И центробежного действия

Аппараты этого типа работают по принципу инерционного осаждения частиц во время преодоления очищаемыми газами препятствия, смоченного жидкостью, или при резком изменении направления движения газового потока над поверхностью жидкости. Пылеуловители этого типа удовлетворительно работают только при улавливании хорошо смачивающейся пыли с частицами размером более 20 мкм.

К аппаратам ударно-инерционного действия относится большая группа мокрых пылеуловителей, в которых контакт газов с жидкостью возникает при ударе газового потока о поверхность жидкости и последующем прохождении газожидкостной смеси через отверстия различной конфигурации. В результате такого взаимодействия образуются капли диаметром 300–400 мкм. Особенностью аппаратов ударного действия является полное отсутствие средств перемещения жидкости, и поэтому вся энергия, необходимая для создания поверхности контакта, подводится через газовый поток.

Среди мокрых пылеуловителей этого типа можно выделить два наиболее распространенных в промышленности аппарата: ротоклон и скруббер ударного действия (скруббер Дойля).

Ротоклон типа N (рис.43)является типичным представителем газопромывателей ударно-инерционного действия. В аппарате установлены один или несколько изогнутых щелевых каналов 2, нижняя часть которых затоплена жидкостью. Газовый поток, поступающий через входной патрубок 1, ударяясь о поверхность жидкости, захватывает ее часть и заставляет двигаться вдоль нижней направляющей канала, в результате чего смачивается поверхность отражательных лопастей 3. Затем жидкость отбрасывается к верхней направляющей и при выходе из щели падает в виде сплошной водяной завесы. Газ, огибая отражательные лопасти, делает резкий поворот, а движущиеся вместе с ним частицы пыли, двигаясь по инерции, попадают на пленку жидкости, смачиваются и опускаются на дно в виде шлама. Очищенный газ удаляется через патрубок 4. Для предотвращения уноса капель газы после канала проходят через систему каплеотбойных устройств. Скорость газов в канале обычно не превышает 15 м/с.

Важное значение для нормальной эксплуатации имеет поддержание постоянного уровня жидкости в аппарате. Даже незначительное изменение уровня жидкости может привести к резкому снижению эффективности или значительному увеличению гидравлического сопротивления. Вода в количестве, не превышающем 0,03 кг/м³, подается только для компенсации ее потерь за счет испарения и уноса со шламом. Гидравлическое сопротивление аппаратов составляет 1000–1500 Па.

Разработано несколько конструкций ротоклонов. Производительность ротоклона конструкции Гипротяжмаша 10–40 тыс. м³/ч. Температура подаваемых на очистку газов до 280°С. Максимальная потеря давления в ротоклоне, соответствующая максимальной скорости воздуха 25 м/с, составляет 1900 Па, расход воды до 0,5 м³/ч, максимальный объем заливаемой воды 6,5 м³. Слипшийся на дне шлам удаляют скребковым транспортером в короб или непосредственно в шламоотвод.

Степень очистки ротоклона для частиц крупнее 20 мкм может превышать 99%. Кривая фракционной степени очистки ротоклона (типа N) для частиц плотностью 2700 кг/м³ приведена на рис.44.

Схема скруббера Дойля приведена на рис. 45. В нижней части трубы установлены конусы для увеличения скорости выхода газа. В щели она равна 35–55 м/с. Газ ударяется о поверхность жидкости, создавая завесу из капель. Гидравлическое сопротивление газопромывателя 500–4000 Па, удельный расход жидкости составляет 0,13 л/м³.

В аппаратах центробежного типа частицы пыли отбрасываются на пленку жидкости центробежными силами, возникающими при вращении газового потока за счет тангенциальной подачи газа или с помощью специальных направляющих лопаток. Скорость газов на входе в аппараты с тангенциальным подводом составляет 15–60 м/с. Пленка жидкости толщиной не менее 0,3 мм создается путем подачи воды с помощью форсунок, устанавливаемых в центральной части аппарата и вдоль его стенок.

Примером аппаратов этого типа может служить циклон с водяной пленкой (рис. 46). Он предназначен для улавливания смачиваемых не цементирующихся пылей.

Скорость воздуха во входном отверстии циклона принимается в пределах 16–25,4 м/с, а условная скорость в сечении циклона составляет 4,5–7 м/с. Расход воды составляет 0,13–0,3 кг/м³, гидравлическое сопротивление 400–1000 Па. Кроме основного исполнения разработаны циклоны с повышенной скоростью во входном отверстии, их гидравлическое сопротивление может достигать 1800 Па.

Аналогичную конструкцию имеют центробежные скрубберы, отличающиеся друг от друга конструктивными элементами для ввода газа и жидкости. Расход орошающей жидкости в этих аппаратах составляет 0,65 кг/м³ очищаемого газа, а гидравлическое сопротивление порядка 320–570 Па.