Полые газопромыватели

В полых газопромывателях запыленные газы пропускают через завесу распыляемой жидкости. При этом частицы пыли захватываются каплями промывной жидкости и осаждаются в промывателе, а очищенные газы удаляются из аппарата.

Наиболее распространенным аппаратом этого класса является полый форсуночный скруббер. Он широко используется как для очистки газов от достаточно крупных частиц пыли, так и для охлаждения газов, выполняя в различных системах пылеулавливания важную роль аппарата, обеспечивающего подготовку (кондиционирование) газов.

Полые оросительные газопромыватели (скрубберы) представляют собой пустотелый корпус, в который подают запыленный газ. в верхней части аппарата расположены оросительные форсунки для подачи воды.

По направлению движения газов и жидкости полые скрубберы делятся на противоточные, прямоточные и с поперечным подводом жидкости. При мокром обеспыливании обычно применяют аппараты с противонаправленным движением газов и жидкости (рис. 35) и реже – с поперечным подводом жидкости. Прямоточные полые скрубберы широко используются при испарительном охлаждении газов.

В противоточном скруббере капли из форсунок падают навстречу запыленному потоку газов. Они должны быть достаточно большими, чтобы не быть унесенными газовым потоком, скорость которого обычно составляет 0,6–1,2 м/с. При более высоких скоростях газов после скруббера необходима установка каплеуловителя. Форсунки устанавливают в аппарате в одном или нескольких сечениях: иногда рядами (до 14–16 в сечении).

Факел распыла форсунок может быть направлен вертикально сверху вниз или под некоторым углом к горизонтальной плоскости. При расположении форсунок в несколько ярусов возможна комбинированная установка распылителей: часть факелов направлена по ходу газов, другая часть – в противоположном направлении. Для лучшего распределения газов по сечению аппарата в нижней части скруббера устанавливают газораспределительную решетку. В газопромывателях обычно устанавливают форсунки грубого распыления, работающие при давлении 0,3–0,4 МПа.

Эффективность очистки в скруббере возрастает с уменьшением размера капель и с увеличением разности скоростей между каплями и газом. Поскольку эти условия как бы исключают друг друга, необходимо придерживаться определенного оптимального режима. Согласно исследованиям ряда авторов, максимальная эффективность при инерционном осаждении частиц пыли на каплях, падающих под действием силы тяжести через неподвижный воздух (вне зависимости от размера частиц), наблюдается при d_к = 0,8мм. Капли такого размера могут быть получены при помощи обычных центробежных форсунок грубого распыла (работающих под давлением 3·10⁵–4·10⁵ Па). При работе на таких форсунках можно использовать оборотную воду, содержащую взвеси.

Гидравлическое сопротивление полого скруббера весьма незначительно: при отсутствии каплеуловителя и газораспределителя оно обычно не превышает 250 Па. Степень улавливания частиц размером более 10 мкм составляет 99%, но для частиц меньшего размера она резко снижается. Эти аппараты широко используют для улавливания крупной пыли, а также при охлаждении газов и кондиционировании воздуха. Высота аппарата обычно в 2,5 раза больше его диаметра. Удельный расход воды 0,5–8 л/м³. Диаметр аппарата определяется по уравнению расхода, подставляя в него значения скорости газа в расчете на все сечение аппарата в рекомендованных пределах 0,6–1,2 м/с.