Химическая технология, ч. 1. - Гончаров А.И
Скачать (прямая ссылка):
Турбогазодувки мають аналогічну будову і працюють за тим самим принципом. Багатоступеневі турбогазодувки мають на валу 3—4 робочих колеса.
Вакуум-насоси мають ступінь стиснення в 3—4 рази більший, ніж у поршневих насосів. При високих ступенях стиснення різко знижуються об'ємний коефіцієнт і продуктивність вакуум-насоса.
Поршневі вакуум-насоси поділяються на мокрі і сухі. Сухі вакуум-насоси за своєю конструкцією не відрізняються від поршневих насосів і компресорів. Вони використовуються для перекачування тільки газів.
Мокрі вакуум-насоси застосовуються для відкачки газу і рідини одночасно, наприклад у конденсаторах. Всмоктуючий і нагнітаючий
клапани в них трохи збільшені в зв'язку з необхідністю відводити значні кількості рідини, швидкість витікання якої повинна бути меншою, ніж швидкість руху газу. Тому мокрі вакуум-насоси мають збільшений об'єм мертвого простору і створюють розрідження значно менше, ніж сухі.
Струминні.вакуум-насоси за принципом дії аналогічні струминним насосам для перекачування рідин Як правило, робочою рідиною в струминних вакуум-насосах є водяна пара. Пароструминні насоси виготовляють з хімічно стійких матеріалів і широко використовують для відсмоктування парів різних кислот.
Для помірного розрідження і переміщення агресивних, вибухово-небезпечних та вологих газів і парів на хімічних заводах широко застосовують водокільцеві вакуум-насоси, які мають великі переваги перед поршневими. Для відсмоктування хімічно активних газів найбільш придатні багатоступеневі пароструминні вакуум-насоси, в яких немає рухомих частин, простих за своєю будовою. Для їх установки не потрібні фундаменти і приводи. Недоліком пароструминних вакуум-насосів є велика витрата пари і можливість змішування газу запарою.
§ 3. ПРИНЦИПИ СУХОЇ І МОКРОЇ ОЧИСТКИ ГАЗІВ ТА РІДИН ВІД ТВЕРДИХ І РІДКИХ ЧАСТОЧОК
Очищення промислових газів від завислих у них твердих і рідких часточок здійснюється для зменшення забруднення повітря, вилучення з газів цінних продуктів або видалення шкідливих домішок, які від дальшої обробки газів руйнують апаратуру або порушують технологічний режим. Тверді часточки, що входять до складу газової суміші, мають розмір від 3 до 70 мкм, а зависі, що утворюються внаслідок конденсації парів (нафтові дими, тумани смоли і сірчаної кислоти та ін.), найчастіше складаються з дуже маленьких часточок розміром від 0,001 до 1 мкм.
Відрізняють мокрий і сухий методи очищення газових сумішей, які включають осадження під дією сил тяжіння (гравітаційну очистку); осадження під дією інерційних, зокрема, відцентрових сил; фільтрування та осадження під дією електростатичних сил (електроочистку). Для досягнення потрібного ступеня очищення газу застосовують іноді багатоступеневі установки, які складаються з апаратів одного або кількох типів. Ступінь очищення газу т] (в %) визначають за таким рівнянням:
4 = Gl^°2 • Ю0% = VlXV~x^* • 1000/0' (96>
де G1 і G2— маса завислих часточок у вихідному і очищеному газах, кг/год; V1 і V2 — об'ємна витрата вихідного і очищеного газів, приведених до нормальних умов, м3/год; X1 і X2 — концентрація завислих часточок у вихідному і очищеному газах, приведених до нормальних умов, кг/м3.
Гравітаційне очищення газів. Відстоювання твердих часточок у газовому середовищі підлягає принципово тим самим закономірностям.
Рис. 31. Циклон-апарат.
що і осадження їх під дією сил тяжіння в краплинній рідині. Швидкість відстоювання пропорційна (при всіх інших однакових умовах) різниці між густинами часточок і газу. Проте очищення газів відстоюванням малоефективний процес і тому пилеосаджу-вальні камери використовують тільки для попереднього грубого очищення газів від великих часточок. Часто на виробництві роль пилоосаджувальних камер виконують трубопроводи, колектори газів та ін.
Очищення газів під дією інерційних і відцентрових сил. Інерційні пилевловлювачі працюють за принципом використання інерційних сил, що виникають при різкій зміні напряму руху газового потоку, яке супроводиться значним зменшенням його швидкості. Встановлюючи на шляху руху газу різні перегородки або використовуючи колінчасті газоходи, змінюють напрям руху газу на 90 або 180°. При цьому часточки пилу втрачають швидкість і випадають з потоку. Інерційні пилевловлювачі мають дуже просту будову, компактні і не мають рухомих частин, однак у них не можна досягти достатнього ступеня ¦очистки, крім того, створюється великий гідравлічний тиск, перегородки швидко псуються і забиваються пилом.
Циклон-апарати (рис. 31) складаються з вертикального циліндричного корпусу 1 з конічним днищем 2 і кришкою 3. Запилений газ надходить тангенціально з великою швидкістю через патрубок 4 у верхню частину корпусу. В корпусі, рухаючись вниз по спіралі, частинки пилу концентруються в шарах газу, що прилягають до стінок апарата, і переносяться потоком до пилозбірника 5, де вони осідають. Очищений газ видаляється через штуцер 6. Часто для очищення великої кількості газу замість циклона великих розмірів застосовують кілька циклонних елементів значно меншого розміру, які монтуються в одному корпусі. Такі циклони називаються батарейними, або мультициклонами. Циклони будь-якого типу мають просту конструкцію, їх можна використовувати для очищення хімічно активних газів при високих температурах. Недоліком циклонів є досить високий гідравлічний опір, малий ступінь вловлювання часточок з розміром менш як 10 мкм та механічне стирання корпусу.
