Введение. Скруббер Вентури — устройство для очистки газов от примесей

Скруббер Вентури — устройство для очистки газов от примесей. Работа его основана на дроблении воды турбулентным потоком газа, захвате каплями воды частиц пыли, коагуляции этих частиц с последующим осаждением в каплеуловителе инерционного типа. Вентури-устройства используются уже более 100 лет для измерения расходов жидкости и в других приложениях. В 1949 году было обнаружено, что Вентури-устройства могут быть использованы для очистки газов от пыли.

Скрубберы Вентури являются наиболее распространенным представителем скоростных скруббе­ров. Скрубберы Вентури — наиболее эффективные из аппаратов мокрой очистки газов. В связи с не­прерывно возрастающими требованиями к глубине очистки газовоздушных выбросов промышлен­ных предприятий скрубберы Вентури постепенно становятся доминирующим видом мокрых пыле­уловителей. Скруббер Вентури представляет собой трубу-распылитель, в которую подводится оро­шающая жидкость, и установленный за ней каплеуловитель. Первоначально в качестве трубы-рас­пылителя использовалась труба Вентури в ее чистом виде, откуда и появилось название газопромы­вателей подобного типа. Действие трубы-распылителя аналогично работе пневмофорсунки, и при­менение трубы Вентури обеспечивало минимальные (не связанные с распылением) гидравлические потери при прохождении газом распыливающего устройства. Однако по конструктивным соображе­ниям довольно часто приходится отказываться от строгого выполнения трубы-распылителя в виде трубы Вентури, а в некоторых случаях ее конструкция практически ничем не напоминает трубу Вен­тури. Тем не менее название этой группы мокрых пылеуловителей — скрубберы Вентури — прочно закрепилось в технической литературе.

Раздел 1. Принцип действия

Простейший скруббер Вентури включает трубу Вентури и прямо­точный циклон. Труба Вентури состоит из служащего для увеличения скорости газа конфузора, в ко­тором размещают оросительное устройство, горловины, где происходит осаждение частиц пыли на каплях воды, и диффузора, в котором протекают процессы коагуляции, а также за счет снижения скорости восстанавливается часть давления, затраченного на создание высокой скорости газа в гор­ловине. В каплеуловителе тангенциального ввода 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: 96-98 % на пылях со сред­ним размером частиц 1-2 мкм и улавливать высокодисперсные частицы пыли (вплоть до субмик­ронных размеров) в широком диапазоне начальной концентрации ее в газе — от 0,05 до 100 г/м³. При работе в режиме тонкой очистки от высокодисперсных пылей скорость газов в горловине долж­на поддерживаться в пределах 100-150 м/с, а удельный расход воды — в пределах 0,5- 1,2 дм³/м³. Это обусловливает необходимость большого перепада давления (10-20 кПа) и, следовательно, значительных затрат энергии на очистку газа. В ряде случаев, когда труба Вентури работает только как коагулятор перед последующей тонкой очисткой (например, в электрофильтрах) или для улавливания крупной пыли размером частиц более 5-10 мкм, скорости в горловине могут быть снижены до 50-100 м/с, что значительно сокращает энергозатраты.

Рис 1. Скруббер Вентури:

1 - труба Вентури; 2 - скруббер-каплеуловитель

Вывод

Основной проблемой эксплуатации данного вида технических устройств является абразивный износ стенок скруббера, возникающий вследствие высоких скоростей газа, которые в горловине могут достигать значений 430 км/ч. Твёрдые частички или капли жидкости, двигаясь с такой скоростью и соударяясь со стенками, вызывают быструю эрозию стенок.

Износ может быть уменьшен, если стенки горловины изнутри покрыть карбидом кремния, для удобства сделав внутреннюю втулку из этого вещества сменной.

Износ может также происходить в колене в нижней части скруббера. Для уменьшения износа здесь, дно колена, ведущего в разделитель, заполняют слоем той же жидкости, которую подают в скруббер в верхней части. Частички и капельки жидкости попадают в этот слой, и ударные нагрузки на стенки уменьшаются.

«Источники и защита от электромагнитных полей»