DUCON® علامة تجارية مسجّلة لشركة MDSJ Process — نفس الشركة. لماذا اسمان؟ ←
Skip to content
أدوات هندسية

أدوات هندسية

Venturi Scrubber

محاكي تصميم Venturi Wet Scrubber

صمّم نظامك باستخدام معادلة هبوط الضغط Calvert وكفاءة التجميع Johnstone وارتباطات حجم القطرات Nukiyama-Tanasawa.

1. تدفق الغاز والظروف

التدفق الفعلي عبر العنق. يُصمَّم Venturi عند ظروف الغاز المشبع: إذا لم يكن الغاز مشبعًا فأدخل تدفق الغاز المشبع ودرجة حرارته بعد التبريد (quench). يُحسب ⁦Nm³/h⁩ على أساس رطب؛ صحّح قيمة ⁦Nm³/h⁩ الجافة حسب الرطوبة. أساس التدفق: ⁦Am³/h⁩ (ظروف التشغيل) / ⁦Nm³/h⁩ رطب (⁦0 °C⁩، ⁦101.325 kPa⁩).

°C
kPa

عند مستوى سطح البحر ≈ 101.3 kPa. يؤثر في تصحيح Cunningham، وفي التدفق الفعلي عند اختيار Nm³/h.

2. هندسة عنق Venturi

m/s

النطاق النموذجي 45–150 m/s (EPA-452/B-02-001). السرعة الأعلى ترفع الكفاءة وΔP معًا.

مساحة العنق المحسوبة: — m²

3. خصائص السائل والجسيمات

L/m³

الموصى به: 0.9–1.3 L/m³ (الأمثل، EPA). فوق ذلك لا تزيد الكفاءة كثيرًا.

µm
kg/m³

σg = d84/d50، توزيع لوغاريتمي طبيعي (1–5). إذا تُرك σg فارغًا: حجم واحد. مع σg: القطر الوسيط الكتلي (MMD).

القيمة الافتراضية 0.64. النطاق المسموح 0.5–1.5. يجب معايرة k، وهي ليست قيمة ضمان.

نتائج التحليل

مباشر

هبوط الضغط (ΔP)

— Pa

— in w.c. · — kPa

كفاءة التجميع

—

—

—

يجب معايرة k؛ الكفاءة ليست قيمة ضمان.

معلمات تفصيلية

حجم القطرات

— µm

Nukiyama-Tanasawa (Sauter)

معامل الاصطدام (Kp)

—

من نوع Stokes، المقام 9، عند dp

معدل تدفق السائل

— m³/h

محسوب من نسبة L/G

قطر العنق (دائري)

— mm

أدنى طول للعنق (L/d ≥ 3): — m

يُفترض عنق دائري واحد. عرض العنق المستطيل محدود بنحو ⁦250 mm⁩؛ وعند التدفقات الأكبر تُدرس الأعناق المتعددة أو الوحدات المتوازية.

Johnstone k

—

0.5–1.5 (L/m³)

القدرة النوعية للمروحة (ΔP الفنتوري فقط)

— hp/1000 cfm

النموذجي حسب EPA للنظام كله: ⁦3–12 hp/1000 cfm⁩ · —

قدرة عمود المروحة (ΔP الفنتوري فقط)

— kW

في انتظار إدخال صالح.

—

يشمل: ΔP العنق فقط (Calvert)، كفاءة المروحة 0.65. لا يشمل: فاصل الرذاذ، الفاصل الإعصاري، المجاري، المدخنة، التبريد المسبق (quench).

تفترض النتائج أن التدفق ودرجة الحرارة المدخلين هما ظروف الغاز المشبع عند العنق.

يتطلب تصميم النظام اعتماد الخبراء. الحسابات تقديرات نظرية.

اطلب عرض سعر مخصص

الأساس العلمي للحسابات

يُحسب هبوط الضغط بنهج الزخم لـ Calvert: ΔP ≈ ρL·vt²·(QL/QG). يأتي حجم القطرات من ارتباط Nukiyama-Tanasawa، وكفاءة التجميع من علاقة Johnstone: η = 1 − exp(−k·(L/G)·√Kp). يُستخدم 9 في مقام Kp. يعتمد تصحيح Cunningham على متوسط المسار الحر عند درجة حرارة الغاز وضغطه. عند إدخال σg تُحسب الكفاءة كقيمة كلية موزونة بالكتلة على توزيع لوغاريتمي طبيعي يحدده القطر الوسيط الكتلي (MMD) و σg = d84/d50.

معامل الاصطدام (Kp) عدد Stokes لا بُعدي، يصف ميل الجسيم بفعل قصوره الذاتي إلى الاصطدام بالقطرة. يتناسب Kp مع مربع قطر الجسيم، لذلك تنخفض الكفاءة بسرعة للغبار الدقيق دون ⁦1 µm⁩. مثال: بالقيم الافتراضية تبلغ الكفاءة ⁦99.4 %⁩ عند ⁦2.5 µm⁩ و⁦88.5 %⁩ عند ⁦1 µm⁩ و⁦69.1 %⁩ عند ⁦0.5 µm⁩.

المعامل k يعتمد على الوحدات والهندسة. عندما تكون L/G بوحدة L/m³ يكون k ≈ 0.5–1.5؛ تبدأ الأداة بالقيمة 0.64. دون معايرة باختبار المدخنة أو منحنى المورّد، لا تُعد النتيجة قيمة ضمان. لذلك تُعرض الكفاءة أيضًا عند k = 0.5 و1.5.

ما هي نسبة L/G؟ هي كمية السائل المحقون لكل وحدة حجم من الغاز. النطاق الأمثل 0.9–1.3 L/m³؛ فوقه لا تزيد الكفاءة كثيرًا بينما ترتفع تكاليف الضخ ومياه الصرف. يعمل Venturi التقليدي عند ΔP بين 2.5 و20 kPa؛ وفوق ~11 kPa تكون زيادة الكفاءة محدودة.

الغازات الحمضية (HCl وSO₂) تُلتقط بالامتصاص في محلول كاوي، وليس بالاصطدام. تحتاج إلى تصميم برج حشو. لا تحسب هذه الأداة إزالة الغاز.

المصادر: U.S. EPA Air Pollution Control Cost Manual، EPA-452/B-02-001 (Section 6, Chapter 2)؛ EPA-452/F-03-017 Venturi Scrubber Fact Sheet؛ Cooper & Alley, Air Pollution Control: A Design Approach؛ Calvert, EPA Scrubber Handbook (EPA-R2-72-118).

Call Email