Механически вспомогательные скрубберы являются формой технологии контроля загрязнения . Этот тип технологии является частью группы контроля загрязнения воздуха, которые в совокупности называются мокрыми скрубберами .
Помимо использования распыляемой жидкости или потока выхлопных газов, системы очистки могут использовать двигатели для подачи энергии. Двигатель приводит в движение ротор или лопасти , которые, в свою очередь, генерируют капли воды для сбора газа и частиц.
Системы, спроектированные таким образом, имеют преимущество в том, что требуют меньше места, чем другие скрубберы, но их общие требования к мощности, как правило, выше, чем у других скрубберов эквивалентной эффективности. Значительные потери мощности происходят при приведении в движение ротора. Поэтому не вся потребляемая мощность расходуется на контакт газа и жидкости.
Существует меньше конструкций механических скрубберов, чем конструкции коллекторов, контактирующих с жидкой и газовой фазой. Две из них более распространены: центробежные вентиляторные скрубберы и механические распылительные скрубберы .
Скруббер с центробежным вентилятором может служить как для перемещения воздуха, так и для сбора. На рисунке 1 показана такая система, в которой вода распыляется на лопасти вентилятора одновременно с движущимся выхлопным газом. Некоторые газообразные загрязняющие вещества и частицы первоначально удаляются, когда они проходят над распылителями жидкости.
Затем капли жидкости ударяются о лопасти, создавая более мелкие капли для дополнительных целей сбора. Сбор также может происходить на жидкой пленке, которая образуется на лопастях вентилятора. Вращающиеся лопасти выталкивают жидкость и собранные частицы с лопастей. Капли жидкости отделяются от газового потока из-за их центробежного движения .
Центробежные вентиляторные коллекторы являются самыми компактными из мокрых скрубберов , поскольку вентилятор и коллектор представляют собой объединенный блок. Внутренних потерь давления в скруббере не происходит, но происходит потеря мощности, эквивалентная падению давления на 10,2–15,2 см (4–6 дюймов) водяного столба, поскольку эффективность воздуходувки низкая.
Другой механический скруббер, индуцированный распылением , состоит из вихревого ротора, погруженного в бассейн с жидкостью. Вихревой ротор производит мелкокапельный распыл. Пропуская технологический газ через распыление, можно впоследствии собирать частицы и газообразные загрязняющие вещества .
На рисунке 2 показан скруббер с принудительным распылением, в котором используется ротор с вертикальным распылением.
Механически вспомогательные скрубберы способны обеспечивать высокую эффективность сбора частиц диаметром 1 мкм и более. Достижение этих показателей обычно требует больших затрат энергии, чем у других скрубберов, работающих с аналогичной эффективностью. В механически вспомогательными скрубберах большая часть сбора частиц происходит в каплях жидкости, образованных вращающимися лопастями или ротором.
Механически вспомогательные скрубберы обычно не используются для поглощения газа . Время контакта между газовой и жидкой фазами очень короткое, что ограничивает поглощение. Для удаления газа несколько других систем очистки обеспечивают гораздо лучшее удаление на единицу потребляемой энергии.
Как и в случае почти любого устройства, добавление движущихся частей приводит к увеличению потенциальных проблем с обслуживанием. Механически вспомогательные скрубберы имеют более высокие затраты на обслуживание, чем другие системы мокрого коллектора. Движущиеся части особенно подвержены коррозии и загрязнению . Кроме того, вращающиеся части подвержены усталости или износу, вызванным вибрацией, что приводит к их разбалансировке. Коррозионностойкие материалы для этих скрубберов очень дороги; поэтому эти устройства не используются в приложениях, где коррозия или липкие материалы могут вызвать проблемы.
Механически вспомогательные скрубберы использовались для контроля потоков выхлопных газов, содержащих твердые частицы . Их преимущество в том, что они меньше, чем большинство других систем очистки, поскольку вентилятор встроен в скруббер. Кроме того, они работают с низким соотношением жидкости к газу . К их недостаткам относятся их, как правило, высокие требования к техническому обслуживанию, низкая эффективность поглощения и высокие эксплуатационные расходы.
Характеристики производительности механически вспомогательными скрубберами приведены в Таблице 1. [ 1]
Примечание: эти устройства используются в основном для сбора частиц, хотя могут также удалять газообразные загрязняющие вещества из потока выхлопных газов.