Файл: Мокрые пылеуловители.pdf

Изм.
Кол.уч
№док. Подпись Дата
Лист
2
Инв.
№
Подп.
и
дат
а
Взам
. инв
.
21
Листов
Провер.
Лист
Стадия
КубГТУ КОНГП
гр. 19-НБ-НД5
Реферат на тему:
«Мокрые пылеуловители»
КОНГП 21.03.01.009
Разраб.
Литвиненко
Ханюченко
Н.контр
Утв.
Реферат
Отчёт 21 с., 10 рис., 1 табл., 4 источника.
МОКРЫЕ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ; ОЧИСТКА ВОЗДУХА; ПРИМЕСИ;
ГАЗ; СКУББЕР; УЛАВЛИВАНИЕ ЖИДКОСТИ
Объектом исследования в данной работе является оборудование, при- меняемое, как фильтр водяной очистки воздуха от механических примесей на промышленных предприятиях, а предметом ― различные виды такого обору- дования в зависимости от принципа действия и условий эксплуатации.
Цель этого реферата заключается в ознакомлении с различными ви- дами оборудования для очищения воздуха от механических примесей.
Для очистки отходящих газов на промышленных предприятиях приме- няются сухие и мокрые пылеуловители.
В сухих аппаратах для фильтрации газовоздушной смеси от твердых загрязнений используются центробежная и инерционная силы.
В мокрых пылеуловителях принцип работы основан на обеспечении максимального контакта частиц пыли с мокрой поверхностью или распылен- ными через форсунки каплями жидкости с дальнейшей коагуляцией и осажде- нием в дренажную систему.
При использовании в качестве влаги химических растворов или распо- ложение во внутренней полости агрегата абсорбентов с помощью пылеулови- телей мокрого типа можно нейтрализовать вредные газы или химические со- единения.

Изм. Кол.уч
№док. Подпись
Дата
Лист
Инв
. №
п
одл.
Подп.
и
дат
а
Взам
.
инв
. №
КОНГП 21.03.01.011
Лист
3
Содержание
Введение…………………………………………………………………………..4 1 Устройство и принцип действия мокрых пылеуловителей ……………...….4 2 Виды мокрых пылеуловителей ……………………………………………......9 3 Классификация промышленных пылеуловителей мокрого типа ……….…18 4 Достоинства и недостатки мокрых пылеуловителей ……………………….19
Заключение………………………………………………………………………20
Список используемых источников……………………………………………..21

Изм. Кол.уч
№док. Подпись
Дата
Лист
Инв
. №
п
одл.
Подп.
и
дат
а
Взам
.
инв
. №
КОНГП 21.03.01.011
Лист
4
Введение
Для решения задач очистки от пыли и пылегазовых выбросов промыш- ленных предприятий применяется оборудование двух основных видов – ис- пользующее сухой или мокрый способ улавливания и отвода твердых частиц.
Сухие аппараты инерционного, гравитационного, электростатического и аку- стического (ультразвукового) типа широко применяются в промышленности, но в ряде реальных производственных условий значительно проигрывают в эффективности пылеуловителям мокрого типа.
К системам жидкостного пылеулавливания относятся все агрегаты, в которых отбор и удаление присутствующей в потоке газа микромеханики вы- полняется за счет сплошной жидкой (водной) среды, дисперсно-капельной за- весы, комплексного кипящего слоя или тонкой жидкостной пленки. Показа- тели очистки воздуха от пылевой составляющей в установках, задерживаю- щих и утилизирующих твердые частицы при помощи влаги, нередко дости- гают 99,9%.
Особенностями водяных воздушных фильтров, которые одновременно являются и их неоспоримыми преимуществами, являются возможность удале- ния комплексных пылегазовых выбросов, работа с горячими взвесями, взры- воопасными и пожароопасными твердодисперсными веществами, доступ- ность водопроводов на подавляющем числе индустриальных участков.

Изм. Кол.уч
№док. Подпись
Дата
Лист
Инв
. №
п
одл.
Подп.
и
дат
а
Взам
.
инв
. №
КОНГП 21.03.01.011
Лист
5
1 Устройство и принцип действия мокрых пылеуловителей
Основным принципом работы всех существующих конструкций пыле- уловителей мокрого типа является захват содержащихся в запыленном воз- духе твердых частиц каплями, пленкой, метастабильной пеной или сплошным потоком жидкости, с последующим выводом собранной пыли из устройства в составе шлама.
Жидкостные пылеулавливатели, в которых пылевые частицы не изме- няют свою структуру и природу, называются коагуляционными. Практически все водяные воздушные фильтры можно отнести к коагуляционным.
Эффективность функционирования данных систем существенно зави- сит от способа организации контакта твердой и жидкой фазы, определяемых конструкцией агрегата, а также от размеров, плотности, смачиваемости и дру- гих параметров улавливаемых частиц.
На предприятиях устанавливают мокрые пылеуловители, принцип ра- боты которых зависит от состава и концентрации нежелательных примесей в рабочей атмосфере.
Главные конструкционные различия касаются таких факторов, как:
— продолжительность контакта газа с жидкостью;
— наличие добавок в поглощающей жидкой массе;
— дисперсность пылепоглотителя;
— наличие вспомогательных устройств;
—особенности обработки и удаления отходов.
Некоторые мокрые пылеуловители (скрубберы) сочетают в себе техно- логии сухой и влажной пылеочистки. Когда сначала происходит осаждение под действием силы тяжести и центробежного течения, значительная часть примесей уходит из очищаемой взвеси. Это снижает нагрузку на следующую часть аппарата, работающую по влажной технологии.

Изм. Кол.уч
№док. Подпись
Дата
Лист
Инв
. №
п
одл.
Подп.
и
дат
а
Взам
.
инв
. №
КОНГП 21.03.01.011
Лист
6
В любом случае, на первом этапе осуществляется сбор и захват загряз- ненных газовоздушных масс. Во всем цеху, мастерской, другом помещении или только возле оборудования располагаются захватывающие приспособле- ния. Это расширенные раструбы, отверстия гибких или жестких рукавов, встроенные в станки столы для сброса отходов. Дальнейшее перемещение со- бранной пыли аналогично использованию сухих уловителей: взвесь твердых частиц продвигается по воздуховодам под действием мощных вентиляторов.
Радикальные отличия в обработке пыли начинаются после доставки к «бун- керу» аппарата, где находятся специальные механизмы.
Рисунок 1 - Схема работы мокрого пылеуловителя
Аппараты с мокрой очисткой широко применяются в металлургиче- ской, химической, энергетической сферах, при производстве сыпучих строи- тельных материалов, удобрений, на производстве целлюлозно-бумажной про- дукции, на предприятиях нефтеперерабатывающей области и сжигания отхо- дов.

Изм. Кол.уч
№док. Подпись
Дата
Лист
Инв
. №
п
одл.
Подп.
и
дат
а
Взам
.
инв
. №
КОНГП 21.03.01.011
Лист
7
В зависимости от формы контактирования фаз способы мокрой пыле- очистки можно разделить на:
- улавливание в объеме (слое) жидкости;
- улавливание пленками жидкости;
- улавливание распыленной жидкостью в объеме газа. а - в объеме жидкости; б - пленками жидкости; в - распыленной жидко- стью; 1 - пузырьки газа; 2 - капли жидкости; 3 - твердые частицы
Рисунок 2 – Схемы основных способов мокрого пылеулавливания
Межфазная поверхность контакта образуется:
– газовыми пузырьками;
– газовыми струями;
– жидкими струями;
– каплями и пленками жидкости.
Факторы, определяющие эффективность процесса:
1. Диаметр частиц пыли d.
Силы инерции зависят от массы капель и частиц пыли, а также от ско- рости их движения. Частицы пыли малого размера (менее 1 мкм) не обладают

Изм. Кол.уч
№док. Подпись
Дата
Лист
Инв
. №
п
одл.
Подп.
и
дат
а
Взам
.
инв
. №
КОНГП 21.03.01.011
Лист
8
достаточной кинетической энергией и при сближении с каплями обычно оги- бают их и не улавливаются жидкостью.
Необходимо уменьшить скорость движения газового потока в аппа- рате.
2. Смачиваемость частиц жидкостью (чем лучше смачиваемость, тем эффективнее процесс очистки).
Орошающая жидкость – вода, растворы абсорбентов.

Изм. Кол.уч
№док. Подпись
Дата
Лист
Инв
. №
п
одл.
Подп.
и
дат
а
Взам
.
инв
. №
КОНГП 21.03.01.011
Лист
9
2 Виды мокрых пылеуловителей
В зависимости от принципа действия, конструкции и условий эксплуа- тации, к мокрым пылеуловителям относятся аппараты следующих типов:
— полые;
— насадочные;
— центробежные;
— пенные (барботажные);
— труба Вентури.
Полые скрубберы конструктивно представляют собой вертикальную цилиндрическую колонну, в которой по периметру или в центре располага- ются форсунки для подачи жидкости. Загрязненный газ движется снизу вверх, а направление плоскости распыления влаги может быть попутным, перпенди- кулярным или противоположным вектору распространения потока. Для уве- личения эффективности очистки в корпусе полого скруббера могут нахо- диться несколько ярусов форсунок, диаметр которых выбирают в зависимости от размера частиц пыли.
Создаваемый форсунками влажный туман для увеличения контакта полностью перекрывает площадь сечения корпуса. Движущиеся вверх твер- дые частицы загрязнений связываются капельками влаги, увеличивая свой объем и вес, и под действием силы тяжести осаждаются в нижнюю часть скруббера, откуда транспортируются дренажной системой. Дополнительная очистка происходит за счет прилипания пыли к мокрым стенкам и смывания ее в дренаж. Полые аппараты отличаются простотой конструкции, небольшим гидравлическим сопротивлением и высокой степенью очистки.
Полые форсуночные скрубберы представляют собой колонну круглого или прямоугольного сечения, в которой осуществляется контакт между очи- щаемыми газами и каплями жидкости, распыляемой форсунками. При этом частицы пыли захватываются каплями жидкости и осаждаются вместе с ними, а очищенные газы удаляются из аппарата.

Изм. Кол.уч
№док. Подпись
Дата
Лист
Инв
. №
п
одл.
Подп.
и
дат
а
Взам
.
инв
. №
КОНГП 21.03.01.011
Лист
10
1 — корпус; 2 — форсунки
Рисунок 3 — Полый форсуночный скруббер
К мокрым пылеуловителям относят насадочные скрубберы, в которых для увеличения контакта и абсорбции загрязнений применяются специальные насадки. Материал насадок и жидкость для орошения подбираются с учетом химических и физических свойств загрязнений. Проходя через насадки, рас- положенные в несколько ярусов, твердые частицы прилипают к мокрой по- верхности и затем смываются в дренаж. Конструкция и принцип действия насадочных аппаратов в значительной степени увеличивают площадь сопри- косновения жидкой и твердой фаз, дают возможность уменьшить габариты устройства, повышают степень очистки, снижают мощность насоса и вентиля- тора. Наряду с фильтрацией рабочей среды от твердых включений полые пы- леуловители нейтрализуют агрессивные газы. Широкое применение полые устройства получили в металлургической, химической и энергетической про- мышленности, выбросы на предприятиях которых содержат широкий спектр вредных веществ и газов.
Используют для улавливания хорошо смачиваемой пыли, но при невы- сокой ее концентрации; для обеспечения лучшего смачивания поверхности насадки слой ее обычно наклонен на 7—10° в направлении газового потока.

Изм. Кол.уч
№док. Подпись
Дата
Лист
Инв
. №
п
одл.
Подп.
и
дат
а
Взам
.
инв
. №
КОНГП 21.03.01.011
Лист
11
Расход жидкости 0.15—0.5 л/м3, эффективность при улавливании ча- стиц размером dч>5 мкм превышает 90%.
1 – корпус; 2 – форсунки; 3 – оросительное устройство; 4 – опорная решетка; 5 – насадка; 6 - шламосборник
Рисунок 4 – Насадочный скруббер с поперечным орошением
К распространенным видам мокрых пылеуловителей относятся центро- бежные аппараты (орошаемые циклоны), в которых совмещены два типа очистки: мокрая (коагуляция) и центробежная. Запыленный воздух попадает внутрь корпуса через спиральный патрубок, который придает потоку враща- тельное движение. В верхней части расположена система форсунок, которая распыляет жидкость по вектору движения рабочей среды. Центробежная сила отбрасывает частички загрязнений к мокрым стенкам корпуса с последующим их смывом в дренажную систему. Пыль в центральной части циклона смачи- вается распыляемыми мельчайшими каплями жидкости и увеличивая свой вес и объем, оседает в нижнюю часть корпуса, откуда удаляется в дренаж. Гидрав- лическое сопротивление центробежных пылеуловителей находится в диапа- зоне от 400 до 850 Па, степень очистки от пыли с размером от 30 мкм состав- ляет не менее 90%.

Изм. Кол.уч
№док. Подпись
Дата
Лист
Инв
. №
п
одл.
Подп.
и
дат
а
Взам
.
инв
. №
КОНГП 21.03.01.011
Лист
12
1 – входной патрубок; 2 – выходной патрубок; 3 – кольцевой коллектор;
4– форсунки
Рисунок 5 – Циклон с водяной пленкой
Используют для очистки любых видов нецементирующейся пыли.
Если содержании пыли выше 2 г/м3, рекомендуется предварительная очистка газов.
Пенные или барботажные аппараты для очистки промышленных газов оснащены специальными решетками и используют в работе принцип образо- вания пены при активном перемешивании жидкой и твердой фаз. Запыленный воздух поступает под решетку через отверстия и при прохождении образуется пена, которая обволакивает твердые включения и очищает газ.
Различают два вида барботажных аппаратов:
— с протеканием жидкости через решетку (ПГП);
— с поступлением жидкости через переливные элементы, которые установ- лены над решетками.
Пропускная способность пенных скрубберов находится в диапазоне от
2 000 до 60 000 м3/ч, гидравлическое сопротивление лежит в пределах от 4 000 000 до 200 000 000 Па. Степень очистки барботажных аппаратов достигает по- казателя 95% и напрямую зависит от скорости запыленного потока под решет- кой, среднее значение которого составляет 2,5 м/с.

Изм. Кол.уч
№док. Подпись
Дата
Лист
Инв
. №
п
одл.
Подп.
и
дат
а
Взам
.
инв
. №
КОНГП 21.03.01.011
Лист
13
Пенные и барботажные пылеуловители представляют собой вертикаль- ный аппарат круглого или прямоугольного сечения, во внутренней полости которого расположены решетки. Запыленный поток подается под решетку, проходит через отверстия в решетке и очищается от частиц пыли за счет их осаждения на внутренней поверхности газовых пузырей. Режим работы аппа- ратов зависит от скорости подачи воздуха под решетку. При скорости до 1 м/с наблюдается барботажный режим работы аппарата, т.е. газ с пылевыми части- цами движется отдельными пузырьками через слой жидкости. Дальнейший рост скорости газа до 2—2,5 м/с сопровождается возникновением пенного слоя над жидкостью, что приводит к повышению эффективности очистки газа за счет более интенсивного перемешивания газовой и жидкой фаз.
1 — корпус; 2 — оросительное устройство; 3 — тарелка
Рисунок 6 — Барботажно-пенный аппарат
Мокрые пылеуловители типа труба Вентури широко применяются в различных сферах промышленности. Конструктивно такой аппарат состоит из двух диффузоров, которые своими узкими частями соединяются между собой прямой горловиной. Принцип действия скруббера Вентури основан на законе