Вентури скрубери се основава на разделяне на газовия поток турбулентен вода, вода капки за улавяне на частици прах, последвано от коагулация и отлагане на мъглоуловители в инерционни тип.
Проектиране и експлоатация. Най-простият Вентури скрубер (фиг. 8.5 а) се състои от тръба на Вентури (фиг. 8.5, б) и веднъж през циклон. тръба на Вентури се състои от служи за увеличаване скоростта converger газ, които са поставени напояване устройство за врата, където отлагането на прахови частици на капки вода, и дифузор, при което процесите на коагулацията поток, както и чрез намаляване на скоростта на възстановяване на част от налягането, изразходвани за създаване висока скорост на газ в гърлото. В мъглоуловители се създава тангенциален вход на въртенето на газовия поток на газ, при което навлажнени частиците прах се събират и се изхвърля, а стените са непрекъснато отстранява от преградния под формата на утайка.
Фиг. 8.5. Venturi чистач, и - общ изглед; б - нормализирано тръба на Вентури. 1 - converger; 2 -gorlovina; 3 - дифузьора; 4 - водоснабдяване; 5 - токоизправител
Вентури скрубери могат да работят с висока ефективност: з = 96h, 98% за прах със среден размер на частиците 1-2 микрона и улов фини прахови частици (до субмикронна) в широк диапазон от началната концентрация в газа - от 0.05 до 100 г / м 3. при работа в фино пречистване на силно прахове скорост на газа в гърлото да се поддържа в рамките на 100-150 м / сек, и специфичната водния поток - в диапазона от 0.5 до 1.2 дм 3 / m 3. Това изисква голям пад на налягането ((Dp = 10-20 кРа), и по този начин значително на чиста енергия газ. В някои случаи, когато Вентури тръба работи само като коагулатор преди последващо фино пречистване (например, електростатично) или за улавяне голям размер прах частиците на повече от 5 до 10 микрона, скорост в гърлото може да бъде намалена до 50-100 м / сек, което значително намалява консумацията на енергия.
Натиск улавяне на прах и течни капчици в тръбата на Вентури. При въвеждане на течност в разделяне на газовия поток на големи капчици на по-малки поради турбулентен поток на енергия се случва, когато външната сила действа по капка преодолява силите на повърхностното напрежение. Въз основа на динамично равновесие натиск върху силите на капка и повърхностното напрежение Prandtl получава следното уравнение за диаметъра на получения капчици DC:
където S - повърхностно напрежение, N / m; Rg - плътността на газ, кг / м 3; Wg - относителната скорост на капки газ, м / сек; С - константа (С1).
Най-точна и надеждна формула за определяне на средния диаметър на капчиците е предложен от японски учени Nukiyama Tanazava и въз основа на голям брой внимателно проведени експерименти;
където rzh - течност плътност, кг / м 3; MF - динамичен вискозитет течност, Pa · S; Vr и Вл - обемни потоци от течност и газ, m3 / и
граница стабилност капки определя критична критерий Weber Ние = Rg 2 · Wg · л / сек. характеризира съотношението на инерционните сили на газовия поток на силите на повърхностното напрежение. Когато сме> Wekr капчица става нестабилен и започва да се разбият под Ние При захранване на промивната течност в тръбата на Вентури първоначалното му скорост е незначително. Благодарение на динамични сили на натиск газовия поток спадне едновременно с смачкване получава значително ускоряване и в края на врата придобие скорост близо до скоростта на газовия поток. В дифузьора скоростта на газовия поток и капчици падат, капките, дължащи се на инерционните сили превишават скоростта на скоростта на газовия поток. Следователно капчиците за улавяне на частиците е най-интензивни в края на тръбата за конвергенция и в гърлото, при скорост на газа спрямо спад е от особено значение и кинематични постъпления коагулацията най-ефективно. капки за голям процент поток процеси смачкване променят скоростта капчици и прах, частично изпаряване и кондензация на капчици пара в много малък обем на тръбата на Вентури (главно в гърлото) и наслагването на тези процеси на взаимно е изключително трудно да се създаде теория на работа на устройството. Пренасянето на топлина в тръбата на Вентури. Ако газът се охлажда в тръба на Вентури, след това, се пренебрегва загубите в околната среда (не повече от 3-5%), топлинният баланс може да се изрази със следната формула: където Q1 - топлина даден газ кВт; Q2 - топлина изразходвани за нагряване на промивната течност от началната до крайната температура Tc температура Тп. кВт; Q3 - топлина, прекарано промивна течност изпаряване част кВт. Топлината, отделяна газ, Загрява се изразходват в нагряване на промивната вода при условие, че тя се нагрява до температура на мокра колба Тт: където V2 - обем на газа при изхода, m 3 / и; m - специфична скорост на водния поток, изчислена от условията на изходните, кг / м 3; IN. Ик - начална и крайна вода енталпия, кДж / кг. Heat изразходва за изпаряване на част от доставя вода, където # 966; - коефициент на изпарение. Заместването подробно израз в уравнението на топлинния баланс, ние можем да го решим по метода на последователните приближения, по отношение на който и да е интерес за нас ценности. температурата на газа на изхода на тръбата на Вентури може да бъде определено от следната емпирична връзката, която е валидна в скоростта газ в гърлото M / S при специфичен разход на вода m = 0,61,3 кг / м 3 и начална температура газ t1 = 100 900 ° С: NIIOGAZ предложен за оценка на ефективността на топлообмен тръби на Вентури чрез коефициент на топлопредаване QSL инсталация. по размер единица поток маса газ: където Q - количество топлина даден газ, W; DT - средна температура разлика между газ и вода, на С; Mg - масов поток, кг / сек. Големината на коефициента кондиционираната пренос на топлина между w2 на скорост на газа = 17 ÷ 160 м / сек и специфичното потребление на вода m = 0.12 ÷ 4,0 кг / м3 могат да бъдат определени чрез използване на следната емпирична зависимост :. Числените стойности на коефициентите могат да бъдат взети приблизително равни на: А = 0,05 ÷ 0,07; В = 0.51; С = 0,71. Организация на напоителни тръби на Вентури Като метод за доставяне на течност тръба на Вентури, използвани в металургията, разделени в три групи: а) напояване дюза (фигура 8.6, а). б) филмово напояване (фигура 8.6 б) .; в) с периферната напояване (фиг. 8.6, в).
Фиг. 8.6. Методи за напояване тръби на Вентури, и - напояване на разпръсквателна дюза; б - филм за напояване; в - периферна напояване. 1 - пулверизатор; 2 -konfuzor; 3 -gorlovina; 4-камера за вода; 5 -ustup; 6 - дифузьор.
Когато подаването на централната вода (фиг. 8.6, а) на дюзата е разположен на разстояние (1-1,5) d1 преди confuser. Максималният диаметър на зоната за дюза напояване не трябва да надвишава 500 mm; за голям тръбопровод диаметър може да се инсталира на няколко дюзи. Вода поток към накрайника се определя от формулата:
където п - брой дюзи.
Диаметър на отвора на дюзата DF. са израз на
където m - скоростта на водния поток е приблизително равна на 0.73; вода под налягане преди дюзата (не по-малко от 150 кРа) - р; RB - плътност на вода, кг / м3.
А тръби на Вентури периферни потока флуид, използвани в двата кръгови и правоъгълни. Такава храна позволява да се осигури по-равномерно напояване тръби с големи размери, по-специално правоъгълна през отвори на две противоположни страни, в шахматно редове. Необходимият брой N на отвори за подаване на вода (диаметър направи) може да се определи приблизително, като се използва следната формула:
където - ширината на правоъгълни отвора на тръба на Вентури; и и - кинематичен вискозитет коефициенти съответно газ и течност.
Водата често доставя в началната част на шията. Периферна доставка позволява чисти дупки, без да прекъсвате работата на машината, значително намалява износване и забавя растежа на депозитите в устройствата за поливане.
Когато филм напояване вода с непрекъснато преминава покрай стените на сближаване на тръбата, които са възобновяеми филм (фиг. 8.6, б). Натиск филм на капчици се дължи на поток с висока енергия газ. Основното предимство на филма е липсата на напояване на малки дупки, които са предразположени към запушване и обрасъл, както и възможността за подаване на по-ниско качество на водите за напояване, което е много важно от гледна точка на газови скрубери за рециклиране на водата. Филм напояване елиминира прах депозити обикновено образувани при взаимодействието между сухо и омокря-солна повърхности converger. Въпреки това, филмът предлага равномерно разпределение на вода за напояване през напречното сечение, само когато ширината или диаметърът на шията е не повече от 100 мм.
Някои модели използват комбинация от методи за напояване, например централна емисия се комбинира с филма.
Различни видове скрубери Вентури. От интерес са т.нар ежектора Вентури скрубери, в която по-голямата част от енергията, изразходвана за пречистване на газ, се подава към течност очистване чрез схождащи тръба, разположен в дюзата под налягане 0.6-1.2 МРа и по-горе. Енергийно струя течност се консумира от една страна, и изваждане на транспорт на газ през устройството, а от друга - за пречистване на газ. При подходящо налягане и скорост на промивна течност тече не само да свалят до нула хидравличното съпротивление на апарата, но също така да се създаде положително налягане. В промишлена практика, има примери на изхвърлящата скрубер без димоотводи от изпускателните газове пречиства директно в комина. скорост на газовия поток в секцията гърлото (смесителна камера) се препоръчва да се избере в 10-35 м / сек, а дължината на смесителната камера - около три от диаметри. течност скорост изтичане от дюзата в скрубери на ежектор е много по-висока, отколкото при конвенционалните скрубери Вентури.
Разработено стандартна серия от тип изхвърлящата скрубери SEZH капацитет от 50 до 5000 m 3 / час (фиг. 8.7). Хидродинамичните характеристики на скрубера изхвърлящата е показано на фиг. 8.8. Максималният възможен депресия създаден този вид системи, 0.6 кРа. За да се намалят разходите за единица промивна течност T се препоръчва да се увеличи налягането пред дюза състава на 5-10 МРа. Обещаваща се използва за напояване ежектор скрубери прегрята вода, като образува по време на преминаването през дюзата, двуфазна система парата - течни капчици.
Фиг. 8.7. SEZH на изхвърлящата тип скрубер: 1- корпуса; 2 - смукателната камера; 3 - Накрайник: колектор 4- меша прах; 5 - смесителна камера.
Фиг. 8.8. Хидродинамичните характеристики на скрубера изхвърлящата при различни налягания компресор 1-700 кРа; 2-566 кРа; 3-420 кРа; 4-280 кРа; 5-140 кРа
За системи с размер време вариращ поток от газ, използван Вентури тръба с променлива врата напречно сечение, което позволява да се запази врата при оптимална скорост, въпреки колебанията в газовия поток. НСО "Energostal", разработен дизайн на такава тръба с ротационни лопатки (фиг. 8.9, а). Предложени структура, в която промяна на напречното сечение на гърлото с помощта на възвратно-постъпателно движение на коничната вложката поставя в схождащи тръбата или разпръсквателя (фиг. 8.9, б). Има и други конструкции, които не са получени, обаче, широко разпространена.
Фиг. 8.9. Схема правоъгълни и кръгли тръби на Вентури с регулируем отвор, и - с ротационни лопатки; б - с конична вложка
Трудности при организиране мащабни напояване Вентури тръби с кръгло напречно сечение, направени, че е необходимо да се създаде група от оформления, състоящи се от множество паралелни работа тръби. Широкото подреждане група от шест до осем тръби на Вентури, което позволява да се следи всяка епруветка и да регулира работата му. Понякога се използва режим батерията на тръбите 90 мм в диаметър с общо напояване за целия батерията.
Venturi тръба с регулируем правоъгълна врата на голям напречно сечение е добре доказана в практиката. За да се избегне ненужно голям размер, и целта на резервно копие в повечето случаи се инсталира две тръби, които минават успоредно на не напълно отворен гърлото. В случай на повреда на една тръба, от друга да се справят с увеличена широчина на честотната лента.
Когато подреждане фин прах улавяща с последователно свързване на две тръби с правоъгълно регулируема врата. В тази първа по тръба газ работи с капка ниско налягане, получаване на газове за почистване, а вторият - в режима на фино почистване. Тези схеми са широко използвани в пречистването на конвертор газ и производство феросплави.
Интересно, предложен от френската фирма "Irsid- Kafl" оформление на батерията тръби на Вентури система "Solivor", работещи с помощта на кондензация ефект (фиг. 8.10, а). Системата се състои от четири разположени един зад друг етапи (фиг. 8.10, б), всеки от които съдържа множество Вентури тръба ниско налягане. поток прах натоварено газ влиза в входяща камера, който е наситен с влага поради мъгла напояване течност. При утаяването на груби частици прах. Наситени влага газове влизат в тръба първия етап на Вентури. капки налягане конфузор газ, който е придружен от изпаряване на водните капчици, съдържащи се в газа. В дифузора поради увеличаването на вода парно налягане кондензира на прахови частици, които бързо стават по-големи и депозирани чрез gruboraspylennoy вода. Освободените газове от уголемени частици се изпращат към втория етап, където процесът се повтаря и т.н. Четири етапа са достатъчни за прахови частици среден диаметър от 0.3 микрона, се увлича 99.9%
Фиг. 8.10. тръби кондензиращ система Вентури ( "Solivor"): 1- дюза за пулверизиране; 2 - груби разпръсквателна дюза; 3 - утаител; 4 - изход на големи частици; 5 - отнемане на малки частици.
Хидравлични устойчивост на устройството
4000 Ра, но изисква голям поток от вода с високо качество и много фин спрей, последвано от значително енергийните разходи. Ето защо, икономическата изгода не е толкова голяма.
Свързани статии