Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Хордас, Г. С. Техническое кондиционирование воздуха и инертных газов на судах

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
26.64 Mб
Скачать

шении числа тарелок снижается примерно до 3 кПа (300 мм вод. ст.). Однако, по некоторым данным, количество удаляемых твердых час­ тиц связано с падением давления газов в аппаратах, которое в ряде случаев доводится до 6 кПа (600 мм вод. ст).

Рис. 45. Конструктивная схема скруббера трехтарелочного типа с выносным центробежным отделителем воды.

1 — патрубок подвода воды (0 152); 2 — труба перепуска газов в от­ делитель воды (0 305); 3 — колпачок; 4 — разделительная перегородка; 5 — внутренняя переливная перегородка; 6 — переходная труба; 7 — внешняя переливная перегородка; 8 — дополнительный отдели­ тель поды; 9 — патрубок осушения отделителя воды; 10 — корпус центробежного отделителя воды; 11 — затопленный патрубок входа газов; 12 — патрубок отлива воды с гидравлическим затвором; 13

патрубок для прохода газа; 14 — тарелка.

Конструктивная схема трехтарелочного скруббера с выносным центробежным отделителем воды, разработанным фирмой Месерс Девидсон, показана на рис. 45. Аппарат рассчитан на обработку газов, поступающих при температуре около 580 К. В отличие от первоначальной конструкции колпачки 3 на тарелках 14 распола­

104

гаются не в один, а в два ряда вдоль диаметральной плоскости судна, что улучшает работу при качке. Прямоугольная конфигурация кор­ пуса и организация потока воды с помощью плоских перегородок 5 и 7 вместо переливных трубок позволяет обеспечить качественное нане­ сение защитных покрытий на внутренних плоскостях.

Корпус аппаратов стальной, с защитным синтетическим покры­ тием; тарелки и колпачки — чугунные. Патрубок входа газа вы-

вода воды; 5 — отделитель во­ ды; — труба подвода воды для промывки отделителя воды; 7 — патрубок отбора газа к на­ гнетателям; 8 — патрубок гид-

равлического затвора при отводе воды; 9 — затопленный патрубок входа газов; 10 — патрубок подачи воды на гидравлическое уплотнение; 11 — входные про­ рези; 12 — колпачок; 13 — прижимная пластина со шпильками и гайками-ба­ рашками; 14 — патрубок для прохода газа.

полнен из антикоррозионного сплава. Подобная конструкция со встроенным отделителем воды применена фирмой Ф. А. Хаджес

(рис. 46).

Отличительной особенностью этих аппаратов является изго­ товление деталей тарелок — патрубков 14, колпачков 12 и других из синтетического материала — полипропилена.

Скрубберы орошающего типа представляют собой более компакт­ ные конструкции. В скруббере с насадкой (рис. 47, а) газы, посту­ пающие через затопленные патрубки 5, проходят орошаемую на­ садку 4 и после отделителя [воды направляются к нагнетателям. Забортная вода поступает на орошение насадки через шесть—восемь равномерно расположенных распылителей. Корпус аппарата сталь­ ной. В качестве защитного покрытия применена резина, армирован-

105

g) Вида

Вода

 

 

 

 

 

 

Рис. 47. Конструктив­

 

 

 

 

 

 

ная

схема скрубберов

 

 

 

 

 

 

орошающего типа: а

 

 

 

 

 

 

с насадкой [из ромбо­

 

 

 

 

 

 

видных элементов.

 

 

 

 

 

 

1 — патрубок

подвода

 

 

 

 

 

 

воды;

2 — патрубок

от­

 

 

 

 

 

 

бора газов к нагнетате­

 

 

 

 

 

 

лям;

3 — распылители

 

 

 

 

 

 

воды;

4 — насадка

из

 

 

 

 

 

 

ромбовидных

элементов;

 

 

 

 

 

 

5 — затопленные патруб­

 

 

 

 

 

 

ки входа газов; 6 — гид­

 

 

 

 

 

 

равлический

затвор на

 

 

 

 

 

 

отливе воды;

7 — патру­

 

 

 

 

 

 

бок отлива воды;

 

 

 

 

 

 

6 — без

насадки

типа

 

 

 

 

 

 

«Ку-Коне» фирмы

 

 

 

 

 

 

 

ЖАКО.

 

 

 

 

 

 

 

/ — патрубок

подвода

 

 

 

 

 

 

воды;

2 — отделитель во­

колец;

3 — патрубок

отбора

газов к

 

ды из слоя керамических

нагнетателям;

4 — труба для

рас­

пыла

воды; 5 — патрубок

осушения

наружной камеры;

g

— патрубок

отлива воды с

гидравлическим затвором;

7 — патрубок

входа газов;

 

 

в — без насадки фирмы Ховден.

 

 

 

/ — з а т о п л е н н ы й

п а т р у б о к в х о д а га зо в ; 2 — п а т р у б о к

о т б о р а

г а з о в

к н а г н е т а т е л я м ;

3 — т р у б а

п о д в о д а

вод ы

с р а с п ы л и т е л я м и ;

4 — о т б о й ­

н и к ; 5 — п е р е г о р о д к а

г и д р а в л и ч е с к о г о з а т в о р а ; 6 — п а т р у б о к о т л и в а

 

 

 

 

вод ы .

 

 

 

 

 

I0G

ная стеклопластиком. Ромбовидные элементы насадки также выпол­ нены из стеклопластика.

Выполнение корпуса конусообразной и пирамидальной конфигу­ рации обеспечивает надежное смачивание водой заключенной в нем насадки при кренах и дифферентах судна. Конструкция аппарата позволяет использовать его в широком диапазоне расходов инертных газов (от 7600 до 25 000 м3/ч).

На рис. 47, б изображена

схема

работы

J

скруббера

орошающего

типа

без

насадки

 

фирмы ЖАКО. Газы с

температурой около

 

450 К через патрубок 7 поступают в конусо­

 

образную внутреннюю камеру, где ороша­

 

ются забортной водой.

Пройдя отделитель

 

воды, выполненный в виде слоя керамиче­

 

ских колец 2,

газы поступают

во внешнюю

 

камеру,

где

происходит

дополнительное

 

инерционное отделение воды. Температура

 

выходящих газов не превышает температуру

 

забортной более чем на 3 К. Аналогичный

 

скруббер фирмы Ховден показан на рис. 47, в.

 

Скрубберы орошающего

типа характери­

 

зуются более

низким аэродинамическим со­

 

противлением,

что вместе с тем обусловли­

 

вает больший унос твердых частиц.

Рис.

48. Конструктивная

Лучшая очистка от твердых частиц обес­

схема циклонного скруб­

бера

типа «Анти-Коне»

печивается в циклонном скруббере (рис. 48),

 

фирмы ЖАКО.

разработанном также фирмой ЖАКО.

/ — патрубок подвода воды

Движение газов, поступающих через па­

на

распыление; 2 — патру­

трубок 2, в конусообразной орошаемой во­

бок

входа газов; 3 — вы­

ходная камера; 4 — патрубок

дой камере аппарата осуществляется по спи­

отбора газов к нагнетателям;

5 — отбой капель влаги; 6

рали.

Благодаря возникающей центробежной

патрубок отлива воды с гид­

силе

происходит отбой капель влаги 5 и

равлическим затвором; 7

 

отбой твердых частиц

твердых частиц 7. Из-за затрат энергии на завихрение потока газов падение давления в таком аппарате больше,

чем в скрубберах орошающего типа с насадками и без насадок [79]. Высокая степень очистки достигается в скрубберах комбини­

рованного типа при двух- и трехстадийной обработке газов.

В скрубберах (рис. 49, а и б), изготовляемых фирмой ФМВ, производится как орошение, так и влажная фильтрация газов. Скруббер состоит из камеры первичного орошения 5 и основного блока. Камера первичного орошения рассчитана на наиболее жест­ кие условия охлаждения газов — она обеспечивает снижение темпе­ ратуры газов до 373 К даже в том случае, если температура газов на входе достигает 673 К. В камере первичного орошения осуще­ ствляется основная очистка газа от S 0 2 и твердых частиц, которые вместе с водой вымываются за борт. В основном блоке скруббера осуществляется дальнейшее охлаждение и очистка газов с помощью контактного охлаждения забортной водой и влажной фильтрации. Температура газов на выходе из скруббера на 2—3 К выше темпера-

107

туры охлаждающей забортной

воды, а содержание двуокиси серы

и твердых частиц сведено до

незначительных величин. В верхней

части скруббера газ проходит через циклонные отделители воды 3. Окончательная очистка газа достигается при его прохождении через фильтры 2, выполненные из синтетических волокон.

Все детали скруббера, находящиеся в непосредственном кон­ такте с забортной водой, изготовлены из легированной стали.

Скрубберы выпускаются пяти типоразмеров, рассчитанных на расход газов, равный 8 , 10, 16, 20 и 24 тыс м3/ч, при нормальных условиях, и вместе с главными нагнетателями компонуются в агре­ гаты, характеристики которых приведены в табл. 18. Недостатки скрубберов фирмы ФМВ, как и скрубберов орошающего типа: отсут­ ствие гидравлического затвора на входе газов, в результате чего снижается степень надежности комплекса устройств, предохраняю­ щих дымоходы котлов от попадания в них углеводородов из грузовых помещений.

Таблица 18

Основные характеристики скрубберно-нагнетательных агрегатов фирмы ФМВ [93]

 

 

Нагнетатель

 

 

 

 

номи­

 

 

Расход

 

Типоразмер

нальная

номи­

устано­

заборт­

Габарит, мм

произво­

вочная

ной воды

 

дитель­

нальное

мощ­

на скруб­

 

 

ность X

давление,

ность,

бер.

 

 

хЮ '3,

кПа

кВт

м*/ч

 

 

м3/ч

 

 

 

 

Минимальный

8,0

24,5

74,6

100

2854 x 4055 x 3540

Максимальный

24,0

179,1

300

5994X4745X3540

 

По аналогичной схеме, но выполненной в ином конструктивном оформлении, работает скруббер (рис. 49, в) фирмы Мосс Розенберг, применяемый в системах инертных газов, известных ранее как си­ стемы фирмы КТВ (Кваернер-Тхуне Верметекник) [97].

Ряд фирм в целях улучшения очистки газов и возможности отбора их от котлов с высокой температурой применяют двухстадийную комбинированную обработку, устанавливая в системах скрубберы тарелочного типа. Так, в системах фирмы Ф. А. Хаджес предусма­ тривается предварительный впрыск воды в трубопровод газов на входе в скруббер (рис. 50). Такое решение упрощает конструкцию контактного аппарата, но увеличивает трудоемкость изготовления и монтажа трубопроводов.

В скруббере комбинированного типа фирмы Пибоди (рис. 51, а, б) газы через патрубок 6 поступают под уровень воды, после чего они подвергаются первичному орошению водой, подаваемой по тру­ бам 9. При этом, так же как и в скруббере фирмы ФМВ, поглощается значительное количество двуокиси серы и твердых частиц. Пройдя диффузоры, расположенные на нижней тарелке 5 и обеспечивающие

109

подсос газов и интенсивный контакт их с водой, газы поступают на последующую стадию очистки и охлаждения. Поток газов барбатирует сквозь слои воды на трех тарелках с отражателями 4, где удаляются малейшие частицы примесей. Корпус скруббера стальной.

Внутренние полости имеют синтетическое защитное покрытие. Элементы тарелок и входной патрубок выполняют из антикоррозион­ ных материалов.

В тмосфео!и

Рис. 50. Схема системы фирмы Ф. А. Хаджес с предварительным орошением газов, поступающих в скруббер тарелочного типа.

/

— жидкостное

предохранительное устройство для сброса давления и снятия вакуума;

2

— дыхательный

клапан;

3 — запорный

клапан; 4 — палубный гидравлический

затвор;

5

— реле контроля статического давления

в трубопроводе; 6 — клапан регулирования дав­

ления газов; 7 — клапан

рециркуляции;

8 — скруббер; 9 — патрубок с заглушкой для

приема воздуха; to — дымоход котлов; 11 — клапан отбора газов с дистанционным

управ­

лением; 12 — анализатор

кислорода; 13 — нагнетатель газа с электроприводом; 14 — кла­

пан приема газов в нагнетатель; 15 — реле управления работой нагнетателя (останавливаю­ щее электродвигатель нагнетателя при повышении температуры газов и отсутствии подачи воды); 16 — датчик температуры; 17 — клапан выпуска газов из нагнетателя; 18 — водяной

т р у б о п р о в о д .

Аппараты данной конструкции при уменьшенных габаритах, по сравнению со скрубберами тарелочного типа с колпачковыми тарел­ ками, отличаются высокой степенью очистки газов. Удаление дву­ окиси серы в них происходит на 99,7%, остаточное содержание ее не превышает одной части на миллион.

Аналогичные по схемному решению, но в ином конструктивном

выполнении выпускает скрубберы фирма

Эйрфилко (рис.

51, в).

В скрубберах обеспечивается очистка от

твердых частиц

(сажи)

на 98% и от двуокиси серы не менее чем на 95%.

Применение в системах инертных газов палубных гидравлических затворов обусловлено возможностью попадания углеводородов из грузовых цистерн в дымоходы котлов через неплотности запорной

ПО

Г а з ы

Рис. 52.

Палубный

гидравлический затвор

фирмы

 

 

 

Ф. А. Хаджес.

 

1 — патрубок

входа

газов;

2 — патрубок отбора газоп

к

танкам;

3 — отделитель

воды; 4 — штуцер осушения;

5

— змеевик обогрева;

6 — протекторная защита;

7 — шту­

цер подвода

воды; 8 — стакан гидравлического

затвора;

9 — патрубок отлива воды;

10 — съемный люк с гидравли­

 

 

 

ческим затвором.

 

Рис. 53. Палубный гидравлический затвор с регулированием уровня фирмы Ховден: а — схема работы при прохождении газов; б — схема работы при отсутствии потоков газов; в конструкция.

/ — труба для создания разрежения;

2 — газовый

эжектор;

3 —патрубок входа

газов; 4 — стакан

гидравлического затвора; 5 — отбойник;

6 — паровой змеевик;

7

предохранительное

устройство;

8 — отлив

воды.

112

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ