Дослідження процесу взаємодії пилових часток і водяних крапель

В залежності від способу диспергування рідини пиловловлюючі апарати з промивкою потоку рідиною мають таку класифікацію:

• форсункові скрубери – в яких диспергування рідини відбувається за допомогою форсунок та за рахунок енергії насосу;

• скрубери Вентурі - в яких диспергування рідини відбувається за рахунок енергії турбулентного потоку;

• динамічні газопромивники - в яких диспергування рідини відбувається за рахунок механічної енергії ротора, що обертається.

В цих пиловловлювачах захват часток пилового потоку відбувається краплями води.

Дослідження процесу взаємодії пилових часток і водяних крапель проводиться на моделі камери зрошування (рис.2)

Рис. 2 Схема камери зрошування

Модель камери зрошування містить вертикально встановлений корпус 1, до порожнини якого надходить забруднене повітря через вхідний патрубок 2, розташований в нижній частині корпуса. Швидкість руху повітря у вхідному патрубку 2 вимірюється за допомогою повітромірної трубки 3. Повітря у вхідному патрубку 2 забруднюється пилом за допомогою шнекового живильника 4. Вимірювання початкової концентрації пилу (С_п) здійснюється через отвір 5, розташований на вхідному патрубку 2 до корпуса 1 камери зрошення. Вимірювання концентрації пилу в очищеному повітрі (С_к) здійснюється через отвір 6, розташований на вихідному патрубку 7 після корпуса 1 камери зрошення. Протягування повітря через модель камери зрошування здійснюється за допомогою вентилятора 8, а регулювання кількості протягнутого повітря проводиться за допомогою шибера 9. Об’єм протягнутого повітря визначається за допомогою реометрів 10 і 11. Диспергування води в порожнині корпуса 1 здійснюється за допомогою форсунки 12. Подача води до форсунки 12 забезпечується насосом 13, а необхідний тиск в системі регулюється вентилем 14 і контролюється манометром 15. Для попередження виносу водяних крапель з порожнини камери у верхній частині корпуса 1 розташовано краплевловлювач 16. Вловлений краплями води пил накопичується у вигляді шламу в бункері 17, який вивантажується через затвор для вивантаження шламу 18.

Дослідження ефективності вловлювання пилу в камері зрошування

Проведення дослідження починається з установки необхідних параметрів руху забрудненого повітря. Для цього вмикається вентилятор 8 і за допомогою шибера 9 і повітромірної трубки 3 встановлюється необхідна кількість і швидкість повітря, що проходить через корпус 1 камери зрошення. Швидкість руху повітря в камері підтримується не більше 2 м/с.

Потім встановлюються необхідні параметри витрат води. Вмикається насос 13 і за допомогою вентиля 14 встановлюється необхідний тиск води в системі, який контролюється манометром 15.

Початкова концентрація пилу (С_п) і концентрації пилу в очищеному повітрі (С_к) визначається масовим методом. В отвір 5 на вході в камеру зрошення вставляється алонж 19, а в отвір 6 на виході з камери вставляється алонж 20. В алонжах 19 і 20 розміщують чисті фільтри, маса яких визначається заздалегідь. В якості фільтра використовують бавовняну вату, тому маса фільтрів визначається разом з алонжами. Після протягування повітря через модель камери зрошування перед зважуванням забруднені фільтри витримують в ексикаторі у вакуумі до 400 мм рт. ст. і температурі до 70°С упродовж 5 хв., оскільки в повітрі після камери зрошення можуть знаходитись дрібні краплі води.

Початкова концентрація пилу (С_п) і концентрації пилу в очищеному повітрі (С_к) визначаються за формулою

(3)

де С – концентрація пилу в повітрі, мг/м³;

т_п – початкова маса чистого фільтра, мг;

т_к – кінцева маса забрудненого фільтра, мг;

Q – об’єм протягнутого повітря через фільтр, м³.

Реометри для визначення витрат повітря проградуйовані в м³/с , тому об’єм протягнутого повітря визначається за формулою

(4)

де q – об’ємні витрати повітря, м³/с;

t – час протягування повітря (час проведення дослідження), с.

Час проведення дослідження визначається ступенем забруднення повітря і приймається таким, щоб маса осілого на фільтрі пилу була не менше 5% маси фільтра.

Ефективність пиловловлення в камері зрошування визначається як відношення кількості вловленого пилу до початкової концентрації пилу в повітрі

(5)

Результати досліджень записують у таблицю 1.

Таблиця 1