Конструктивные разновидности аппаратов с подвижной насадкой. Конструкция. Эксплуатация.

Аппараты с подвижным слоем насадки появились относительно недавно, но уже получили достаточно широкое распространение в пылеулавливании. В качестве насадки в таких аппаратах чаще всего используются полые и сплошные шары из полимерных материалов, стекла или пористой резины. Насадкой могут служить и другие тела, например кольца, седла и т. п. Для обеспечения свободного перемещения насадки в газожидкостной смеси плотность шаров не должна превышать плотность жидкости (ш ж).

Колонна с подвижной насадкой может работать при
различных режимах, но оптимальный режим для пылеулавливания – режим полного (развитого) псевдоожижения. Скорость газов vгн, соответствующая началу
режима полного псевдоожижения, определяется по
формуле:

, (94)

где dш – диаметр шаровой насадки, м; s0 – доля свободного сечения опорной решетки, м22; В – коэффициент (при ширине щели в опорной тарелке b = 2 мм В = 2,8 · 103; при b > 2 мм В = 4,6 · 103).

Предельно допустимая скорость газов vгп, отнесенная к полному сечению аппарата, не зависит от ширины щели и рассчитывается по эмпирической формуле

. (95)

При пылеулавливании рекомендуется принимать скорость газов в пределах до 5–6 м/с, а удельное орошение – в пределах 0,5–0,7 л/м3. Доля свободного сечения опорной тарелки s0 принимается равной 0,4 м22 при ширине щелей 4–6 мм. При очистке газов, содержащих смолистые вещества, а также пыль, склонную к образованию отложений, применяют щелевые тарелки с большей долей свободного сечения (0,5–0,6 м22).

При выборе диаметра шаров необходимо соблюдать соотношение

, (96)

где Dап – диаметр аппарата.

Оптимальными с точки зрения пылеулавливания являются шары диаметром 20–40 мм с плотностью 200–300 кг/м3.

Минимальная статическая высота слоя насадки Hст
составляет 5–8 диаметров шаров, а максимальная определяется из соотношения

, (10.3.5.10)

то есть ; (10.3.5.11)

. (10.3.5.12)

Высота секции (расстояние между тарелками) Hсекц определяется из выражения

, (97)

где Hдин – динамическая высота слоя псевдоожиженной шаровой насадки, м; Hсеп – высота сепарационной зоны, м.

Рис.23. Цилиндричекий пылеуловитель
с подвижной шаровой насадкой:
1 – опорная тарелка; 2 – шаровая насадка;
3 – отражательная тарелка; 4 – ороситель; 5 – брызгоуловитель

Величина Hдин может быть определена по формуле

, (98)

где vж – скорость жидкости, приведенная к свободному сечению аппарата; величина Hсеп может быть принята равной (0,10,2)Hдин.

Гидравлическое сопротивление рр зоны контакта (опорной тарелки и псевдоожиженного слоя шаровой насадки) рассчитывается по уравнению

, (99)

где рт – гидравлическое сопротивление опорной тарелки со слоем удерживаемой ею жидкости, Па; рш – гидравлическое сопротивление слоя сухой насадки, Па; рж.н – гидравлическое сопротивление слоя жидкости, Па;ро.т – гидравлическое сопротивление ограничительной тарелки, Па.

Величина рт может быть определена по известной формуле для провальных тарелок (см. 5.4.3 или [14]). Величина рт также определяется по этой формуле, если ороситель расположен выше ограничительной тарелки.

, (100)

где н – порозность неподвижного слоя сухой шаровой насадки (н = 0,4).

Величина

. (101)

Аппараты с подвижной насадкой работают при скоростях газа 5–6 м/с, т. е. в 2–3 раза превышающих скорость газов в пенных аппаратах. Более высокая скорость газов и турбулизирующее действие псевдоожиженных шаров приводит к значительному увеличению высоты слоя.

Кроме того, шаровая насадка, циркулирующая в рабочем объеме аппарата, вследствие непрерывного изменения расстояния между шарами и их соударений, способствует интенсификации осаждения частиц пыли в слое пены. В итоге аппараты с подвижной насадкой имеют более высокую эффективность по сравнению
с пенными пылеуловителями.

Конические скрубберы с подвижной насадкой обеспечивают стабильность работы в широком диапазоне скоростей газов. Их преимущества по сравнению с цилиндрическими – улучшение распределения жидкости и уменьшение брызгоуноса.

Существуют два конструктивных варианта конических скрубберов с подвижной насадкой: форсуночный и эжекционный

 

Рис.24. Конические скрубберы с подвижной шаровой насадкой (а – форсуночный; б – эжекционый):
1 – корпус; 2 – опорная тарелка; 3 – орошаемый слой шаров; 4 – брызгоулавливающий слой шаров;
5 – ограничительная тарелка; 6 – форсунка; 7 – емкость с постоянным уровнем жидкости

В таких аппаратах рекомендуется применять полиэтиленовые шары диаметром 30–40 мм с насыпной плотностью 110–120 кг/м3. Статическая высота слоя шаров составляет обычно 650 мм. Скорость газов на входе в слой колеблется в пределах от 6 до 10 м/с и уменьшается на выходе из него до 1–2 м/с. Высота конической части в обоих вариантах принята равной 1 м. Внутренний угол раскрытия конической части (10–60°) зависит от производительности аппарата. Для улавливания брызг в цилиндрической части аппаратов размещается неорошаемый слой шаров высотой около 150 мм.

В форсуночный скруббер орошающая жидкость подается в количестве 4–6 л/м3 газов. При эжекционном варианте орошение шаров осуществляется жидкостью, которая всасывается из емкости постоянного уровня газами, подлежащими очистке. Величина зазора между нижним основанием конуса и уровнем жидкости зависит от производительности аппарата.

Гидродинамическое сопротивление форсуночного аппарата составляет 900–1400 Па, а эжекционного – 800–1400 Па.

В настоящее время в промышленности применяются конические скрубберы с подвижной насадкой производительностью по газам от 3000 до 40 000 м3/ч.

 

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

Основная литература
Ермаков В.Н., Шеин В.С. Ремонт и монтаж химического оборудования. М., «Химия», 1981. 363С.
Молоканов Ю.К., Харас З.Б. Монтаж аппаратов и оборудования для нефтяной и газовой промышленности. М., «Недра», 1982. 391С.
Гайдамак К.М., Тыркин Б.А. Монтаж оборудования предприятий химической и нефтехимической промышленности. М., «Химия», 1983. 269С.
Матвеев В.В. Примеры расчета такелажной оснастки. Л., «Стройиздат», 1987. 320С.
Маршев В.З., Петрухин Н.П. Монтаж оборудования предприятий химической и нефтяной промышленности. М., «Высшая школа», 1990. 208С.
Фарамазов С.А. Ремонт и монтаж оборудования химических и нефтеперерабаты-вающих заводов. М., «Химия», 1989. 196С.
Гисматулин Ч.Н., Сабырханов Д.С., Серманизов С.С. Монтаж промышленного оборудования. Шымкент., Издание ЮКГУ им. М. Ауезова, 2001, 187С.
  Дополнительная литература
  Гальперин Д.М., Миловидов Г.В. Технология монтажа, наладки и ремонта оборудования пищевых производств. Учебное пособие по МАХП. М., «Агропромиздат», 1990, 398С.

 

 








Дата добавления: 2015-09-29; просмотров: 2280;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.008 сек.