Охлаждение газов при непосредственном контакте с водой
В газоочистной технике охлаждение горячего ненасыщенного парами газа наиболее часто осуществляют путем впрыска в него испаряющейся воды. Для этого случая уравнение теплового баланса может быть записано в виде
Мг[сг(T′г — T″г)+x(i′n - i″n)] = Мп[φ(iп — i′в)+(1 — φ)(i″в — i′в], (17.8)
где Мги Мв— массовые расходы газа и воды; кг/с; сг — массовая теплоемкость газа, Дж/кг; T′ги T″г— начальная и конечная температуры газа, °С; in— энтальпия пара, кДж/кг; i′ви i″в— начальная и конечная энтальпии воды, Дж/кг; х — влагосодержание горячего газа, кг/кг; φ — коэффициент испарения, доли ед.
Следует иметь в виду, что путем впрыска воды непосредственно в газоходы в режиме испарения газы можно охладить только до температуры, значительно превышающей температуру мокрого термометра. Для более глубокого охлаждения газов необходимо применение, специальных аппаратов в виде полых или насадочных скрубберов, скрубберов Вентури, аппаратов тарельчатого типа и т. п.
Рис. 17.2. Испарительный скруббер с конфузорным подводом газа типа СПВПК: 1 — корпус; 2 — щелевая форсунка; 3 — конфузорный насадок
Наиболее подходящим аппаратом для охлаждения газа при условии полного испарения жидкости (φ = 1) является скруббер с конфузорным подводом газа типа СПВПК (рис. 17.2). В этом аппарате для дробления жидкости используется энергия самого газового потока, подводимого в скруббер через насадок, представляющий собой бездиффузорную трубу Вентури со скоростью выхода газа 40—70 м/с. Орошение аппарата осуществляется щелевыми форсунками, которые располагаются в крышке скруббера по обе стороны от насадка. Описанные аппараты могут обеспечивать охлаждение газа с 250—400 °С при полном испарении орошающей жидкости (φ = 1) и удельном расходе ее до 0,055 кг/кг газа. Давление орошающей жидкости 25—100 кПа, температура 20—50 °С, гидравлическое сопротивление аппарата до 2,0 кПа, возможное разрежение до 6 кПа. Типоразмерный ряд скрубберов разработан на производительность от 13 до 200 тыс. м3/ч (табл. 17.2).
Таблица 17.2. Технические характеристики скрубберов типа СПВПК
Типоразмер | Расход газа, тыс. м3/ч | Размеры выходного сечения конфузора, мм | Расход жидкости на орошение, м3/ч | Число форсунок | Диаметр скруббера, м | Высота скруббера, м | Масса скруббера, т |
СПВПК-15 | 13/18 | 110X614 | 0,4—0,9 | 1,2 | 8,07 | 1,73 | |
СПВПК-25 | 21/29 | 160X704 | 0,63—1,45 | 1,2 | 8,07 | 1,74 | |
СПВПК-40 | 34/48 | 210X904 | 1,0—2,4 | 1,6 | 11,07 | 3,23 | |
СПВПК-50 | 43/60 | 240X1004 | 1,3—3,0 | 1,6 | 11,13 | 3.26 | |
СПВПК-70 | 60/75 | 250X1200 | 1,8-4,25 | 2,0 | 12,83 | 5,7 | |
СПВПК-85 | 70/85 | 300X1300 | 2,1—4,9 | 2,0 | 12,90 | 5,74 | |
СПВПК-100 | 86/120 | 240X1400 | 2,6—6,0 | 2,4 | 14,27 | 7,74 | |
СПВПК-120 | 100/140 | 370X1600 | 3,0—7,0 | 2,4 | 14,42 | 7,85 | |
СПВПК-150 | 125/175 | 430X1600 | 3,75—8,75 | 2,8 | 16,41 | 10,52 | |
СПВПК-175 | 146/200 | 450X1800 | 4,4—10,0 | 2,8 | 16,56 | 10,54 | |
1 В числителе — минимальный, в знаменателе — максимальный |
Контрольные вопросы
1. Как определяют подсос воздуха, необходимый для охлаждения газа?
2. Как выбирают и рассчитывают котлы-утилизаторы?
3. Как выбирают и рассчитывают скрубберы полного испарения?
Глава 18
Дата добавления: 2021-07-22; просмотров: 396;