Определить эффективность очистки воздуха от аэрозолей с размерами частиц до 2 мкм в скруббере Вентури для сварочного цеха

Скрубберы Вентури относятся к разряду скоростных газопромывателей. В них происходит интенсивное дробление газовым потоком, движущимся с высокой скоростью, орошающей жидкости. Скрубберы Вентури являются наиболее эффективными аппаратами мокрого пылеулавливания. Решающее значение при улавливании пыли размером 1 мкм и более имеют инерционные силы. Диффузионные силы приобретают решающее значение при осаждении частиц размером менее 0,1 мкм. Скрубберы Вентури отличаются высокой степенью очистки, но и большими гидравлическими потерями.

Решение задачи проводится в следующем порядке:

По известному расходу воздуха V (м³/ч) и скорости входа потока в конфузор W₁ (м/с) определяется сечение подводящей трубы ω₁ (м²) и её диаметр d₁ (м) по формулам (19.1) и (19.2):

, м² (19.1)

, м (19.2)

Угол сужения конфузора рекомендуется принимать = 2530°.

Угол расширения диффузора принимается = 68°.

Сечение конфузора в узкой части определяется по принятой скорости воздушного потока в горловине W₂ (м/с) формулой (19.3):

, м² (19.3)

отсюда диаметр горловины определяем по формуле (19.4):

, м (19.4)

Длина конфузора при угле сжатия определяется соотношением (19.5):

, м (19.5)

Длина диффузора при угле расширения определяется по формуле (19.6):

, м, (19.6)

где - диаметр диффузора в конце расширения. Как правило, струя потока расширяется до первоначального диаметра, поэтому.

Длина горловины принимается соотношением (19.7):

(19.7)

Таким образом определяются конструктивные размеры трубы скруббера Вентури.

Гидравлическое сопротивление скруббера Вентури определяется формулой (19.8):

, (19.8)

где , Па – гидравлическое сопротивление трубы Вентури при прохождении по ней сухого воздушного потока;

- коэффициент гидравлического сопротивления трубы Вентури, представляющей собой сумму коэффициентов гидравлических сопротивлений конфузора и диффузора при заданных углах сужения () и расширения ().

Согласно справочным данным, = 0,17,= 0,14.

Динамический напор определяется по максимальной скорости воздушного потока в трубе Вентури (W₂)

Плотность воздуха (кг/м³) принимается в зависимости от температуры воздушного потока.

- увеличение сопротивления трубы Вентури при подаче в конфузорную часть воды определяем по формуле (19.9):

, Па, (19.9)

где - коэффициент гидравлического сопротивления трубы Вентури при подводе воды, который определяется по (19.10):

(19.10)

- удельный расход воды на орошение воздуха (м³/м³ возд.);

- плотность воды (кг/м³).

Полное сопротивление при движении орошаемого потока воздуха в трубе Вентури определяется по формуле (19.8). По величине этого сопротивления и расходу воздуха определяется напор и мощность вентилятора.

Эффективность очистки воздуха в скруббере Вентури определяется по формуле (19.11):

, (19.11)

где коэффициент Е определяется по формуле (19.12):

, Па, (19.12)

- давление воды перед её распылением в форсунках. Для тангенциальных форсунок принимается Па,

и - параметры, определяемые в зависимости от типа улавливаемых аэрозолей (табл. 19.1)

Таблица 19.1.- Значение параметров ив формуле (19.11)

Тип улавливаемой аэрозоли	В
масляный туман, аэрозоль	0,0134	0,631
конверторная пыль	0,0988	0,466
мартеновская пыль	0,01915	0,567
ваграночная пыль	0,01355	0,621

Таблица19.2 - Варианты условий для решения задачи для курсовой работы

№ варианта	Расход воздуха V, м3/ч	Скорость воздуха		Расход воды на орошение , м3/м3 возд.	Тип улавливаемой пыли
		W1 м/с	W2, м/с
1	1800	15	60	0,5 · 10-3	аэрозоль
2	3600	15	70	0,6 · 10-3	―׀׀―
3	5400	15	80	0,7 · 10-3	―׀׀―
4	7200	15	65	0,8 · 10-3	―׀׀―
5	9000	20	70	0,7 · 10-3	―׀׀―
6	2700	20	80	0,8 · 10-3	―׀׀―
7	4500	20	90	0,9 · 10-3	―׀׀―
8	6300	15	60	0,5 · 10-3	―׀׀―
9	8000	15	70	0,6 · 10-3	―׀׀―
10	3600	15	80	0,7 · 10-3	―׀׀―
11	5400	15	65	0,8 · 10-3	―׀׀―
12	7200	20	70	0,7 · 10-3	―׀׀―
13	4500	20	80	0,75 · 10-3	―׀׀―
14	2700	20	90	0,8 · 10-3	―׀׀―
15	6300	20	100	0,85 · 10-3	―׀׀―
16	1800	15	60	0,4 · 10-3	―׀׀―
17	3600	15	70	0,5 · 10-3	―׀׀―

Задача 4.4