Каплеуловители

Особенности компоновочных решений, технологических и эксплуатационных требований установок с трубами Вентури обусловливали использование различных конструкций каплеуловителей. Выбор конструкции каплеуловнтеля в основном зависит от размера улавливаемых капель.

Чем выше скорость газа в горловине, тем интенсивнее осуществляется процесс дробления и тем меньше размер выносимых из трубы Вентури капель. Так, при скорости газов в горловине трубы 120 м/с образуются капли со средним размером ~ 50 мкм. В качестве каплеуловнтеля в скруббере Вентури могут применяться сепараторы различных конструкций, однако наибольшее распространение получили циклоны, коленные сепараторы, разделительные емкости, сепараторы с закручивающими элементами. Реже в качестве уловителей за труба Вентури используются пенные аппараты, полые и насадочные скпуббв электрофильтры.   

При больших удельных расходах орошающей жидкости, а так при очистке в скрубберах Вентури переменных объемов газов наполняют двухступенчатую сепарацию влаги: грубую и тонкую. В качесве первой ступени для улавливания основного количества жидкости обычно используют разделительные емкости и коленные сепараторы (рис. 5.30), а в качестве второй ступени для доулавлнвания капельное влаги циклонные сепараторы (рис. 5.31). Это обеспечивает высокую эффективность улавливания капель и осевших на них частиц пыли во всем диапазоне изменения производительности по газу.

  Коленный сепаратор

Рис. 5.30. Каплеуловители. Коленный сепаратор.

1 - корпус; 2 - лопатка; 3 - сливные карманы; 4 - труба для сбора уловленной жидкости; 5 - устройство для вывода жидкости.

Циклон ЦН-24 с разрывом в выхлопной трубе

Рис. 5.31. Циклон ЦН-24 с разрывом в выхлопной трубе.

1 - корпус; 2  устройство для ввода газов; 3 - выхлопная трубаэ 4 - верхняя камера циклона; 5 - устройство для отвода жидкости в верхней камеры циклона.

При выборе в расчете циклонного сепаратора рекомендуется принимать следующие параметрические соотношения (для циклона типа ЦН-24 с разрывом в выхлопной трубе) в долях от диаметра Dц: а = 1,11 Dц; h1 = 1,7 Dц, hкол = 1,2 D; hВ = 0,8 Dц; dнар = 0,6 Dц; hк = 2Dц : h2 = 0,6 Dц.

Диаметр сливного отверстия принимается не менее 0,15 Dn.

Для высокоэффективного улавливания капель используют циклоны (реже пенные аппараты). Характеристики сепараторов, устанавливаемых за трубами Вентури, приведены в табл. 5.11.

Характеристики сепараторов, устанавливаемые за трубами Вентури

Таблица 5.11. Характеристики сепараторов, устанавливаемые за трубами Вентури.

В качестве каплеуловнтеля за трубами Вентури применяют встроенные центробежные сепараторы, выполненные в виде лопастиог завихрителя. Они могут работать при скоростях газового потока Д 15 м/с, сбеспечнвая улавливание капель крупнее 10 мкм на 99 %.

Сепаратор, выполненный в виде цилиндрической или коннческой центробежной ловушки (рис. 5.32 и 5.33), устанавливается в качеств каплеуловителя за трубой Вентури с регулируемым сечением горловивны за бездиффузорной трубой Вентури.

Для расчета и выбора конических и цилиндрических завихрителетей (для сепараторов, приведенных на рнс. 5.32 и 5.33) рекомендуется использовать соотношения.
Таблица

Отвод жидкости, уловленной центробежной ловушкой, осуществляется через сливные патрубки, расположенные в нижней части сепаратора тангенциально и навстречу вращающемуся потоку жидкости. При скорости истечения жидкости в сливных патрубках ~ 0,2 м/с обеспечивается полный отвод уловленной в сепараторе жидкости. Оптимальное расстояние между горловиной трубы Вентури и центробежной ловушкой составляет (0,5-1,0) dг.

Центробежный каплеуловитель с цилиндрическим завихрителем

Рис. 5.32. Центробежные каплеуловители с цилиндрическим завихрителем.

1 - диск; 2 - кольцо; 3 - лопатки; 4 - карман; 5 - канал.

Центробежный каплеуловитель с коническим завихрителем

Рис. 5.33. Центробежне каплеуловители с коническим завихрителем.

1 - корпус; 2 - кольцо; 3 - диск; 4 - лопатки; 5 - карман.

 Центробежный каплеуловитель конструкции НИИОгаза

Рис. 5.34. Центробежный каплеуловитель конструкции НИИОгаза.

а) схема аппарата; б) контрукция аппарата; 1 - корпус; 2 - входной патрубок; 3 - завихритель; 4 - выходной патрубок; 5 - кольцевой сборник жидкости; 6 - патрубок для отвода жидкости.

Каплеуловители с коническим завихрителем имеют склонность к забиванию межлопастных каналов вследствие сужения их у вершины завихрителя, что не позволяет их широко применять для улавливания капель суспензий или растворов, склонных к кристаллизации.

Каплеуловители с коническим завихрителем конструкции НИИОгаза  проблема забивания межлопастных каналов решена путем разделения аппарата по высоте на несколько секций с уменьшением числа лопаток к вершине. Аппарат испытан в производстве аммофоса (рис. 5.34).