Эксплуатация и наладка систем теплогазоснабжения и вентиляции (стр. 25 из 33)
Наилучшие результаты по эффективности улавливания достигается при установке сопел, распыливающих вторичный газ, не менее чем в четыре ряда и под углом 30о. В качестве оптимальной рекомендуется установка лопаток завихрителя по углом 30-40о при отношении диаметра завихрителя к диаметру аппарата, равном 0,8-0,9.
Рис. 3.4. Конструкция вихревых пылеуловителей: а – соплового типа; б – лопаточного типа; 1 – камера; 2 – выходной патрубок; 3 – сопла; 4 – лопаточный завихритель типа «розетка»; 5 – входной патрубок; 6 – подпорная шайба; 7 – пылевой бункер; 8 – кольцевой лопаточный завихритель
Вихревой пылеуловитель лопаточного типа (рис. 3.4, б) отличается тем, что вторичный газ отбирается с периферии очищенного газа и подается кольцевым направляющим аппаратом с наклонными лопатками 8.
Как и у циклонов, эффективность вихревых аппаратов с увеличением диаметра падает.
3.2.2.7 ДИНАМИЧЕСКИЕ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ. В динамических пылеуловителях очистка газов от пыли осуществляется за счет центробежных сил и силы Кориолиса, возникающих при вращении рабочего колеса (рис. 3.5).
Рис.3.5. Динамический пылеуловитель: 1 корпус вентилятора; 2 – патрубок для отвода пыли; 3 – патрубок для отвода части газового потока на рециркуляцию; 4 – колесо вентилятора
Динамические пылеуловители помимо осаждения частиц пыли из газового потока выполняют еще роль тягодутьевого устройства.
Динамический пылеуловитель потребляет больше энергии, чем обычный вентилятор с идентичными параметрами по производительности и напору. Но это расход энергии меньше, чем требуется при раздельном функционировании центробежного сепаратора и вентилятора.
Наибольшее распространение в отечественной промышленности из динамических аппаратов получил дымосос-пылеуловитель (рис. 3.6). Аппарат предназначен для улавливания частиц пыли со средним диаметром крупнее 15 мкм. Дымосос-пылеуловитель применяется для очистки дымовых газов малых котелен, в литейных производствах для очитки аспирационных выбросов и на асфальтобетонных заводах для очистки сушильных барабанов.
Рис. 3.6. Дымосос-пылеуловитель.
Работа дымососа-пылеуловителя основана на следующем принципе. За счет разности давлений, создаваемых рабочим колесом 2 на валу 1, запыленный поток поступает в улитку 5 и приобретает криволинейное движение. Под действием центробежных сил частицы пыли отбрасываются к периферии и вместе с небольшим количеством газов (8-10 %) отводятся для окончательного отделения через патрубок 9 в выносной малогабаритный циклон 8, соединенный с улиткой газоходами. Разгрузка циклона производится через спускной стояк с затвором-мигалкой 10. Очищенный газовый поток из циклона возвращается в центральную часть улитки.
Аэрозоль протягивается через циклон под действием перепада давлений между центром улитки и ее периферией, который повышается за счет работы вспомогательной крыльчатка 6. Из центральной зоны улитки очищенные газы через направляющий аппарат 4 поступают в рабочее колесо дымососа, а затем через кожух 3 выбрасываются в дымовую трубу 11.
Регулировка производительности дымососа осуществляется шибером 7. При закрывании шибера газовый поток отжимается к периферии улитки, и соответственно эффективность аппарата возрастает.
Для предотвращения обратного выброса отсепарированной пыли с периферии улиточного пылеуловителя и защиты его стенок от абразивного износа предусмотрены защитные козырьки из полосовой стали, которые располагаются на боковинах улитки в периферийной зоне.
3.2.2.8 МОКРЫЕ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ. Процесс мокрого пылеулавливания основан на контакте запыленного газового потока с жидкостью, которая захватывает взвешенные частицы и уносит их из аппарата в виде шлама. Метод мокрой очистки газов от пыли считается достаточно простым и в то же время весьма эффективным способом обеспыливания.
Мокрые пылеуловители имеют ряд преимуществ перед аппаратами других типов.
1. Аппараты мокрого типа отличаются сравнительно небольшой стоимостью и более высокой эффективностью улавливания взвешенных частиц по сравнению с сухими механическими пылеуловителями.
2. Мокрые пылеуловители (например, скрубберы Вентури) могут быть применены для очистки газов от частиц размером до 0,1 мкм.
3. Мокрые пылеуловители не только могут успешно с такими высоэффективными пылеуловителями, как рукавные фильтры или электрофильтры, но и использоваться в тех случаях, когда эти аппараты обычно не применяются, например, при высокой температуре и повышенной влажности газов, при опасности возгораний и взрывов очищенных газов или улавливаемой пыли.
4. Аппараты мокрого типа могут одновременно с очисткой газов от взвешенных частиц улавливать парообразные и газообразные компоненты, т.е. их можно использовать в качестве абсорбентов, а также для охлаждения и увлажнения газов качестве теплообменников смешения.
Однако метод мокрого обеспыливания имеет и ряд недостатков.
1. улавливаемый мокрыми пылеуловителями продукт выделяется в виде шлама, что связано с необходимостью обработки сточных вод и, следовательно, с удорожанием процесса очистки.
2. При охлаждении очищаемых газов до температуры, близкой к точке росы, а также при механическом уносе из газоочистного аппарата газовым потоком капель жидкости пыль может осаждаться в газопроводах, дымососах и дымовых трубах. Кроме того, брызгоунос приводит к безвозвратным потерям орошающей жидкости.
3. В случае очистки агрессивных газов аппаратуру и коммуникации необходимо защищать антикоррозионными материалами.
В качестве орошающей жидкости в мокрых пылеуловителях чаще всего применяется вода; при совместном решении вопросов пылеулавливания и химической очистки газов выбор орошающей жидкости (абсорбента) обусловливается процессом абсорбции.
Общепринятой классификации мокрых пылеуловителей до настоящего времени не имеется. Обычно они подразделяются на группы в зависимости от поверхности контакта или по способу действия:
1) полые газопромыватели (оросительные устройства; промывные камеры; полые форсуночные скрубберы);
2) насадочные скрубберы;
3) тарельчатые газопромыватели (барботажные и пенные аппараты);
4) газопромыватели с подвижной насадкой;
5) мокрые аппараты ударно-инерционного действия (ротоклоны);
6) мокрые аппараты центробежного действия;
7) механические газопромыватели (механические скрубберы, динамические скрубберы);
8) скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури, эжекторные скрубберы).
Помимо перечисленных групп к мокрым пылеуловителям в какой-то степени могут быть отнесены также мокрые электрофильтры, орошаемые волокнистые фильтры и аппараты конденсационного действия. Что касается аппаратов конденсационного действия, то они до настоящего времени не получили какого-либо широкого применения в промышленности.
Иногда мокрые пылеуловители подразделяют по затратам энергии на низконапорные, средненапорные и высоконапорные. К низконапорным аппаратам относятся пылеуловители, гидравлическое сопротивление которых не превышает 1500 Па. В эту группу входят форсуночные скрубберы, барботеры, мокрые центробежные аппараты и др. К средненапорным мокрым пылеуловителям с гидравлическим сопротивлением от 1500 до 3000 Па относятся некоторые динамические скрубберы, газопромыватели ударно-инерционного действия, эжекторные скрубберы. Группа высоконапорных газопромывателей с гидравлическим сопротивлением больше 3000 Па включает в основном скруббера Вентури и дезинтеграторы.
3.2.2.9 ФИЛЬТРЫ. В основе работы пористых фильтров всех типов лежит процесс фильтрации газов через пористую перегородку – фильтрующую среду, в ходе которого твердые или жидкие частицы, взвешенные в газе, задерживаются в ней, и газ полностью проходит сквозь нее.
Применяемые фильтрующие пористые перегородки по своей структуре весьма разнообразны, но в большинстве своем они состоят из волокнистых или зернистых элементов, которые условно могут быть разделены на следующие типы.
Гибкие пористые перегородки:
а) тканевые материалы из природных, синтетических и минеральных волокон;
б) нетканевые волокнистые материалы (войлоки, клееные и иглопробивные материалы, бумага, картон, волокнистые маты);
в) ячеистые листы (губчатая резина, пенополиуретан, мембранные фильтры).
Полужесткие пористые перегородки – слои волокон, стружка, вязаные сетки, расположенные на опорных устройствах или зажатые между ними.
Жесткие пористые перегородки:
а) зернистые материалы – пористая керамика и пластмасса, спеченные или спрессованные порошки металлов (металлокерамика), пористые стекла, углеграфитовые материалы и др.;
б) волокнистые материалы – сформированные слои из стеклянных металлических волокон;
в) металлические сетки и перфорированные листы.