Скруббер Вентури

Рис. 1. Скруббер Вентури: Converging section — сужающаяся секция; Throat — горловина; Deverging section — расширяющаяся секция

У этого термина существуют и другие значения, см. Вентури.

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.

Простейший скруббер Вентури включает трубу Вентури и прямоточный циклон. На рис. 1 показана классическая конфигурация скруббера Вентури.^[1]

Принцип действия

Рис. 2. Скруббер Вентури с влажной горловиной: Throat — горловина; Liquid inlet — подача жидкости

Скруббер Вентури состоит из трёх секций: сужающейся секции, небольшой горловины, и расширяющейся секции.

Входящий поток газа поступает в сужающуюся секцию, и по мере того, как площадь поперечного сечения потока уменьшается, скорость газа увеличивается (согласно Уравнению Бернулли). В то же время, сбоку по патрубкам в сужающуюся секцию (или в горловину) поступает жидкость.

Поскольку газ вынужден двигаться с очень большими скоростями в небольшой горловине, то здесь наблюдается большая турбулентность потока газа. Эта турбулентность разбивает поток жидкости на очень большое количество очень мелких капель. Пыль, содержащаяся в газе, оседает на поверхности этих капель. Покидая горловину, газ, перемешанный с облаком мелких капель жидкости, переходит в расширяющуюся секцию, где скорость газа уменьшается, турбулентностть снижается и капли собираются в более крупные. На выходе из скруббера капли жидкости с адсорбированными на них частицами отделяются от потока газа.

Скрубберы Вентури могут быть использованы как для очистки газа от мелких частиц, так и для очистки от загрязнений в виде инородных газов. Однако они наиболее эффективны для очистки газа от частиц, чем для очистки от инородных газов.

Проблемы эксплуатации

Рис. 7. Прямоточный скруббер Вентури: Dirty Gas — загрязнённый газ; Clean Gas — очищенный газ.

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 сменной втулкой из карбида кремния

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.

Примечания

1. ↑ Course SI 412C: Lesson 3 U.S. EPA Air Pollution Training Institute in collaboration with North Carolina State University, College of Engineering (NCSU)

Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.