Скрубберы Вентури
Скрубберы Вентури являются эффективными аппаратами мокрого пылеулавливания. Общей конструктивной особенностью этих аппаратов является наличие трубы- распылителя, в которой происходит процесс дробления движущимся со скоростью до 150 м/с пылегазовым потоком орошающей жидкости, и установленного за ней каплеуловителя. Разработан большой ряд конструкций скрубберов Вентури (рис. 5.25).
Скрубберы Вентури с центральным (форсуночным) орошением (см. рис. 5.25, а). В скрубберах подобного типа подача орошающей жидкости осуществляется форсунками, установленными перед конфузором или непосредственно в нем. Давление перед форсунками обычно составляет от 0,2 до 0,3 МПа. В основном применяются центробежные (механические эвольвентные, цельнофакельные и др.) форсунки.
При угле αф максимально возможное расстояние от форсунки до верхней кромки конфузора составляет: d1/2 /2 ctg αф
Рис. 5.23. Скоростной промыватель конструкции СИОТа.
1 - корпус; 2 - патрубок для подвода газов; 3 - коническое днище; 4 - сливной патрубок; 5 - Г- образная пластина, образующая уступ снизу и сверху; 6 - пробковый кран; 7 - регулировочный вентиль; 8 - нижнее сопло; 9 - верхнее сопло; 10 - спиральный раскручиватель; 11 -патрубок для отвода газов.
Рис. 5.24. Номограмма для определения скорости воздуха и гидравлического сопротивления скоростных промывателей СИОТа.
Решающей жидкости используется при орошении через конфузор или горловину. Скрубберы Вентури с пленочным орошением (см. рис. 5.25, в). Для предотвращения образования отложений на стенках конфузора и диффузора при орошении трубы сильно загрязненной оборотной жидкостью предложена пленочная подача жидкости. Такая подача может применяться как совместно с подачей через форсунки или периферийной, так и самостоятельно, главным образом в щелевых трубах-распылителях.
Для обеспечения лучшего контакта газов с жидкостью по периметру горловины трубы с пленочным орошением рекомендуется предусматривать уступ. Для труб-распылителей с пленочным орошением большое значение имеет диаметр или ширина горловины. Размер максимально возможного диаметра или ширины горловины зависит от скорости газов, однако не рекомендуется принимать его больше 100 мм.
Скрубберы Вентури с подводом жидкости за счет энергии газового потока (см рис. 5.25, г) еще называют бесфорсуночными скрубберами Вентури. Они применяются в качестве абсорберов, но могут использоваться и для пылеулавливания, особенно при орошении оборотной жидкостью с большим количеством взвеси.
Рис. 5.25. Конструкция труб - распылителей.
а) центральный (форсуночный) подвод орошения; б) периферийное орошение; в) пленочное орошение; г) бесфорсуночное орошение.
Газы, подаваемые на очистку, контактируют с поверхностью жидкости, находящейся в приемной чаше или другой емкости, захватывают и увлекают жидкость за собой в виде брызг и капель в трубу-распылитель.
Гидравлическое сопротивление аппарата увеличивается с возрастанием удельного орошения, которое может быть обеспечено за счет повышения как скорости газа (при постоянном уровне жидкости). Так уровня жидкости (при постоянной скорости газа) Так, при скорее газов в горловине трубы-распылителя 50-60 м/с увеличение орошения с 0,8 до 3,3 л/м3 приводит к росту гидравлического сопротивления аппарата с 700 до 3000 Па Гидравлическое сопротивле бесфорсуночной трубы-распылителя ниже, чем трубы-распылителя форсуночным или периферийным орошением при одних и тех же удельного расхода орошающей жидкости и скорости половине. Это объясняется худшим дроблением капель в этом аппарате что приводит в свою очередь к более низкой его пылеулавливающей способности.
В зависимости от поставленной задачи основные элементы аппарата (труба-распылитель и каплеуловитель) компонуются раздельно или в едином корпусе (рис. 5.26 и 5.27).
Высоконапорные скрубберы Вентури (табл. 5.8) предназначены для обеспыливания газов с температурой до 400 °С и концентрацией пыли до 30 г/м3; допустимое содержание взвеси в оборотной воде 0,5 г/л.
Унифицированный ряд скрубберов Вентури с кольцевым сечением горловины (табл. 5.9) имеет такие же технические требования по концентрации пыли и содержанию взвеси в орошающей жидкости, как высоконапорные аппараты.
Есть две модификации скрубберов Вентури. Первая модификация рассчитана на производительность по газам от 2000 до 50000 м3/ч и включает четыре типоразмера. В аппаратах этой модификации предусмотрена регулировка сечения горловины с помощью конического обтекателя с углом раскрытия 7°. Труба-распылитель устанавливается внутри центробежного каплеуловителя (на диффузоре трубы закреплена центробежная розетка).
В трубах-распылителях с коничским обтекателем максимальное сечением.
5.26. Скруббер Вентури с выносным каплеуловителем.
1 - труба-распылитель; 2 - циклон - каплеуловитель.
Рис. 5.27. Скруббер Вентури с регулируемым сечением кольцевой горловины.
1 - форсунка; 2 - конфузор; 3 - горловина; 4 - регулирующий конус; 5 - диффузор; 6 - направляющий шток; 7 - центробежный завихритель; 8 - корпус каплеуловителя; 9 - люк
Таблица 5.8. Технические показатели типоразмерного ряда высокопарных труб Вентури.
Подача орошающей жидкости производится в конфузор трубы Вентури через форсунку с рассекающим конусом, установленную на уровне верхней кромки конфузора по оси трубы-распылителя.
Требуемый уровень гидравлического сопротивления обеспечивается за счет изменения значений удельного орошения от 0,5 до 3,5 л/м и скоростей газов в горловине трубы. Регулировочная характеристика скруббера Вентури с коническим обтекателем приведена на рис. 5.28, табл. 5.9.
Вторая модификация скрубберов Вентури рассчитана на производительность по газам от 50000 до 500000 м3/ч. Для регулирования сечения горловины установлен эллиптический (плоский) обтекатель. Скруббер Вентури компонуется из трубы-распылителя с регулируемым сечением горловины и отдельно стоящих (двух или одного) каплеуловителей.
В аппаратах второй модификации гидравлическое сопротивление (от 400 до 1200 Па) также обеспечивается регулировкой скорости газа в кольцевом сеченин горловины и величиной удельного орошения. Регулировочная характеристика скрубберов Вентури с эллиптическим обтекателем приведена на рис. 5.28, б. Минимальное сечение горловины - при верхнем положении обтекателя.
Рис. 5.28. Регулировочная характеристика скруббера Вентури.
а) с коническим обтекателем; б) с эллептическим обтекателем.
Рис. 5.29. Газопромыватель типа КМА.
1 - труба-распылитель; 2 - подвод воды; 3 - подвод воды в каплеуловитель; 4 - циклон-каплеуловитель; 5 - гидрозатвор для отвода шлама.
Таблица 5.9. Техническая характеристика скрубберов Вентури с кольцевой горловиной.
Для предотвращения образования отложений на границе раздела сухой и мокрой поверхностей корпуса предусмотрена дополнительная подача воды - в виде пленки, равномерно стекающей из камеры над конфузором. На орошение аппарата обычно подается оборотная вода с содержанием твердого до 0,5 г/л.
Типоразмерный ряд газопромывателей КМП включает аппараты производительностью от 7000 до 140000 м3/ч (табл. 5.10). Мокрые скоростные золоуловители МС-ВТИ разработаны для замены ранее применявшихся мокрых золоуловителей МП-ВТИ. Газопромыватели МС-ВТИ предназначены для очистки газов на энергоблоках мощностью до 200 МВт. Отметим, что в последнее время газопромыватели МС-ВТИ находят ограниченное применение.