ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Охлаждение газов в мокрых контактных теплообменниках из "Подготовка промышленных газов к очистке" При охлаждении технологических газов в контактных теплообменниках (теплообменниках смешения) снижение температуры газов обычно сопровождается испарением промывающей жидкости (на охлаждение поступают сухие ненасыщенные газы с достаточно высокой температурой) или конденсацией водяных паров (в случае охлаждения насьпценных газов). [c.71] Испарение (парообразование) в контактных теплообменниках может происходить из слоя, пленки и капель жидкости. Процесс испарения капель жидкости заложен в основу работы аппаратов испарительного охлаждения, устанавливаемых в схемах газоочистки перед аппаратами сухой фильтрации и электрическими осадителями. Причем в этом случае желательно, чтобы в теплообменнике происходило полное испарение капель, так как вынос неиспарившихся капель может привести к налипанию частиц пыли на поверхности фильтрующих элементов и электродов. [c.72] Из формулы (3.7) следует, что при испарении капли в потоке скорость испарения (убыль массы капли тпу. в единицу времени) dm ldr уменьшается по абсолютной величине. [c.72] С помощью расчетов они построили графическую зависимость ё от g Ф А-, для различных значений А (рис. 3.8). Этим графиком можно пользоваться для оценочных расчетов. Задавшись диаметром капли d , температурой поступающих газов начальной температурой капель концентрацией пара в газах г/,, скоростью газов относительно капли и подобрав соответствующие значения Ук1 Рж можно рассчитать А ж В. Затем с помощью номограммы определяется параметр Ф (А dJ и рассчитывается время полного испарения капли по формуле (3.9). [c.72] Процесс конденсации может происходить на поверхности с образованием сплошной пленки (пленочная конденсация) или отдельных капель (капельная конденсация), а также в объеме, причем в случае запыленных потоков центрами конденсации могут быть и частицы пыли, содержащиеся в газах [16, с. 19 17, с. 186— 197]. [c.73] И тарельчатые колонны, скрубберы с псевдоожиженным слоем шаровой насадки, трубы Вентури. В полых скрубберах и трубах Вентури жидкая фаза представлена в виде капель, в насадочных аппаратах — в виде пленок, стекающих по поверхности насадки, а в тарельчатых колоннах и в аппаратах с псевдоожиженным слоем шаровой насадки при взаимодействии газов и жидкости образуется слой турбулизированной пены, которая состоит как из пленок жидкости, ограничивающих газовые пузыри, так и из отдельных капель. [c.73] Газораспределительная решетка устанавливается только в полых скрубберах достаточно большого сечения. В насадочных и тарельчатых аппаратах принудительная организация равномерного газораспределения уже необязательна, так как слой насадки или слой пены имеет гидравлическое сопротивление, достаточное для выравнивания газового потока. В еще большей степени это относится и к трубам Вентури. [c.74] Брызгоунос происходит в той или иной степени во всех мокрых контактных аппаратах, причем интенсивность его определяется скоростью газового потока в свободном сечении аппарата и способом подвода орошающей жидкости. [c.74] Максимальная скорость газов, позволяющая работать без применения каплеуловителей, составляет 1,3—1,4 м/с. При большей скорости газов необходимо на выходе газов из аппарата устанавливать каплеулавливающие устройства. Иногда эти устройства [17, с. 203—212] монтируются непосредственно в корпусе аппарата (жалюзийные решетки, слой неорошаемой насадки, гофрированные сетки и т. п.), а в некоторых случаях выносятся из аппарата (циклоны). Необходимо отметить, что в случае установки скруббера перед аппаратом мокрой очистки газов, когда вынос капель допустим с технологической точки зрения и не приводит к безвозвратным потерям жидкости, можно отказаться от применения каплеуловителей и при более высоких скоростях газов. [c.74] Для проведения расчетов по уравнению (3.11) необходимо знать исходные параметры газов и жидкости, задаться необходимой температурой газов на выходе из аппарата г и найти по таблице (см. справочники по теплотехнике) теплосодержание пара при этой температуре. [c.75] Выбор метода расчета процесса испарительного охлаждения зависит от соотношения и Уж (г/г — влагосодержание газов на входе в аппарат, кг/м г/ — влагосодержание насыщенных газов при температуре жидкости на входе в аппарат, кг/м ). [c.75] При г/ж у г, т. е. нри условии, что температура капли выше точки росы охлаждаемых газов, расчет можно вести с помощью номограммы, приведенной на рис. 3.8. [c.75] Количество жидкости, которое при этом необходимо испарить в аппарате, рассчитывается по формуле (3.11), для чего предварительно задаются температурой газов на выходе iг и подбирают соответствующее ей значение теплосодержания пара п- Необходимо только, чтобы значение г могло быть достигнуто при испарительном охлаждении газов в аппарате. [c.75] Поскольку процесс испарения (как всякий диффузионный процесс) протекает во времени и для его осуш ествления необходим аппарат определенной длины Ь, при охлаждении больших объемных расходов газов весьма перспективно использование в качестве скруббера испарительного охлаждения обычного газохода, скорость газов в котором составляет 15—20 м/с. Необходимо только, чтобы капли, распыливаемые форсунками, не достигали внутренних стенок газохода, т. е. диаметр газохода не должен быть слишком малым. [c.76] Рв — парциальное давление насыщенного пара, Па. [c.77] Температуру мокрого термометра находят по г — а -диаграммв (см. Приложение 4), построенной для смесей водяного пара с воздухом при атмосферном давлении (101,3 кПа), однако с достаточной степенью точности ею можно пользоваться для смесей водяного пара с газами, близкими по свойствам воздуху (дымовые газы, генераторный газ и др.). [c.77] При создании скрубберов, работающих в режиме полного испарения, очень важно обеспечить тонкий распыл жидкости, так как продолжительность испарения капель жидкости пропорционально квадрату их диаметра. Испарительные скрубберы работают с давлением орошающей жидкости перед распылителями от 1,5 до 4,5 МПа. [c.77] Для надежной работы полого испарительного скруббера, в котором устанавливаются форсунки тонкого распыла, необходима особо чистая вода. Большей полноты испарения можно добиться повышением температуры распыливаемой воды. Очень важное значение для эксплуатации этих скрубберов имеет регулировка расхода воды. Уменьшать расход воды на форсунку нельзя из-за ухудшения качества распыла, поэтому в скрубберах полного испарения в случав необходимости полностью отключается часть форсунок или приме-ияются специальные форсунки с рециркуляцией воды. [c.77] Большим недостатком полых скрубберов испарительного охлаждения является необходимость применения форсунок тонкого распыла, которые имеют весьма малые отверстия для истечения жидкости и работают исключительно на чистой воде. Была предложена конструкция полого скруббера с конфузорным подводом газов (рис. 3.11). В этом аппарате [23] для дробления жидкости используется энергия газового потока, подводимого в скруббер через насадок, представляющий собой бездиффузорную трубу Вентури. Для орошения аппарата используются щелевые форсунки, создающие плоский факел жидкости [24, с. 77]. Форсунки располагаются в крышке скруббера по обе стороны от насадка, чем достигается лучшее смешивание движущихся газов с орошающей жидкостью. Доста -точно высокая скорость газов на выходе из насадка способствует дроблению капель, увеличивая тем самым поверхность теплообмена и, следовательно, интенсифицируя процесс испарительного охлаждения. Визуальные наблюдения на экспериментальном стенде показали, что при смешении воздуха, скорость которого на выходе из насадка составляет 40—70 м/с, с двумя перекрещивающимися факелами жидкости образуется общий, несколько сжатый факел, состоящий из мелких капелек (туман) факел перемещается вдоль оси скруббера, не касаясь его стенок. [c.79] Вернуться к основной статье