Полые газопромыватели

Полые форсуночные скрубберы обеспе­чивают высокую степень очистки при улав­ливании частиц d_ч >10 мкм и малоэффек­тивны при улавливании частиц d_ч <5 мкм.

Расчет полого газопромывателя. Расчет проводится в следующей по­следовательности. Исходные данные: рас­ход очищаемых газов Q_г, плотность газов ρ_г, плотность частиц улавливаемой пыли ρ_ч и ее дисперсный состав.

1. Определяется площадь сечения скруб­бера, м²:

S = Q_г/ω_г, (4.1)

причем скорость ω_г принимается около1 м/с (при условиях на выходе газов из аппарата). При большей скорости газов на­блюдается интенсивный брызгоунос, в свя­зи с чем возникает необходимость установ­ки каплеуловителей.

Противоточные скрубберы обычно пред­ставляют собой цилиндрическую колонну, в то время как аппараты с поперечным орошением имеют прямоугольное или квад­ратное сечение.

Высота противоточного скруббера вы­бирается из условия H ≈2,5D.

2.Определяется удельный расход жид­кости. Величину т выбирают в пределах от 0,5 до 8 л/м³ газов. При больших кон­центрациях пыли на входе (10—12 г/м³) т принимают равной 6—8 л/м³. Отсюда общий расход жидкости, подаваемой на орошение аппарата,

Q_ж = mQ_г. (4.2)

3.Гидравлическое сопротивление поло­го скруббера при отсутствии встроенного каплеуловителя и газораспределительной тарелки обычно не превышает 250 Па.

4.При расчете для конкретных слу­чаев применения полых скрубберов предло­жены следующие уравнения, связы­вающие значения г\ц со значениями отдель­ных факторов, влияющих на работу рас­сматриваемых аппаратов:

для противоточного скруббера

, (4.3)

для скруббера с поперечным ороше­нием

, (4.4)

где η₃ — эффективность захвата каплями частиц определенного диаметра; ω_к — ско­рость осаждения капли, м/с; d_к — диаметр капли, м; Н—высота скруббера, м.

В скруббере устанавливаются форсун­ки грубого распыла, обеспечивающие опти­мальный для рассматриваемого процесса пылеулавливания диаметр капель d_к ≈0,6 ÷1,0 мм. Скорость осаждения капель ω_к можно определить по диаграмме на рис. 4.6.

Рис. 4.6. Диаграмма для определения ско­рости осаждения капель

в воздухе (при температуре воздуха 15 °С)

Коэффициент η_з при т<2 л/м³ опре­деляют по следующему уравнению:

η_з = . (4.5)

Вместо вычислений по уравнению (4.5) можно воспользоваться графиком на рис. 4.7. При значениях удельного орошения 2 л/м³ и более можно воспользовать­ся уравнением

η_з = 1- 0,15ψ ^-1,24 . (4.6)

Выражение (4.6) действительно при 1≤ψ≤170; при ψ>170 величина η_з может быть принята практически равной 1,0. Зна­чения η_з при больших удельных орошениях можно также найти по графику на рис. 4.7.

Значения диаметра частиц, осаждаемых в скрубберах обоих типов с эффективно­стью 50%, рассчитанные на основании формул (4.3) и (4.4) для некоторых режи­мов работы аппаратов, приведены на рис. 4.8 и 4.9.

Рис. 4.7. Эффективность инерционного осаждения частиц на шаре (капле):

1— кривая, полученная на основании формулы (4.5); 2—при больших удельных

орошениях, фор­мула (4.6)

Рис. 4.8. Значения d₅₀ для противоточного скруббера:

а—m=0,5 л/м³ и ω_г =0,6 м/с; б — т=1 л/м³ и ω_г =0,6 м/с;

в—m=0,5 л/м³ и ω_г =0,9 м/с; г— т=1 л/м³ и ω_г =0,9 м/с;

1—d_к=l000 мкм; 2— d_к=500 мкм; 3—d_к=200 мкм

Рис. 4.9. Значения d₅₀ для скруббера с по­перечным орошением:

a—m=1 л/м³; б— m=0,5 л/м³; 1—d_к=l000 мкм;

2— d_к =500 мкм; 3— d_к =200 мкм