MECHANICZNE MOKRE URZĄDZENIA ODPYLAJĄCE
Jakkolwiek efekt oczyszczający działania kropli cieczy w ośrodku gazowym obserwowany był od dawna, to jednak teoretycznie podstawy działania odpylaczy mokrych są dotychczas jedną ze słabiej znanych dziedzin nauki. Spowodowane to jest głównie znacznym stopniem komplikacji układu trójfazowego ( gaz- pył- kropla wody) będącego w ciągłym ruchu. Jednocześnie występują tu dodatkowe efekty związane ze zmiana faz przez odparowywanie wody i kondensację pary. Podobnie jak w teorii filtracji aerozolu przez złoże porowate, punktem wyjścia w teorii odpylania mokrego jest rozpatrywanie pola sił wokół izolowanego elementu, jakim w tym przypadku jest kropla wody. Proces wymywania ziaren pyłu ze strumienia gazu podzielić przy tym można na 3 następujące po sobie fazy:
- w I fazie ziarno doprowadzone zostaje do powierzchni kropli w wyniku działania siły dyfuzji molekularnej, bezwładności czy kondensacji;
- w II fazie ziarno zostaje przechwycone przez kroplę cieczy wnikając do jej wnętrza lub pozostając na jej powierzchni;
- w III fazie kropla cieczy wraz z przechwyconym ziarnem czy ziarnami pyłu zostaje odprowadzona ze strefy odpylania i oddzielona ze strumienia gazu. W I fazie odpylania siły wytrącające ziarno ze strumienia gazu są podobne jak przy filtracji aerozolu przez złoże porowate. Dla ziaren o średnicach poniżej 0,5 m decydującą siłą wytrącającą ziarna pyłu z linii prądu przepływającego gazu jest dyfuzja molekularna. Dzięki niej ziarna pyłu poruszają się po bezładnych, zygzakowatych liniach, trafiając na znajdujące się na ich drodze krople cieczy. Skuteczność wytrącania ziaren pyłu na drodze dyfuzji molekularnej rośnie wraz ze wzrostem czasu kontaktu aerozolu z cieczą. Ponieważ jednak w odpylaczach mokrych prędkość przepływu gazu jest znaczna - skuteczność odpylania dyfuzyjnego jest z reguły niewielka. Tym tłumaczy się fakt, że odpylacze tego rodzaju, poza zwężkami Venturiego, mają małą skuteczność działania dla ziaren pyłu o średnicach poniżej 1 µm. Głównym mechanizmem powodującym wytrącanie ziaren ze strumienia gazu jest bez wątpienia mechanizm bezwładnościowy. Skuteczność bezwładnościowego wytrącania ziaren pyłu jest proporcjonalna do liczby podobieństwa Stokesa. Pierwsza faza wytrącania ziaren pyłu ze strumienia gazu kończy się z chwilą doprowadzenia ziarna do powierzchni kropli. Teraz następuje II faza- zatrzymanie ziaren na lub w kropli. W teoretycznych modelach mokrego odpylania zakłada się, że wszystkie ziarna, które wejdą w kontakt z kroplami, zostaną na nich trwale wytracone. W rzeczywistości tak jednak nie jest. Głównym czynnikiem decydującym o efektywności odpylania w tej fazie jest zwilżalność pyłu przez ciecz. Efekt zwilżania jest przy tym zależny od trzech czynników:
(…)
… się zbiornik cieczy, biorącej bezpośredni udział w odpylaniu. Gaz doprowadzany jest stycznie do dolnej części cyklonu, przy czym wlot umieszczony jest nieco ponad powierzchnią swobodną cieczy. W wyniku tarcia wirującego gazu o tę powierzchnię, również i ciecz zaczyna wirować, przyjmując kształt paraboloidy obrotowej. Spiralnie poruszający się. strumień gazu wypływa przez umieszczony centralnie otwór do komory odkraplającej lub przez odkraplacz uchodzi z odpylacza przewodem wylotowym. Ziarna pyłu znajdujące się w strumieniu wirującego gazu zostają odrzucone na obwód cyklonu i przechwycone przez wirującą ciecz, przy czym im bliżej wierzchołka paraboloidy, tym promień ruchu strumienia gazu staje się mniejszy, a siła odśrodkowa działająca na ziarna pyłu większa, dzięki czemu nawet ziarna małe, o średnicach ok. 1 µm…
…,
- od energii powierzchniowej kropli cieczy. W III fazie mokrego odpylania gazów krople cieczy wraz z przechwyconymi przez nie ziarnami pyłu są wytrącane ze strumienia gazu i przechodzą do zbiornika szlamu. Wytrącanie to przebiega w odkraplaczach, stanowiących pakiety labiryntowo ukształtowanych powierzchni z blach, lub też w polu sił odśrodkowych poprzez zawirowanie cyklonowe lub wirnikowe…
… zawartego w gazach odlotowych. Tak więc odpylacze mokre cechują się takimi zaletami jak:
-prosta i zwarta budowa,
-możliwość równoczesnego wydzielania toksycznych par, mgieł i gazów oraz substancji zapachowych,
- możliwość chłodzenia gorących gazów przemysłowych,
- niewrażliwość na zmiany temperatury gazu,
- niskie koszty inwestycyjne, małe zapotrzebowanie przestrzeni,
- możliwość odpylania pyłów i gazów…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)