Скрубберы с насадкой.

Схема безнасадочного скруббера.

СМЕШИВАЮЩИЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ ДЛЯ ТЕПЛООБМЕНА МЕЖДУ ЖИДКОСТЬЮ И ГАЗОМ.

Теплообменные аппараты, в которых т/о между жидкостью (водой) и газами протекает непосредственно при их соприкосновении называются скрубберами.

В скрубберах наряду с теплообменниками протекает массообмен. Процессы подчиняются следующим правилам:

1. Если парциальное давление водяных паров у поверхности воды больше, чем парциальное давление водяных паров в окружающем газе, то происходит испарение воды, т.е. увлажнение газа.

2. Если парциальное давление водяных паров у поверхности воды меньше парциального давления водяных паров в окружающую среду. То водяные пары, находящиеся в газе конденсируются, что приводит к усушке газа и увеличению массы воды.

В технике применяют два вида скруббера:

1) Безнасадочные скрубберы.

2) Скрубберы с насадкой.

1. Корпус.

2. Распределитель потока газов для равномерного распределения газов по всему объему камеры (для выравнивания скорости газа).

3. Форсунки – распылители воды.

4. Поддон для сбора нагретой воды.

5. Каплеуловитель.

6. Насос.

Безнасадочный скруббер представляет с тобой горизонтальную или вертикальную камеру, внутри которой расположена система труб. В трубе подается под большим давлением вода, которая выходя из форсунок распыляется. Распылением воды добиваются большой поверхности соприкосновения капелек воды и газов. В связи с этим массо и теплообмен протекает очень быстро. На входе в аппарат устанавливается распределитель потоков газов, который выравнивает скорости газов по сечению аппарата. На выходе имеется устройство для улавливания из газов капелек воды – каплеуловитель инерционного типа. В аппаратах газы могут охлаждаться или нагреваться, увлажняться или осушаться. Кроме этого, происходит очистка газов от пыли, которая захватывается капельками воды и удаляется из аппарата вместе с водой. В зависимости от назначения аппарата также может нагреваться или охлаждаться. Безнасадочные скрубберы применяются в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, а также для охлаждения и очистки искусственных горючих газов.

Достоинства:

1. Простота устройства.

2. Небольшие гидравлические сопротивления со стороны газов.

Недостатки:

1. Большие размеры (громоздкость).

2. Для создания большого давления воды перед форсунками необходим насос, который потребляет электроэнергию.

3. Низкая степень очистки газов от пыли.

1. Цилиндрический корпус.

2. Решетка.

3. Насадка.

4. Труба с отверстием на боковой поверхности для подачи воды.

5. Каплеуловитель.

На решетке уложена насадка, которая может быть выполнена из деревянных реек, металлических стружек, каменноугольного кокса и других материалов, имеющих большую поверхность. Наибольшее распространение получила насадка, выполненная из колец Рашига, у которых высота равна диаметру. Кольца Рашига выполняются из металла, стекла, керамики, пластмассы. Размеры колец d = h = 15 ÷ 100 мм. Кольца укладываются в определенном порядке или засыпаются беспорядочно. В случае беспорядочного засыпания колец их убирается значительно меньше. Любая насадка характеризуется удельной поверхностью, т.е. поверхностью заключенной в 1 м³ насадки. Например: насадка из колец Рашига d = 15 мм имеет удельную поверхность Fуд = 330 м²/м³.

Назначение насадки:

1. Создать большую поверхность контакта между водой и газами, что ускоряет теплообмен.

2. Создать извилистые каналы для прохода газов с целью удлинения пути и увеличения времени контакта.

3. Насадка выполняет роль фильтра для улавливания из газов пыли.

Холодная вода подается в аппарат под небольшим давлением, орошает насадку и тонкой пленкой стекает по поверхности насадки. Тепло и массообмен происходит в тонком слое воды, т.е. достаточно быстро.

Достоинства:

1. Компактность, т.е. небольшие размеры при высокой производительности.

2. Не требует большого напора воды (не нужен насос).

3. Лучшая очистка газов от пыли, чем в безнасадочных скрубберах.

Недостатки:

1. Большое гидравлическое сопротивление со стороны газов (создает насадка).

2. Наличие насадки усложняет аппарат, увеличивает время ремонтных работ, в связи с загрузкой и выгрузкой насадки.

Применяются скрубберы с насадкой в системах газоснабжения, для осушки (очистки) природных газов, в химической промышленности, а также используется в качестве контактных экономайзеров в котлоагрегатах для подогрева питательной воды.