водитель скрабера что это
Водитель скрабера что это
Скруббер — эффективное устройство для очистки воздуха. По мере развития технологий и увеличения выбросов в окружающую среду человечество закономерно двигалось к созданию эффективных аппаратов газоочистки, одним из плеяды которых является скруббер – система пылегазоулавливания, востребованная в широком кругу производственных и перерабатывающих предприятий.
Этимология термина скруббер «Scrubber»
Термин «scrubber» в русском языке часто относят к английскому происхождению, но если этимологически взглянуть на него чуть детальнее, можно проследить, что он восходит к нижненемецкому слову «schrobben» (первое упоминание зафиксировано в 16-ом веке), что означает «соскабливание, удаление, обработка, отмывание».
Таким образом, устройство скрубберных систем, фактически, полностью коррелирует со средневековым понятием: конструкция представляет собой технологический аппарат для очищения, т.н. «промывания» газовоздушных сред, отсечения от рабочего потока механических и химических фракций, примесей, взвесей.
Базовые элементы конструкции
Типично, скруббер состоит из следующих частей (может незначительно варьироваться в зависимости от назначения и особенностей эксплуатации):
принцип действия скруббера
Полые и насадочные скрубберы
Многие интернет-ресурсы вводят читателей в заблуждение, пытаясь употребить ключевые слова, сопутствующие скруббингу газов, таким образом, чтобы максимально удовлетворить потребности поисковых систем, но не своих посетителей (или возможных Клиентов).
Давайте наглядно и просто разъясним, что же скрывается под определениями «полый» и «насадочный» скруббер.
Все аппараты для мокрой очистки газов, фактически, представляют собой пустотелые очистительные колонны (башни, англ. «tower») прямоугольного, квадратного или круглого сечения (в плане). Могут быть полыми, безнасадочными (пылеуловитель Вентури, орошаемый циклон) или заполненными сорбционными телами.
Насадки
Что касается насадок, то и здесь многие изготовители пытаются лукавить, включая в описание моделей газопылеуловителей это определение без какой-либо конкретики. Каждый скруббер, имеющий в рабочей зоне какие-либо пылегазоулавливающие наполнители, – насадочный.
Абсорбционные наполнители (в химической отрасли они именуются насадками), как правило, представляют собой керамические, углеграфитовые, стальные, пластиковые, деревянные кольца, полукольца, хорды, а также другие геометрические фигуры и пористые тела с небольшим объемом и большой удельной поверхностью.
Насадки — кольца Рашига
Отличие лишь в количестве и качестве уровней (ярусов) очистки, которые в соответствующих моделях представлены наполнителями различных свойств (плитками, кольцами Рашига, розетками Теллера, спиралями Левина и др).
Керамические шары — наполнитель для камеры (или отдельного яруса) устройства мокрой очистки
Наполнитель может быть уложен геометрически правильным паттерном (регулярная насадка) или навалом (нерегулярная). Иногда разумно изготовление комбинированных моделей.
Насадочный скруббер, в силу его основного назначения, заключающегося в сорбции нежелательных примесей и химических соединений, правильнее называть абсорбером.
Теперь Вы знаете, что для формирования адекватного запроса требуется более «узко» указывать интересующую Вас газоочистную систему, особенности характера загрязнений, величину дисперсности, химический состав и т.д.
Основные типы скрубберов, характеристики и принципы действия
Принцип работы скруббера был – в общем понимании и практическом приложении – разработан еще в начале-середине 19-го века.
Мокрое пылеулавливание осуществляется за счет электростатических и диффузионных сил, возникающих, так или иначе, как результат турбулентности очищаемого потока.
Газовоздушная среда подается в нижнюю часть скруббера по входному патрубку. Поднимаясь по корпусу устройства под действием давления, загрязненный газ или воздух встречает на своем пути один или несколько оросительных ярусов, которые путем форсуночного распыления воды (или химических реагентов, сорбентов) различными способами осаждают нежелательные или вредные примеси. Одновременно с очисткой происходит охлаждение потока.
Очищенный и охлажденный газовоздушный поток выходит через верхние отводы и может быть либо вновь направлен в технологический узел, либо просто выходить в рабочее помещение или во внешнюю среду.
Шлам, осажденный в отстойнике, может быть повторно использован в технологическом цикле или утилизирован иным образом.
Исполнения: горизонтальные, наклонные и вертикальные (для оптимизации или экономии рабочих пространств). Объемы камер – от десятков кубических сантиметров до десятков кубических метров.
Внимание: степень очистки аппаратов достигает 99.9%!
Принцип функционирования скруббер Вентури
Открытый в 1740-ом году закон Бернулли обосновал и показал, что когда поток жидкой или газообразной среды проходит через сужающееся сечение трубы (в данном случае – корпуса агрегата), его давление падает, а скорость – пропорционально возрастает.
Именно это уравнение Бернулли, (а также открытый на его базисе эффект Вентури), и легли в основу принципиальной схемы одноименного мокрого скруббера.
Этот же метод лежит в основе принципа действия скоростного газопромывателя, в котором поток разгоняется до скоростей в 150 м/с и выше прохождением через т.н. сопло Лаваля.
Газовые или воздушные среды аэродинамически разгоняются в трубке Вентури за счет перепада диаметров сечений трубы и сталкиваются с распыляемой водой или иной промывочной жидкостью. Высокая скорость и турбулентность потока, возникающего в узкой части трубы Вентури, способствует эффективному взаимодействию и осаждению средне- и крупнодисперсных примесей на частички аэрозоля.
После того, как аэрозоль с «захваченными» им взвесями и примесями поступает в расширяющееся сечение корпуса устройства, скорость потока падает, а микрочастички аэрозоля формируют более крупные капли. Капли задерживаются сепаратором (каплеуловителем), а очищенный поток выходит из пылеуловителя через верхние отводы.
Осажденный в коллекторе шлам, в зависимости от состава и технологической пригодности, может быть утилизирован или вновь направлен в производственный цикл посредством системы рециркуляции.
Нередко отстойники оснащаются специальными поплавками для контроля уровня заполненности коллектора шламом, а также системами аварийного отключения.
Скрубберные системы Вентури особенно эффективны в качестве первичных степеней пылегазоочистки.
Востребовано использование этого принципа и в горном деле, добыче золота, промывке песков, гравитационном обогащении полезных ископаемых. Агрегаты такого типа представляют серию барабанных скрубберов «бутара» (от. лат. «butarium» – барабан).
Барботажный скруббер
Барботаж (от. фр. «barbotage» — «смешивание») – процесс пропускания загрязненной газовой парообразной или воздушной среды через слой жидкости (пены).
Барботажные (пенные) модели скрубберных аппаратов представляют собой чуть более продвинутые устройства. Корпус, как правило, разборный. Оросительные ярусы представлены т.н тарелками (барботерами), имеющими множество микроотверстий (сквозных пор), и блоками центробежных форсунок.
Оросительные форсунки в данном типе скруббера работают не только на создание пылеулавливающего аэрозоля, но и на формирование барботажной пены, образующейся посредством гравитационного осаждения реагирующих сред на барботерах (тарелках).
Аэрозоль, непрерывно осаждающийся на барботажных тарелках, образует стойкий пенный слой, который – благодаря широкому межфазному перепаду – способствует активному и глубокому химическому контакту промываемой среды с абсорбентом.
Виды форсуночных распылителей
Область применения — нейтрализация и очистка химически активных (пылевых и газовых) примесей на предприятиях химической отрасли (гальваника, синтетика, пищепром, добыча углеводородов).
Очистные установки показывают великолепные характеристики в улавливании мелко- и нанодисперсных загрязнителей химической и механической природы.
Орошаемый циклон
Циклонное пылеулавливание – одно из самых доступных технологических решений для задержки и деактивации пылевых взвесей. Традиционный циклонный пылеуловитель сухого действия снижает уровень выбросов за счет центробежного (вихревого) соударения частиц с корпусом аппарата и последующего скатывания их по стенкам вниз, в коллекторный бункер.
Орошаемый циклон действует так же, с той лишь разницей, что корпус устройства изнутри опыляется соплами форсунок и покрывается тонкой пленкой жидкости, с большей эффективностью задерживающей микрочастицы, – пыль, опилки, помольные взвеси и прочие нежелательные продукты производств.
Орошаемый циклон обычно, (но не обязательно), имеет открытый корпус. Очищенный воздух беспрепятственно покидает конструкцию через верхний патрубок; шлам под действием гравитации скатывается по мокрым стенкам в коллектор. Преимущественно используется для нейтрализации крупнодисперсных, тяжелых частиц (свыше 50 мкм).
Для стойкости к повышенной коррозии и механическому истиранию стенок корпуса внутренние рабочие поверхности подвергаются т.н. футеровке – нанесению дополнительных покрытий для увеличения срока службы и высокой механической или химической стойкости к конкретной рабочей среде.
Полусухие и сухие скрубберы, распылительная сушка
Наряду с аппаратами мокрой газоочистки, которые распространены существенно шире, существуют и т.н. сухие или полусухие скрубберрные установки.
Иногда влажная среда в таких устройствах номинально не присутствует вовсе, хотя, мокрая компонента в некоторой степени, все же, участвует в процессе очистки. Впрочем, содержание жидкости настолько мало, что она полностью испаряется с газом или воздухом, не успевая образовать конденсат.
Сухой скруббинг эффективно нейтрализует кислые газы (оксиды серы SO2, пары HCl, углекислый газ), образующиеся преимущественно в результате сгорания твердых бытовых отходов и в процессах сероочистки на нефтегазодобывающих заводах.
Эти устройства, которые также называют аппаратами распылительной сушки, реализуют способ удаления примесей из газовоздушных потоков с температурой до 300 градусов по Цельсию и часто используются в сухой пищевой и фармацевтической промышленностях.
Отходы скрубберов
Важной особенностью работы пылеуловителя является то, что в процессе очистки нежелательные примеси, фактически, никуда не исчезают, а лишь «извлекаются» из проходящего загрязненного потока и концентрируются в жидкий раствор, пасту или сухой порошок.
Зачастую отходы скрубберов также нужно с осторожностью утилизировать: содержимое коллекторов после обработки ртутных руд, к примеру, должно быть надежно захоронено в специальном ртутном могильнике.
Но нельзя не принять во внимание и положительные аспекты. Скрубберы, очищающие выбросы электростанций, в качестве выходных отходов образуют синтетический гипс высокого качества, который с успехом используется для изготовления гипсокартона и других стройматериалов. И это далеко не единственный пример рациональной утилизации шламов.
Важность и своевременность техобслуживания
Несвоевременное техническое обслуживание воздушного скруббера, особенно в рамках его использования в качестве ступени промышленной вентиляции, может привести к появлению и стремительному размножению потенциально опасных бактерий.
Так, в 2005 году в Норвегии произошла вспышка опасного легионеллеза, унесшая жизни 10 человек. Еще 50 рабочих тяжело перенесли болезнь, но выжили. Причиной инфекции послужило халатное отношение к чистке скрубберов на производстве.
Классификация скрубберов по гидравлическому сопротивлению
В международной классификации, (действующей и в России), скрубберные установки подразделяются на 3 мощностных категории:
Достоинства скрубберов
Среди очевидных преимуществ следует отметить следующие:
Недостатки
Не обходятся данные аппараты и без некоторых минусов:
Все оборудование для очистки воздуха входит в справочник наилучших доступных технологий (НДТ).
Блог Education Marine
Сегодня хочу рассказать, как бесконтрольная процедура сброса воды в Open Loop Mode может привести к большим техническим проблемам и серьезным финансовым потерям судовладельца.
⠀
Всем хорошо известно, назначение скруббера, в частности судового.
В двух словах о том как он работает, выпускные газы подаются в нижнюю часть скруббера по газоходу. Поднимаясь, загрязненные газы встречает на своем пути один или несколько оросительных ярусов, которые путем распыления воды (или химических реагентов, сорбентов) через форсунки, осаждают нежелательные или вредные примеси. Одновременно с очисткой происходит охлаждение потока воздуха.
⠀
В данном процессе образуется кислотная жидкость, которая крайне агрессивно воздействует на незащищенные металлические участки системы. Сам скруббер выполнен из нержавеющей стали, а участки трубопроводов системы из специальных пластиковых материалов – Polyethylene.
⠀
Однако, к сожалению, многие из скрубберов сейчас не имеют необходимого качества стали, чтобы выдерживать влияние воды с высокой концентрацией серной кислоты. В процессе работы в Open Loop Mode данная смесь (вода+сера) выбрасывается за борт и приводит к разрушению элемента в подводной части корпуса судна, предназначенного для создания напорной струи. Она образуется за счет разности высот самого скруббера и бортового отверстия. Данная струя необходима для того, чтобы снизить контакт агрессивной среды с корпусом судна и его покрытием.
Выход из строя данного элемента системы приводит к очень дорогостоящему ремонту судна, связанного с постановкой судна в док и переустановки этого забортного элемента. Но что еще более опасно – это может привести к попаданию забортной воды в машинное отделение, как это было у меня на последнем контракте.
Данный элемент системы включен в ежегодную проверку Регистром, на определение степени износа металла.
⠀
Все вышеперечисленные требования приведены в разработанном IMO документе MEPC.259(68) ( дополнение к данному документу)– руководство для судовых систем очистки выпускных газов, в котором особое место отведено системе контроля очищаемой воды.
⠀
Данный пример описывает важность контроля параметров сброса воды в процессе работы скруббера в Open Loop Mode и недопустимость игнорирования любых алармов, связанных с этими параметрами. К тому же, при обходе машинного отделения становится критически важным осматривать системі и трубі самого скруббера, так как из-за низкого качества материалов серная кислота может разъедать трубопроводы изнутри и образовывать течи. В некоторых компаниях распространение получила установка камер видеонаблюдения вдоль всех основных узлов системы с выводом прямой трансляции на мост для периодического мониторинга системы.
Если тема Scrubbers вам интересна, рекомендую обратить внимание на курс – Scrubbers
Что такое скрубберы
Тяжелое судовое топливо, мазуты, содержат большое количество серы. Сгорая, сера загрязняет окружающую среду, образуя диоксид серы SO2. С 1 января 2020 года начали действовать нормы Международной Морской Организации (IMO), направленные на уменьшение вредных выбросов с судов за счет сокращения содержания серы в судовом топливе до 0,5%. Чтобы не попасть под санкции, судовладельцам пришлось выбирать – перейти на более дорогое низкосернистое топливо (которое в итоге оказалось пока что не насколько уж и дорогим), переоборудовать двигательные установки под использование сжиженного природного газа или очищать выхлопные газы судов, продолжая использовать высокосернистое топливо.
Последний способ до недавнего времени представлялся наиболее рентабельным. Для очистки выхлопных газов на судах применяют специальные устройства – скрубберы.
Рынок предлагает большое количество газоочистителей мокрого действия (они используют забортную воду для очищения выхлопных газов). Такие скрубберы различаются по строению: они могут быть с открытым и замкнутым циклом, гибридные, встроенные, пристроенного типа (U-type).
Скрубберы с открытым циклом
Подходят для судов, работающих в открытых морях. Система берет воду с кингстонного ящика и качает ее через скруббер, очищая бОльшую часть серы из выхлопных газов, а затем выливает воду за борт (в основном без загрязнения для окружающей среды).
Скрубберы закрытого цикла
Подходят для судов, которые заняты в районах контроля выбросов с судов или часто заходят в порты. Работа этой системы похожа на работу скруббера открытого цикла, только вода не уходит за борт, а остается на судне. Позже в подходящем порту получаемый сладж (примесь, которая остается после очистки топлива) сдается.
Гибридная система
Система подороже, она совмещает в себе открытый и закрытый цикл, что в перспективе удобнее и экономичнее.
Встроенные
Устанавливается в главный двигатель вместе с трубой выхлопных газов. Часто используется на пассажирских судах и контейнеровозах.
U-type
Газоочистители этого типа стали популярны, так как могут быть пристроены к выхлопной трубе и не требуют ее перепланирования. Этот тип устанавливается быстрее, чем встроенный, так как установка спроектирована и построена заранее.
Морские скрубберы для судов на дизельных и мазутных двигателях
Завод газоочистного оборудования «ПЗГО» предлагает к расчету, изготовлению, доставке и введению в эксплуатацию судовые скрубберы для морских судов гражданского и военного назначения.
Индивидуальный физико-химический расчет, учитывающий кислотность, температуру и другие свойства воды и условия использования фильтрационных установок. Быстрая аккуратная доставка скрубберных систем до любого судостроительного завода, сухого или корабельного дока России, СНГ и Зарубежья.
Обоснование необходимости использования морских скрубберов
Проблема загрязнения окружающей среды стоит все острее не только на суше, но и в акваториях. Увеличение масштабов экономического сотрудничества ведет к производству все более вместительных судов: нефтяных и газовых танкеров, контейнеровозов, сухогрузов.
Подавляющее большинство грузовых судов использует традиционные дизельные установки, а военные корабли нередко приводятся в движение газовыми турбинами, работающими на мазуте.
Мазуты – тяжелые остаточные фракции переработки нефти (и их смеси) – нередко используются в качестве топлива для котельных (топочный мазут), а также тихоходной техники и военных кораблей (флотский мазут).
Разумеется, сжигание – и мазута, и дизельного топлива – сопряжено с высоким уровнем загрязнения воздушного и морского бассейна разрушительными выбросами, среди которых особую опасность представляют оксиды серы (SOx), окислы азота (NOx), альдегиды, безпирен, производные антрацена, угарный газ и твердая пыль – сажа. Все выхлопы тяжелее воздуха рано или поздно оседают на водную гладь и в значительной степени вредят обитателям моря и экологии в целом.
Несколько сантиметров – именно такое расстояние может пройти крупный круизный лайнер на 1 литре дизельного топлива. Только представьте объем выхлопа, который создает сжигание полного бака топлива!
Помимо основных судовых энергетических установок (СЭУ), практически все суда, лайнеры, танкеры, ролкеры, лихтеровозы, балкеры и контейнеровозы оборудованы дополнительным оборудованием – нагревателями, второстепенными энергетическими контурами и отопительными котлами – выбросы которых также нуждаются в тщательной очистке.
Общий принцип работы скрубберов мокрого действия
Для нейтрализации выхлопных газов в индустриальной и энергетической промышленности, как правило, используются мокрые насадочные (пенные, барботажные) и безнасадочные скрубберы (орошаемые циклоны).
Принципиальная схема газоочистного аппарата вихревого действия. Для простоты на схеме изображена одна форсунка, хотя их число может доходить до десятка и выше. Туманоуловитель и контактный слой представлены лопастями вентиляторов, хотя их конструкции также могут быть очень разнообразны. Для более детального ознакомления с принципами действия и видами гзоочистных установок, пожалуйста, проследуйте на соответствующие страницы нашего сайта или посетите наш каталог оборудования мокрой очистки газов.
Морской судовой скруббер (marine scrubber), чье предназначение заключается в эффективной нейтрализации выхлопных газов от дизельтоплива или мазута, в целом, схож с гражданскими моделями устройств пылегазоочистки в базовом принципе действия.
Особенности проектирования
Стоит отметить, что проектирование скруббера для морских судов и кораблей, все же, имеет некоторые отличия.
Крайне целесообразно проводить расчет газоочистительного аппарата, учитывая практически неограниченное количество морской или речной воды, которая может играть роль эффективного абсорбента, а также участвовать в теплообменных процессах.
Схематичное представление установки, работающей по принципу открытого (сквозного) забора воды
Схематичное представление газоочистной секции с закрытым (внутренним) контуром
Видео-демонстрация работы аппаратов с открытым (слева) и закрытым (справа) контуром забора воды
Открытые, закрытые и комбинированные контуры
| Тип | Особенности | Рекомендации по использованию |
| Сквозной тип |
Карта кислотности поверхностных вод Мирового океана