе и выборе циклонов – промывателей ориентируются на следующие характеристики:

1. Скорость газов во входном патрубке 14 – 20 м/с.

2. Толщина орошающей жидкости > 0,3 мм.

3. Рекомендуемая начальная концентрация пыли .

4. Гидравлическое сопротивление аппарата 1 – 2 кПа.

Схема аппарата центробежного действия (рис 20):.

Рис. 20. Циклон с водяной пленкой

6.4.2 Мокрые аппараты ударно – инерционного действия.

Аппараты ударно – инерционного действия работают по принципу захвата частиц зеркалом жидкости, на которое очищаемый газ направляется с большой скоростью до 20 – 50 м/с. Из большого разнообразия конструкций аппаратов данного типа можно выделить ударно – инерционные пылеуловители, скрубберы Дойля, ротоклоны, ТЧПАN пылеуловители типа ПВМ, в которых можно улавливать частицы 10 – 20 мкм. Гидравлическое сопротивление этих аппаратов составляет 1,5 кПа и более. Схемы некоторых простейших аппаратов приведены на рисунках 21,22:

Рис.21. Пылеуловитель ударно-инерционного действия

Газ с большой скоростью входит в колонну. При повороте на происходит инерционное осаждение пыли на каплях жидкости. В основе процесса лежит механизм удара.

Рис.22. СкрубберДойля

В скруббере Дойля скорость газа в конусах трубы 35-55м/с

Газ ударяется о поверхность, создавая завесу из капель. Гидравлическое сопротивление газопромыватель от 500 до 4000 Па, удельный расход жидкости до 0,13 .

6.4.3. Тарельчатые газоочистные аппараты.

Тарельчатые газоочистные пылеуловители представляют собой аппараты, перегороженные горизонтальной тарелкой с равномерно расположенными отверстиями, в которые подается жидкость. Запыленный газ движется снизу вверх в, проходя через тарелку. Отработанная жидкость может отводиться двумя способами: полным провалом через тарелку в бункер, с частичным переливом через порог установленный в конце решетки. При движении газа через тарелки в зависимости от скорости движения может наблюдаться один из трех режимов работы:

1. Барботажный режим, при котором газ движется отдельными пузырями отдельными пузырьками через слой жидкости (наблюдается при скоростях газа в аппарате до 1 м/с).

2. Пенный режим, при котором жидкость, находящаяся в тарелке, переходит в состояние турболизированной пены (наблюдается при скоростях газа в аппарате 1 – 1,2 м/с).

3. Волновой режим, при котором наблюдается колебания слоя жидкости, вследствие прорыва газовых струй на различных участках решетки, в результате чего увеличивается гидравлическое сопротивление и снижается эффективность пылеулавливания (наблюдается при скоростях ). Критическую скорость, при которой происходит переход к волновому режиму, можно определить из эмпирического выражения:

(61)

- относительная величина живого сечения тарелки с круглыми отверстиями.

- диаметр отверстия тарелки.

- параметр, зависящий от режима взаимодействия газов и жидкостей на тарелке, определяемый по формуле:

(62)

- удельное орошение,

, - плотность орошения сечений, фактическая и стандартная ( ).

=1кг/м³с

При удельном орошении равном m = 0,4…0,6 практическая скорость составляет .

Для эффективного пылеулавливания наиболее подходящим является пенный режим при котором с момента возникновения пены резко увеличивается межфазная поверхность, что способствует осаждению пыли на пленке, а постоянная разгрузка и обновление ее позволяет отводить уловленную пыль. Пылеулавливающие аппараты, в которых реализуется пенный режим, получили название пенных пылеуловителей.

При проектировании пенных аппаратов необходимо пользоваться следующими рекомендациями:

1. Диаметр аппарата не должен превышать 2 – 2,5 м.

2. Живое сечение тарелки должно находиться в пределах 0,2 – 0,25 .

3. Размеры отверстий в решетке: диаметр отверстия 4 – 8 мм, ширина щели 4 – 5 мм.

При расчетах пенных аппаратов рассчитывается полное гидравлическое сопротивление аппарата и эффективность пылеулавливания .

Рис.23. Пенные пылеуловители:

А-с периливной тарелкой; Б- с провальной тарелкой