اسکرابرهای ونتوری(E.S.I).

۱۳۹۵/۰۵/۱۳

اسکرابرهای ونتوری(E.S.I).
یک اسکرابر ونتوری یا اسپری گاز اتمیزه، به منظور افزایش تماس گاز-مایع باعث افزایش سرعت جریان گاز می شود. در یک مدل ونتوری، یک بخش گلو مانند در داخل مجرایی که به جریان گاز نیرو وارد می کند در حالی که مجرا باریک شده و منبسط می شود. در حالی که گاز وارد گلوگاه ونتوری می شود، سرعت گاز و آشفتگی یا تربیولانس هر دو افزایش می یابند. مایع شستشو پیش از آنکه گاز با گلوگاه ونتوری روبه رو شود، به داخل جریان گاز اسپری می شود. سپس مایع شستشو توسط آشفتگی در گلوگاه به قطرات ریز اتمیزه شده و و تعامل قطره –ذره افزایش می یابد.

 

پس از مقطع گلوگاه در یک اسکرابر ونتوری، ذرات معلق مرطوب شده و قطرات اضافی مایع توسط یک حرکت چرخشی یا حذف کننده ی غبار از جریان گاز جدا می شوند. محصولات ونتوری دارای مزیت ساده بودن در طراحی، نصب آسان و نیازمندی های نگهداری کم می باشند. نمونه ای از یک اسکرابر ونتوری در شکل آمده است.عملکرد یک اسکرابر ونتوری تا حدودی به سرعت گاز در داخل گلوگاه بستگی دارد. تعدادی اسکرابر ونتوری به منظور تسهیل کنترل سرعت از طریق تغییر عرض گلوگاه ونتوری طراحی شده اند. به دلیل تعامل زیاد میان ذرات معلق و قطرات، مدل های ونتوری دارای ظرفیت جمع آوری بالا برای ذرات معلق کوچک می باشند. متاسفانه، افزایش بازدهی مدل ونتوری نیازمند افزایش قطره فشار که در عوض مصرف انرژی را افزایش می دهد، می باشد.

 

 

 

 

 

جمع آوری ذرات و مکانیسم های نفوذ

ابزار غالب برای گیر انداختن ذرات معلق در تولید اسکرابر های تر، نهفتگی اینرسی ذرات معلق بر روی قطرات مایع می باشد. پاشش براونی(تصادفی) نیز به جمع آوری ذرات می انجامد اما تأثیرات آن فقط برای ذرات با قطر تقریباً ۰٫۱ میکرومتر یا کمتر، قابل توجه است. جداسازی مستقیم، مکانیسم جمع آوری دیگر اسکرابر می باشد. مکانیسم های جمع آوری کم اهمیت تر اسکرابر، از گرانش، الکترواستاتیک و چگالش استفاده می کنند.
نهفتگی اینرسی در اسکرابرهای ونتوری، به موجب تغییر در سرعت میان ذرات معلق در گاز و خود گاز اتفاق می افتد. زمانی که گاز به مانعی نظیر قطره مایع، بر می خورد، تغییر جهت داده و در اطراف قطره جریان دارد. حرکت ذره ی حاصله، ترکیبی از نیروهای سکون و پسا سیال است. این امر باعث ایجاد نهفتگی در ذراتی می شود که در آن ها اینرسی غالب بوده و همچنین باعث ایجاد مجرای فرعی برای ذراتی می شود که با نیروی پسا مایع تحت تاثیر قرار گرفته اند. ذرات درشت، یا در واقع ذراتی که بزرگتر از μm10 می باشند، راحت تر با نهفتگی اینرسی جمع آوری می شوند زیرا دارای نهفتگی اینرسی بیشتری هستند و این امر باعث می شود در برابر تغییرات در جریان گاز مقاومت کرده و در نتیجه، قطره را تحت تاثیر قرار می دهند. ذرات ریز (به عبارتی دیگر ذرات کوچکتر از ۱ μm) را سخت تر می توان به روش نهفتگی اینرسی جمع آوری کرد زیرا ذرات در اثر غلبه ی نیروی پسا مایع، در خطوط جریان گاز باقی می مانند.
جمع آوری از طریق انتشار به موجب حرکت سیال و حرکت براونی (تصادفی) ذرات رخ می دهد. این حرکت ذرات در محفظه ی  باعث تماس مستقیم ذره-مایع می شود. از آنجایی که این تماس برگشت ناپذیر است، جمع آوری ذرات معلق از طریق مایع انجام می پذیرد. اثرات جمع آوری نفوذیِ ذرات با قطر کم تر از ۰٫۱ میکرومتر قابل توجه است. جداسازی مستقیم زمانی رخ می دهد که مسیر یک ذره در داخل یک شعاع واسطه ی جمع آوری (یا collection) که در اسکرابر، قطره ی مایع می باشد، قرار گیرد. احتمال دارد این مسیر، نتیجه ی اینرسی، انتشار یا حرکت سیال باشد.
جمع آوری (یا collection) گرانشی که نتیجه ی برخورد قطرات در حال ریزش با ذرات می باشد، تا حدود زیادی به نهفتگی و جداسازی مرتبط است، و در برخی اسکرابرها به عنوان یک مکانیسم سطحی و جزئی به شمار می رود. ته نشینی گرانشی ذرات معمولاً به دلیل سرعت بالای گاز و وقفه های زمانی کوتاه عامل مهمی به شمار نمی رود. به طور کلی، جذب الکترواستاتیک، مکانیسم مهمی به شمار نمی رود مگر در مواردی که ذرات، مایع یا هر دو، به طور عمدی باردار یا شارژ شده یا زمانی که اسکرابر ونتوری از یک ته نشین کننده ی الکترواستاتیک پیروی کند. برخی اسکرابرها برای افزایش جذب ذرات از طریق چگالش یا تراکم طراحی شده اند. در چنین مواردی، جریان حامل گرد و غبار با مایع (معمولاً آب) اشباع می شود. سپس ذرات مانند هسته های چگالش عمل کرده، و هر چه مایع بیشتری در اطراف آن ها متراکم می شود، اندازه ی آن ها افزایش یافته و راحت تر توسط نهفتگی اینرسی جمع آوری می شوند.
مکانیسم های جمع آوریِ اسکرابرهای تر، تا حدود زیادی به اندازه ی ذرات بستگی دارد. نهفتگی اینرسی، مکانسیم اصلی جمع آوری برای ذرات با قطر حدود بزرگ تر از ۰٫۱ :m می باشد. اثربخشی نهفتگی اینرسی با افزایش اندازه ی ذرات، افزایش می یابد. به طور کلی، انتشار فقط برای ذرات با قطر کوچکتر از ۰٫۱ :m موثر بوده و راندمان جمع آوری با افزایش اندازه ی ذرات افزایش می یابد. ترکیب این دو مکانیسم اصلی جمع آوری اسکرابر، به حداقل راندمان جمع آوری برای ذرات معلق با قطر حدود ۰٫۱ :m کمک می کند. حداقل راندمان دقیق برای انواع اسکرابر خاص به نوع آن، شرایط و پراکندگی اندازه ی ذره در جریان گاز بستگی دارد. در بخش جداگانه با دقت بیشتری به مبحث راندمان جمع آوری  پرداخته شده است.

  کلمات کلیدی :
  •   اشتراک گذاری در شبکه های اجتماعی :