В начало

Расчет скруббера Вентури

Работа скруббера Вентури основана на дроблении воды турбулентным газовым потоком, захвате каплями воды частиц пыли, последующей их коагуляции и осаждении в каплеуловителе инерционного типа.

Скруббер Вентури включает в себя трубу Вентури и прямоточный циклон-каплеуловитель.

1 – конфузор;

2 – горловина;

3 – диффузор;

4 – оросительное устройство;

5–каплеуловитель

Рис. Схема скруббера Вентури

 

            Труба Вентури состоит из конфузора 1, служащего для увеличения скорости газа, оросительного устройства 4, горловины 2, в которой происходит осаждение частиц пыли на каплях воды, и диффузора 3, в котором протекают процессы коагуляции. В каплеуловителе 5 благодаря тангенциальному вводу газа создается вращение газового потока, вследствие чего смоченные и укрупненные частицы пыли отбрасываются на стенки и непрерывно удаляются из каплеуловителя в виде шлама.

            Скрубберы Вентури могут работать с высокой эффективностью η = 96-98 % на пылях со средним размером частиц 1-2 мкм и улавливать высокодисперсные частицы пыли (до 0,01 мкм) в широком диапазоне начальной концентрации пыли в газе – от 0,05 до 100 г/м3.

            При работе в режиме тонкой очистки скорость газов в горловине должна поддерживаться в пределах 100-150 м/с.

Расчет эффективности очистки мокрых пылеуловителей наиболее часто проводят на основе энергетического метода.

Главным энергетическим параметром мокрого пылеуловителя является суммарная энергия соприкосновения Кт, т.е. расход энергии на обработку жидкостью определенного объема газов в единицу времени.

Численную величину этого параметра определяют из следующего выражения, (кДж/1000 м3 газа)

 

 (1)

Δр – гидравлическое сопротивление аппарата, Па;

рж – давление распыляемой жидкости на входе в аппарат, Па;

Vж и  Vг – объемные расходы жидкости и газа, соответственно, м3/с.

 

            В соответствии с энергетическим методом расчета эффективность очистки мокрого пылеуловителя может быть определена по формуле:

                                                                 ,                                                         (2)

где  В  и   - константы, зависящие от физико-химических свойств и дисперсного состава пыли.

            При высоких степенях очистки оценку эффективности работы аппарата удобнее выражать не эффективностью очистки η, а числом единиц переноса Nч – понятием, используемым в теории тепло- и массообмена, связанным с η следующей зависимостью:

                                                                     .                                                      (3)

Из сопоставления выражений (2) и (3) следует, что:

                                                              .                                                             (4)

Энергетический подход упрощает расчет эффективности мокрых пылеуловителей и дает результаты, подтверждаемые опытом работы промышленных аппаратов.

 

Порядок расчета скруббера Вентури

1. Определяется необходимая эффективность η  работы аппарата:

                                                       ,                                                             (5)

где   Сн – начальная концентрация пыли в газе, мг/м3; Ск – конечная концентрация пыли в газе, мг/м3.

            2. По формуле (3) определяется число единиц переноса.

            3. Используя выражение (4) определяется удельная энергия КТ, затрачиваемая на пылеулавливание.

            4. Определяется общее гидравлическое сопротивление Δр скруббера Вентури:

                                                                   ,                                                (6)

где  m – удельный расход на орошение, принимаем  m = 0,0012 м33.

            5. Определяется плотность газа  на входе в трубу Вентури при рабочих условиях , кг/м3:

                                                      .                                                (7)

            6. Определяется объемный расход газа, поступающего в трубу Вентури при рабочих условиях  V1, м3/с:

                                                         .                                                                  (8)

7. Определяется расход орошающей воды Мж, кг/с:

                                                     Мж= V1 m .                                                                         (9)

8. Определяется температура газов на выходе из скруббера Вентури t2 ,оС, по следующей эмпирической формуле:

                                               t2 = (0,1330,041m) t1+ 35 .                                   (10)

10. Определяется плотность газов на выходе из скруббера Вентури ρ2, кг/м3:

                                                        .                                      (11)

            11. Определяется объемный расход газа на выходе из трубы Вентури V2, м3/с:

                                                                              .                                                  (12)

            12. Определяется диаметр циклона-каплеуловителя Dц, м:

                                                                    ,                                                (13)

где  ωц - скорость газа в циклоне-каплеуловителе (принимаем равной 2,5 м/с).

13. Определяется высота циклона-каплеуловителя Н, м:

                                                                      Н = 2,5Dц .                                                     (14)

            14. Определяется гидравлическое сопротивление циклона-каплеуловителя , Па:

                                                              ,                                                         (15)

где  - коэффициент сопротивления циклона-каплеуловителя (для прямоточного циклона = 30 - 33).

            15. Определяется гидравлическое сопротивление трубы Вентури , Па:

                                                                .                                                  (16)

            16. Определяется коэффициент сопротивления, обусловленный вводом орошающей жидкости, для нормализованной трубы Вентури  :

                                                         ,                                           (17)

где  - коэффициент сопротивления сухой трубы (= 0,12-0,15); МГ - массовый расход газа, кг/с.

            17. Определяется необходимая скорость газов в горловине трубы Вентури , м/с:

                                                              .                                                             (18)

            18. Определяется диаметр горловины трубы Вентури  d, м:

                                                              .                                                       (19)

            По полученному диаметру находятся все остальные размеры нормализованной трубы Вентури.

 


Playstation Network 1500 рублей
Playstation Network 1500 рублей


Playstation Network 1500 рублей
Playstation Network 1500 рублей


PSN 1500 рублей PlayStation Network
PSN 1500 рублей PlayStation Network