Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
19мм, 35мм . ‘і 1,2мм
Рис. ІІ-14. Конструкция пробоотборной трубки пулевого типа [920].
тельно постоянные объемные скорости отбора в широкой области скоростей потока в газоходе. Такое устройство может выдерживать нагревание до 350 °С, однако при более высоких температурах фильтр необходимо монтировать на другом конце пробоотборника, снаружи газохода.
Циклон может работать внутри газохода при температуре до 850 °С; его можно присоединить и к другому концу пробоотборника для работы при более высоких температурах. Если при таких высоких температурах будут улавливаться непрореагировавшие частицы (т. е. неогоревший уголь), они будут продолжать гореть в циклоне, поэтому необходимо «замораживать» реакцию.
Этот метод осуществляется с помощью насадки (рис. II-16), разработанной Международной Исследовательской Организацией Горения (МИОГ) [378, 630]. Насадка имеет коллектор и патронный фильтр из спеченной бронзы или нержавеющей стали, смонтированный в головке водоохлаждаемой заборной трубки. Сопло, также охлаждаемое водой, снабжено съемным покрытием из нержавеющей стали; материал, оседающий (на покрытии и фильтре, собирают и подвергают анализу.
Специальное исследование формы сопел заборных трубок [903] показало, что на практике форма заборной трубки мало влияет на точность отбора. Если конец трубки имеет скошенную форму, его длина не играет роли. Основное требование к трубкам— отсутствие коррозии и следов окисления.
При изготовлении заборных трубок для анализа дымовых газов при температурах до 400 °С с успехом применяется мягкая сталь, при более высоких температурах может возникнуть проблема окисления. Оварной пробоотборник из нержавеющей стали пригоден для работы до 850 °С без водяного охлаждения. В случае водоохлаждаемых пробоотборников можно использовать медь (для периодических кратковременных отборов) вплоть до 1200 0C; для операций при более высоких температурах применяют нержавеющую сталь.
84
I
] H г
Рис. II-15. Отбор проб в коробах с циклонным уловителем и фильтром [351] (разработан Британской Исследовательской Ассоциацией угля — БИАУ):
о —циклон и фильтр размещены внутри короба в конце пробоотборника (до 300 eC); б циклон и фильтр расположены вне короба (при <>300 °С); / — бункер; 2 — циклон; 3— корпус фильтра; 4— муфтовое соединение; 5 — втулка пробоотборника; 6 — трубка пробоотборника; 7 — шарнирный крепящий винт; 8 — стенка короба; 9 —съемное сопло; / — место крепления циклона 2 к пробоотборнику при работе установки без фильтра; II — место присоединения муфты на линии всаса при работе установки без фильтра.
Рис. II-16. Пробоотборник с водяным охлаждением для работы при температуре более 1100 °С:
а — деталь пробоотборнон головки; 6 — общее устройство; 1 — держатель; 2 — металлокерамнческий сосуд; 3 — водоподводящие линии; 4 — облицовка пробоотборной трубки.
Охлаждающую воду подают к наконечнику пробоотборника по концентрическим трубкам: она входит в одно кольцо и выходит из другого. При относительно низких температурах воду лучше подавать через внешнее кольцо, чтобы пробоотборник соприкасался с теплой водой, что уменьшило бы конденсацию в нем. При более высоких температурах наоборот, обеспечивают доступ холодной воды к наконечнику. Если отбор пробы производится при самой высокой температуре, холодная вода должна ,вводиться через несколько отдельных маленьких трубочек, подходящих вплотную к самым горячим частям насадки пробоотборника, и выводиться через общее кольцо.
8. КОЛЛЕКТОРЫ ПРОБ ТВЕРДЫХ И ЖИДКИХ ЧАСТИЦ
О некоторых коллекторах кратко упоминалось в предыдущем разделе. Циклонный коллектор, применяемый в пробоотборной системе БИАУ, является высокоэффективной моделью Стейрменд (см. рис. VI-16) диаметром 38 мм; он улавливает все частицы диаметром более 5 мкм. Аналогичная модель, разработанная Уолтером [901], дает удовлетворительные результаты для частиц диа-
«6
метром более 2 мкім. Для максимальной эффективности улавливания в циклонах необходимо поддерживать очень высокую скорость потока (около 8,5—17 м/с для модели Стейрменд БИАУ), поэтому необходимо использовать систему взаимозаменяемых сопел, чтобы перекрыть широкую область скоростей газового потока в газоходе. На практике скорость 8,5 м/с, измеренная реометром при комнатной температуре, соответствует скорости в циклоне 12,3 м/с при 120 °С и 15,7 м/с при 230 °С. Если отбор проб осуществляется при более высоких температурах, измеряемая скорость должна быть снижена, чтобы оставаться в пределах, обеспечивающих эффективную работу циклона.
О патронных фильтрах из спеченной бронзы или нержавеющей стали упоминалось выше (стр. 84). Гильзы патронных фильтров могут изготовляться из алунща, который выдерживает значительные температуры. Они монтируются либо внутри газохода, либо в подогреваемой секции снаружи газохода. Как алундовые, так и фарфоровые фильтровальные гильзы отличаются большим сопротивлением газовому потоку и быстро забиваются. До 350 °С внутри газохода с успехом применялись рукавные фильтры из стеклоткани. Для более холодных газов начинают применяться бумажные фильтровальные гильзы; их достоинство состоит в однократном использовании, и для сбора осажденных частиц можно воспользоваться стандартными лабораторными методами.
