Mist Eliminator  ( نم ‌گیر )

mist elominator نم گیر

جداسازهای معمولی که از برخورد به همراه نیروی مرکزگرا استفاده می کنند. (الف) تصفیه کننده ی Hi-ef. (شرکت وی. دی. اندرسون) (ب) جدا کننده ی تکانشی. (شرکت ورستر و سانگر) (ج) جدا کننده ی خطی نوع RA. (شرکت سنتریفیکس، بال۲۲۰)

جداسازی برخوردی

جداسازی برخوردی از برخورد مستقیم و نیروهای اینرسی بین ذرات، خطوط جریان و اجسام هدف برای جمع آوری استفاده می کند. مکانیزم این روش در بخش ۱۷ زیر قسمت جداکننده های گاز  -جامد توضیح داده شده است. به هم پیوستن قطرات با وجود مایعات، روی سطح هدف اتفاق می افتد و تدارک لارم برای جمع آوری بدون ورود مجدد باید فراهم شود. کالورت و همکاران(۱۹۷۵) جمع آوری قطرات با  جداسازی روی هدفهایی شامل مجموعه ای از لوله ها،  رصفحات زیگزاگ و بسترهای شبکه ای را مطالعه کردند. شکل ۱۴-۱۰۶ انواع مختلف جداسازهای برخوردی را نشان می دهد. روشهایی برای محاسبه ی کارایی نیز عنوان شده ولی در عمل، استفاده از تجربه ی سازنده برای طراحی بسیا کارساز خواهد بود.

mist elominator نم گیر (۲)

جداسازهای برخوردی معمولی (الف) ضربه گیر جت (ب) صفحه ی موجدار (ج) کانالهای پیچ در پیچ (شرکت تجهیزات غذایی و شیمیایی بلا-ناکس) (د) استخراج کننده ی پره ای (شرکت تولیدی تانک مالونی کرافورد)  (ه) جداکننده ی خطی منحصر به فرد (شرکت تولیدی پیرلس) (و) جداکننده ی قوی (کارلیزل و هموند استرانگ) (ز) جداکننده ی خطی کربایدی (شرکت کرباید یونیون) (ح) جداکننده ی افقی نوع E (شرکت ریت آستین) (ط) جداساز PL(اینگرسول رند) (ی) توری غبارگیر سیمی (شرکت اوتو اچ یورک)

در ساده ترین حالت، یک جداساز برخوردی چیزی بیشتر از یک هدف قرار گرفته روبروی یک کانال جریان، مانند یک دیسک انتهای یک لوله است. برای بهبود کارایی جمع آوری، سرعت گاز ممکن است با تبدیل کردن انتهای لوله به یک نازل، افزایش یابد (شکل ۱۴-۱۰۶ الف). جمع آوری ذرات به صورت تابعی از اندازه می تواند با استفاده از روابط هدف-کارایی در شکل ۱۷-۵۲ تخمین زده شود. از آنجایی که کارایی هدف برای سیستمهای با اعداد جداسازی کمتر از ۵ تا ۱۰ (ذرات کوچک، سرعت گاز پایین)، پایین خواهد بود، غبار اغلب در معرض چندین هدف مشابه آنچه در شکل ۱۴-۱۰۶ ج،د و ه نشان داده شد، قرار می گیرد. نفوذ کلی قطرات حاصل نفوذ برای هر مجموعه هدف پشت سرهم میباشد. برای توزیع اندازه های ذره، یک فرایند انتگرال گیری برای به دست آوردن  مجموعه کارایی کلی لازم است. این روش هدف-کارایی برای پیش بینی کارایی، زمانی که هدف به طور موثر از عبور و گذر جریان گاز از اهداف جلوگیری کرده و زمان کافی برای سرعت بخشیدن به تبدیل قطرات مایع به گاز را فراهم می‌کند. ،

بررسی روی طراحی یک جت و جداساز صفحه هدف ورودی انجام داد و افت فشاری کم‌تر از آن که برای تامین انرژی جنبشی هم برای شتاب قطرات و اصطکاک گاز انتظار می رود، به دست آورد. تخمینی براساس نتایج او نشان می‌دهد که ذرات مایع به طور متوسط فقط تا حدود ۶۰ درصد سرعت گاز شتاب میگیرند. بزرگ‌ترین قطرات، که ساده تر جمع آوری می شوند، کم‌تر از ذرات کوچک‌تر سرعت می‌گیرند. این امر روی تراز شدن بازده جمع‌آوری به عنوان تابعی از اندازه ذره تاثیر دارد، بنابراین نتایج تجربی بر روی این قبیل دستگاه‌ها ممکن است کاهش دقیق بازدهی با اندازه ذره را مشابه حالت محاسبه شده نشان ندهد. کاتز (۱۹۵۸) همچنین  جداسازهای برخوردی با صفحات موج دار (شکل ۱۴-۱۰۶ ب) که با صفحات دارای ۹۰ درجه قوس و ۱/۱۱ میلیمتر شعاع ساخته شده و  ۸/۳ میلیمتر فاصله بین صفحات است، را مطالعه کرد. افت فشار تابعی از هندسه سیستم است. افت فشار برای سیستم کاتز و راندمان جمع‌آوری برای یک جداساز با هفت موج در شکل۱۴-۱۰۷ نشان‌داده شده‌است. کاتز از بیان سادرز-براون برای تعریف سرعت طراحی U برای گاز بین امواج استفاده کرد:

mist elominator نم گیر (۳)

افت فشار و بازدهی جمع آوری یک جداساز دارای صفحه های موجدار. (الف) افت فشار (ب) بازدهی DE = فاصله ی بین صفحات.

mist elominator نم گیر (۴)

مقدار K برای به دست آوردن U برحسب ms-1، ۱۲/۰ است (برای به دست اوردن برحسب  ft/s، برابر  با ۴/۰ است)، و   و   به ترتیب چگالی های مایع و گاز در هر دستگاه واحدی پایداری هستند. کاتز هیچ تغییری در کارایی با سرعتهای گاز از یک دوم تا سه برابر آنچه در معادله داده شده ندید.

کالورت و همکاران (۱۹۷۵) تیغه های زیگ زاگی با طراحی بیشتر شبیه به شکل ۱۴-۱۰۶ ه را بررسی کردند. تیغه ها میتوانستند مانند انچه نشان داده شده به هم متصل باشند و یا فضایی بین‌ آنها وجود داشته باشد. او بازدهی حدود ۱۰۰ درصدی جمع اوری برای قطرات ۱۰میکرومتری و بزرگتر به دست آورد. برخی طراحی ها نیز برای قطرات ۵ تا ۸ میکرومتری بازدهی های بالایی داشتند. سرعت مطلوب گاز با افت فشار ۲ تا ۵/۲ سانتیمتر (in ۰/۱ تا ۸/۰)‌ آب برای یک تیغه ی شش راهه، حدود ۲ تا ۵/۳ m/s (ft/s ۵/۱۱ تا ۶/۶) بود. معادله‌ای بر اساس اختلاط آشوبناک، برای پیش‌بینی بازده جمع‌آوری اولیه به عنوان تابعی از اندازه ذرات و هندسه جمع‌کننده ارائه شد:

mist elominator نم گیر (۵)

که در آن  بازده کسری جمع آوری اولیه است،  سرعت گریز از مرکز خروجی قطره در جهت عمودی بر حسب cm/s است؛  سرعت ظاهری گاز برحسب cm/s است؛ n تعداد ردیفهای تیغه ها یا خم ها است؛ Ө زاویه انحراف تیغه نسبت به مسیر جریان برحسب ̊  است ؛ W عرض تیغه برحسب cm است؛ و b فاصله بین تیغه ها در یک ردیف برحسب cm است. برای شرایطی که عدد رینولدز کم باشد () و قانون استوکس قابل اعمال باشد، کالورت مقدار سرعت گریز از مرکز خروج قطره را به صورت  به دست اورد که در آن dp و  به ترتیب قطر ذره ی قطره بر حسب cm و چگالی ذره بر حسب g/cm3 ،  سرعت گاز بر حسب P و a شتاب ناشی از نیروی مرکزگرا می باشد. که با  معادله ی  تعریف می شود. برای شرایطی که قانون استوکس در آنها برقرار نباشد، کالورت معادله را پیشنهاد می کند که در آن  چگالی گاز  بر حسب g/cm2 ؛ و CD ضریب نیروی پسا(درگ) است که توسط فوست و همکاران به دست امده است.

کالورت دریافت که ورود مجدد از تیغه ها از سرعت گاز، نسبت مایع به گاز و جهت تیغه ها تاثیر می‌پذیرد. جریان گاز افقی گذشته از تیغه های عمودی بیشترین جمع آوری و کم‌ترین ورود مجدد را ایجاد کرد. مناطق عملیاتی امن با تیغه‌های عمودی در شکل ۱۴-۱۰۸ نشان داده شده‌اند. تیغه های افقی ضعیف‌ترین زه‌کشی و بیشترین ورود مجدد را به خود اختصاص دادند. معادله (۱۴-۲۲۵)، که توسط کالورت توسعه‌یافته است، افت فشار در میان تیغه های زیگزاگ را پیش‌بینی می‌کند. جمع نشان‌داده‌شده باید روی تعداد ردیف تیغه های موجود باشد.

mist elominator نم گیر (۶)

منطقه عملیاتی امن برای پیشگیری از ورود مجدد از تیغه های عمودی زیگ زاگ با جریان گاز افقی

mist elominator نم گیر (۷)

که در آن ∆P افت فشار بر حسب cm‌ آب است،  چگالی گاز  بر حسب g/cm2؛  ناحیه کلی تصویر شده ی یک ردیف کامل از تیغه هادر جهت جریان گاز ورودی بر حسب cm2؛ و  سطح مقطع کانال برحسب cm2 است. مقدار  یک ضریب نیروی پسا برای جریان گاز گذشته از صفحات تخت مایل شکل ۱۴-۱۰۹ می باشد، در حالی که  سرعت واقعی گاز بر حسب cm/s است که به صورت معادله ی  با سرعت ظاهری گاز Ug مرتبط است. باید توجه داشت که زاویه ی صفحه Ө برای ردیف های دوم به بعد تیغه دوبرابر زاویه صفحه ی اول است. اکثر کار کالورت با تیغه های ۳۰̊ انجام شده است ولی این روش با داده های دیگر برای تیغه های ۴۵̊ نیز به خوبی هم خوانی دارد.

mist elominator نم گیر (۸)

ضریب درگ برای جریان گذشته از صفحات تخت مایل برای استفاده در معادله ی (۱۴-۲۲۴).

استفاده از مجموعه لوله‌ های متعدد به عنوان کلکتور قطرات نیز توسط کالورت و همکاران (1975) مورد مطالعه قرار گرفت. او گزارش داد که راندمان جمع‌آوری برای لوله‌های کاملاً فشرده از معادلات مربوط به فشردگی جت مستطیلی تبعیت میکند که می‌توان آن را به صورت گرافیکی با شکل ۱۴-۱۱۰ با استفاده از یک پارامتر بدون بعد که بر مبنای هندسه مجرا است بدست آورد. ، که در آن b فاصله ی ازاد بین لوله ها در یک ردیف (عرض اوریفیس) و  طول فشردگی (فاصله بین اوریفیس  و صفحه ی  جمع آوری) یا تقریبا فاصله بین خطوط مرکزی چند ردیف  لوله ی  متوالی است. توجه داشته باشید که پارامتر فشردگی Kp به توان یک دوم در  شکل ۱۱۰ – ۱۴ در شکل ۱۴-۱۱۰ ترسیم شده‌است و از شعاع قطرات به جای قطر استفاده شده است. بازدهی جمع‌آوری کلی برای یک اندازه معین از ذره برای کل مجموعه لوله ها توسط معادله:

mist elominator نم گیر (۹)

mist elominator نم گیر (۱۰)

بازده های جمع آوری تجربی ضربه گیر های مستطیلی. C* ضریب تصحیح استوکس-کانینگهام؛ rp، چگالی ذره برحسب g/cm3 ، Ug، سرعت ظاهری گاز در نزدیک ورودی ضربه گیر برحسب cm/s است؛ و mg سرعت گاز بر حسب P است.

پیش بینی  می شود. که در آن  بازدهی جمع آوری برای اندازه ی داده شده ی ذره در یک مرحله از ضربه گیر جت مستطیلی (شکل ۱۴-۱۱۱) است و N تعداد مراحل در مجموعه لوله ها (که برابر با یکی کمتر از تعداد ردیف هاست) می باشد. برای لوله های با فاصله ی زیاد از هم، بازدهی هدف  ب می تواند از شکل ۱۷-۵۲ یا از داده های فشردگی که توسط گولوین و پوتنام [مهندسی شیمی صنعتی بنیادی. (۱۹۶۲) ۲۶۴: ۱] به دست آمده محاسبه شود. بازدهی مجموعه لوله ها برای یک اندازه خاصی از ذره می تواند با معادله ی   مشخص شود که در آن مساحت مقطع همه ی لوله ها در یک ردیف است، A مساحت جریان کلی است و n تعداد ردیفهای لوله هاست.

کالورت افت فشار را در طول مجموعه لوله ها به میزان زیادی تحت‌تاثیر بارگذاری مایع است و نشان داد که روابط گریمسون در بخش ۶ (مجموعه لوله ها) را برای جریان گاز عمود به لوله ها یا داده های جریان گاز در طول مجموعه های مبدل حرارتی، می‌توان مورد استفاده قرار داد. با این حال, معادله زیر پیشنهاد شده‌است:

mist elominator نم گیر (۱۱)

که در آن P∆ برابر با cm آب؛ n تعداد ردیف های لوله؛  چگالی گاز  بر حسب g/cm2؛  سرعت واقعی گاز بین لوله ها در یک ردیف، برحسب cm/s می باشد.


mist elominator نم گیر (۱۲)

نتایج تجربی نشان دهنده ی تاثیر سرعت گاز و بار مایع روی ورود مجدد از (الف) مجموعه لوله ی عمودی با جریان گاز افقی و (ب) مجموعه لوله افقی با جریان روبه بالا است. برای تبدیل متر بر ثانیه به فوت بر ثانیه در ۲۸۱/۳ ضرب کنید.

کالورت افزایش افت فشاری حدود ۸۰ تا ۸۵ درصد بیشتر از آنچه توسط معادله ی (۱۴-۲۲۷) در جریان روبه بالای عمودی گاز در طول مجموعه لوله ها به دلیل وجود سد مایع در سرعت‌های گاز بالاتر از ۴m/s پیدا کرد. می‌توان شروع ورود مجدد فاز مایع را از مجموعه لوله ها را با استفاده از شکل ۱۴-۱۱۱ پیش‌بینی کرد. این ورود مجدد در سرعت‌های بسیار پایینتر در جریان عمودی رو به بالا در طول مجموعه لوله ها رخ داده است. در حالی که قسمت بالای ناحیه هاشوردار شکل ۱۴-۱۱۱ الف، سرعت‌های ورود مجدد بالاتر از سرعتهای گاز m/s ۳ (ft/s ۸/۹) در بار مایع بالا را پیش‌بینی می‌کند، بیشتر ذرات وروی در ته مجرا در فاصله ۱ تا ۲ متری قرار گرفته بودند و ورود به فواصل بیشتری نمیرسد مگر اینکه سرعت گاز از m/s ۷، ( ft/s۲۳)  بیشتر شود.

کلکتورهای دارای بستر آب بندی شده

مواد مختلفی، مانند زغال سنگ، کک، جامدات شکسته و همچنین انواع معمولی حلقه های پکینگ برج، زین ها و اجسام پلاستیکی به خصوصی در طول سالیان برای بسترهای آب بندی شده به منظور کاهش مایعات ورودی توسط فشرده سازی و فیلتراسیون استفاده شده اند. جدا کننده هایی که از مواد طبیعی استفاده می کنند به اندازه ی موارد استاندارد مرسوم در بازار موجود نیستند ولی برای کاربردهای خاص طراحی شده و اکنون تا حد زیادی برای استفاده در دستگاه‌های کارآمدتر ارجحیت داده شده‌اند. کالورت و همکاران (۱۹۷۵) چندین

مطالعه را برای پیشبینی بازدهی های جمع آوری ذرات مایع در هر بستر آببند شده ای، تعمیم دادند. فرضیات توسعه ی تئوری این است که نیروی درگ روی قطره با قانون استوکس محاسبه می شود و تعداد پیچ های نیم دایروی که گاز در معرض آنها قرار دارد، ، به طول بستر،(cm)  Zدر جهت جریان گاز ، قطر پکینگ dc و عرض کانال جریان گاز b(cm) بستگی دارد به طوری که
. سرعت گاز در طول کانال ها ، به طور معکوس با حجم آزاد جریان گاز به صورت  در ارتباط است، که در آن  سرعت ظاهری گاز برحسبcm/s  در نزدیکی بستر، ε  ضریب تخلخل بستر و  کسری از کل حجم بستر است که توسط مایع پر شده و با داده های موجود درباره ی مایع جمع شده در بسترهای آب بندی شده، به دست می آید. عرض کانالهای نیم دایروی b، می تواند به صورت کسر j از قطر المان های پکینگ، به صورت b = jdc عنوان شود. این فرضیات (که توسط جی. ای. گولتز اصلاح شده است) به معادله ای برای پیشبینی نفوذ ذرات دارای اندازه ی مشخص به یک بستر آب بندی شده به صورت زیر انجامید:

mist elominator نم گیر (۱۳)

mist elominator نم گیر (۱۴)

مقادیر  و   به ترتیب چگالی قطره برحسب g/cm3 و قطر قطره برحسب cm؛   سرعت گاز برحسب P است. سایر عبارات قبلا توصیف شده اند. جدول ۱۴-۲۶ مقادیر j که از داده های تجربی جکسون و کالورت محاسبه شده اند را نشان می دهد. مقادیر j برای اکثر پکینگ های ساخته شده در محدوده ی ۱۶/۰ تا ۱۹/۰ قرار دارد. مقدار پایین ۰۳/۰ برای کک می تواند به دلیل تخلخل خود کک باشد

mist elominator نم گیر (۱۵)

بخش‌های آب بندی شده، ممکن است برای جریان گاز عمودی یا افقی با جریان مایع هم جهت، خلاف جهت یا جریان متقاطع برای جریان گاز افقی طراحی شوند. طراحی جریان متقاطع می‌تواند به جلوگیری از بسته شدن در سیستم‌هایی که حاوی جامدات هستند، کمک کند. کالورت و همکاران (1975) این رابطه را در بسترهای آببند شده جریان متقاطع که معمولاً آب جمع شده ی بیشتری نسبت به بسترهای خلاف جهت دارند، بررسی کردند و تاثیر جهت گیری جریان گاز را ناچیز یافته‌اند. با این حال، شروع ورود مجدد تا حدی در بستر ۵/۲ سانتی متری ( in۱) حلقه‌های Pall با جریان بالارونده ی گازی [6 متر بر ثانیه(ft/s ۲۰)]، کم‌تر از جریان متقاطع افقی گاز بود. شروع ورود مجدد مستقل از بار مایع بود، و ورود در مقادیر اندکی بالاتر از نقطه غرقابی برای بسترهای آب بندی شده همانطور که در معادلات مرسوم پیش‌بینی‌شده بود، رخ داد. در بستر با بیش از ۳ سانتیمتر (۲/۱ اینچ) آب افت فشار، افت آزمایشی با هردو جریان گاز عمودی و افقی تا حدی کم‌تر از میزان پیش‌بینی‌شده در رابطه تعمیم یافته ی افت فشار بستر آب بندی شده بود. با این حال، کالورت این روابط را برای طراحی محافظه‌کارانه توصیه کرده است.

داده‌های کالورت نشان می‌دهد که بسترهای آب بندی شده که تنها با مایع جمع‌آوری‌شده آبکاری میشوند، می‌تواند بازده بین ۸۰ تا ۹۰ درصدی برای ذرات غبار تا ۳ میکرومتر داشته باشد، ولی کارایی آنها در ذرات غبار کوچکتر، کمتر است. اغلب، برج‌های آب بندی شده و آبکاری شده و برج‌های دارای لایه ی داخلی، با مایعی که قابلیت مرطوب کنندگی برای ذرات غبار ریزی که باید جمع‌آوری شود،داشته باشد، مورد استفاده قرار خواهند گرفت. کالورت (کالورت و همکاران (۱۹۷۲)؛ کالورت (۱۹۷۴)) درباره ی کارایی دستگاههایی که تماس مایع – گاز برای ذرات ریز در آنها وجود دارد، گزارش داد. معادله (۱۴ – ۲۲۸) را می‌توان برای محاسبه منحنی‌های طراحی تعمیم یافته در ستون‌های آب بندی شده با یافتن پارامترهای اندازه ی پکینگ، طول بستر و سرعت گاز بکار برد که بازده جمع‌آوری ۵۰ درصدی را برای اندازه‌های مختلف ذرات فراهم می‌کند. شکل ۱۴-۱۱۲ چنین طرحی را برای سه سرعت گاز و دو اندازه پکینگ نشان می‌دهد.

mist elominator نم گیر (۱۶)

قطر قطع آیرودینامیکی برای یک جداساز با بستر ورودی آب بندی شده به عنوان تابعی از اندازه پکینگ، عمق بستر، و سه سرعت گاز : منحتی ۱- ۵/۱ متر بر ثانیه، منحنی ۲- ۰/۳ متر بر ثانیه، و منحتی ۳- ۵/۴ متر بر ثانیه. برای تبدیل متر به فوت در ۲۸۱/۳ ضرب کنید؛ برای تبدیل سانتیمتر به اینچ در ۳۹۴/۰ ضرب کنید.

کلکتورهای غبار توری- سیمی

توری های بافته شده با چگالی و تخلخل متغیر به طور گسترده در جداسازهای ورودی استفاده می‌شود. مزیت آنها حذف نزدیک به ۱۰۰ درصدی قطرات بزرگ‌تر از ۵ میکرومتر با سرعت ظاهری گاز از حدود ۲/۰ متربرثانیه (۶/۰ فوت بر ثانیه) تا ۵متربرثانیه(۴/۱۶ فوت بر ثانیه) است که تا حدی بستگی به طراحی توری دارد. افت فشار معمولاً بیش از ۵/۲ سانتی متر (۱ اینچ) آب نیست. یک عیب بزرگ آنها، این است که قیر و مواد غیرقابل‌حل به راحتی به توری می چسبند. جداکننده را می‌توان برای متناسب با مجراهایی با هر شکلی و از هر ماده‌ای که قابلیت تبدیل به یک سیم را داشته باشد، ساخت. فولاد ضد زنگ و الیاف پلاستیکی بسیار رایج هستند اما گاهی اوقات از فلزات دیگر نیز استفاده می‌شود. تولید کنندگان معمولاً جزییات طراحی این جداکننده ها را انحصارا مخفی نگه می دارند. در حالی که اشتراک عمومی آنها می‌تواند برای درک عملکرد محتمل مفید باشد. تولید کنندگان تجهیزات باید برای عملکرد مطلوب در یک کارایی خاص مورد مشورت قرار گیرند. به طور کلی سه نوع توری مورد استفاده قرار می‌گیرد: (۱) لایه‌ها با یک مانع در جهت موافق (هر لایه در واقع دولایه ی تو در تو است)؛ (۲) لایه هایی با یک مانع در جهت مخالف، که تخلخل را افزایش داده، محافظت را کاهش داده و بازدهی  هدف را در هر لایه افزایش می دهد و افت فشار کمتری در طول واحد ایجاد می کند؛ (۳) لایه های حلزونی که افت فشار را تا یک سوم کاهش می دهد، اما خزش سیال ممکن است منجر به ورود بیشتر شود. اندازه رشته (فیلامنت) از حدود ۱۵/۰ میلی متر (۰۰۶/۰ اینچ) برای لایه‌های نازک سیم تا ۸/۳ میلی متر (۱۵/۰ اینچ) برای برخی از الیاف پلاستیکی متفاوت است. ضخامت لایه متداول از ۱۰۰ تا ۱۵۰ میلی متر (۴ تا ۶ اینچ) متغیر است، اما گاهی تا ۳۰۰ میلی متر (۱۲ اینچ) ضخامت نیز استفاده می‌شود.

شکل ۱۴-۱۱۳ یک تخمین محاسبه‌شده اولیه از کارایی توری را به صورت کسری از اندازه ذره ی غبار نشان می‌دهد. آزمایش‌های کالورت و همکاران (۱۹۷۵) دقت معادله ی برادی و دیکسون (سمپوزیوم مشترک مهندسی مکانیک و فرآیند/یورکشایر موسسه مهندسی مکانیک ۱۹۶۹، صفحات ۲۵-۲۴)  برای کارایی اولیه در توری های جداکننده را تایید کردند:

mist elominator نم گیر (۱۷)

mist elominator نم گیر (۱۸)

که در آنبازدهی کلی جمع آوری برای ذره با اندازه ی داده شده است، l ضخامت توری در جهت جریان گاز برحسب سانتیمتر، a مساحت سطح سیم ها در واحد حجم لایه ی توری بر حسب cm2/cm3؛ و  بازدهی جمع آوری هدف برای سیم استوانه ای  است که می تواند از شکل ۱۷-۵۲ یا داده های فشردگی گولوین و پوتنام [مهندسی شیمی صنعتی. (۱۹۶۲) ۲۶۴: ۱] به دست بیاید. ضریب  که توسط کارپنتر و اوتمر [موسسه مهندسی شیمی آمریکا (۱۹۶۲) ۲۶۴: ۱] معرفی شد، معادله را با این حقیقت که همه ی سیم ها عمود بر جریان گاز نیستند، اصلاح کرده و مساحت تصویر شده ی عمودی را می دهد. اگر مساحت سطح مخصوص a در دسترس نباشد، می توان برای به دست آوردنش از مساحت خالی توری  و قطر سیم توری  بر حسبcm  در رابطه ی  استفاده کرد. یورک و پوپل [دوره مهندسی شیمی. (۱۹۶۳) ۴۵: (۶) ۵۹] عنوان کردند که عوامل کنترل کننده ی ماکزیمم سرعت مجاز گاز در طول توری (۱) چگالی گاز و مایع، (۲) تنش سطحی مایع، (۳) ویسکوزیته مایع، (۴) مساحت سطح مخصوص سیم، (۵) بار مایع ورودی، و (۶) بخش جامد معلق می باشند. یورک [دوره مهندسی شیمی. (۱۹۵۴)۵۰:۴۲۱] از کاربرد معادله ی سادرز-براون [معادله ی (۱۴-۲۲۳)] برای رابطه ی سرعت ماکزیمم مجاز گاز با مقادیر K برای اکثر حالاتm/s  ۱۰۶۷/۰ برای به دست آوردن U به متر بر ثانیه (۳۵/۰ برای ft/s) استفاده کرد. وقتی که ویسکوزیته ی مایع یا بار ورودی زیاد باشد و یا مایع کثیف باشد، مقدار K باید کاهش یابد. شرودر (تز کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی نوارک،۱۹۶۲) مقادیر کمتری از برای K مورد نیاز هنگامی که تنش سطحی مایع کاهش می یابد،پیدا کرد؛ برای مثال مواقعی که مواد فعال سطحی در آب وجود داشته باشند. لودویگ (طراحی فرایند کاربردی برای کارخانه های شیمیایی و پتروشیمیایی، جلد اول،چاپ دوم، انتشارات گالف، هاستون،۱۹۷۷، صفحه ۱۵۷) مقادیر کاهش یافته ی K (۰۶۱/۰ متر بر ثانیه) تحت خلاء در فشار مطلق ۷۷/۶ کیلوپاسکاال (lbf/in2 ۹۸/۰) و m/s۰۸۲/۰ K = در فشار مطلق ۵۴ کیلوپاسکال (lbf/in2 ۸۳/۷) را پیشنهاد می کند. اکثر تولیدکنندگان پیشنهاد می کنند که برای امکان وقوع سرج در جریان گاز سرعت طراحی را سه چهارم ماکزیمم سرعت انتخاب شود. یورک و پوپل [دوره ی مهندسی شیمی (۱۹۶۳) ۴۵: (۶)۵۹] بیان کردند که افت فشار کلی در طول توری برابر با مجموع افت فشار خشک توری به اضافه ی افزایش ناشی از حضور مایع است. آنها توری را برابر با تعداد زیادی کانال دایروی در نظر گرفتند و از فرمول دارسی با عدد رینولدز اصلاح شده برای مرتبط کردن ضریب اصطکاک f (شکل ۱۴-۱۱۴ را ببینید) با معادله ی (۱۴-۲۳۱) و به دست آوردن افت فشار خشک استفاده کردند.

mist elominator نم گیر (۱۹)

مقدار ضریب اصطکاک f برای توری خشک بافته شده برای معادله ی (۱۴-۲۳۱). مقادیر یورک و پوپل  [دوره مهندسی شیمی. (۱۹۵۴) ۴۲۱: ۵۰] در منحتی ۱ برای توری با مانعی در جهت مخالف و منحنی ۲ با مانعی در جهت موافق می باشد. داده های برادی و دیکسون (سمپوزیوم مشترک مهندسی مکانیک و فرآیند/یورکشایر موسسه مهندسی مکانیک ۱۹۶۹، صفحات ۲۵-۲۴) در منحنی ۳ برای توری لایه ای و منحنی ۴ برای توری حلزونی نشان داده شده اند.

mist elominator نم گیر (۲۰)

که در آن  ، cm آب است؛ f از شکل (۱۴-۱۱۴) به دست می آید؛  چگالی گاز بر حسب g/cm3‌ ،  سرعت ظاهری گاز بر حسب cm/sو تخلخل توری یا ضریب تخلخل می باشد؛ l و a  مشابه آنچه در معادله ی (۱۴-۲۳۰) توصیف شده می باشند. شکل ۱۴-۱۱۴ داده های یورک و پوپل را برای توری با مانعی در جهت موافق و مخالف نشان میدهد و همچنین داده های ساتسانجی، شوریگ و برادی و دیکسون را نیز نشان می دهد. افت فشار صعودی برای توری خیس برای همه ی شرایط ورودی یا انواع مختلف توری در دسترس نیست. داده ی یورک و پوپل برای افت فشار صعودی  برحسب cm آب در شکل ۱۴-۱۱۵ برای پارامترهای سرعت مایع L/A به عنوان نرخ جریان حجمی برحسب cm3/min بر واحد طول سطح مقطع توری cm2 نشان داده شده اند؛ چگالی مایع  بر حسب g/cm3 است.

mist elominator نم گیر (۲۱)

افت فشار صعودی در توری بافته شده ناشی از حضور مایع (الف) با مانع در جهت موافق و (ب)‌ با مانع های در جهت مخالف، بر اساس داده های یورک و پوپل [دوره مهندسی شیمی. (۱۹۵۴) ۵۰:۴۲۱]. برای تبدیل سانتیمتر بر دقیقه به فوت بر دقیقه در ۰۳۲۸/۰ ضرب کنید؛ برای تبدیل سانتیمتر بر ثانیه به فوت بر ثانیه در ۰۳۲۸/۰ ضرب کنید.

یورک به طور کلی اتصال توریهای افقی با جریان بالارونده ی گاز را مشابه شکل(۱۴-۱۰۶و ) پیشنهاد می کند. کالورت و همکاران (۱۹۷۵) توری افقی با جریان بالارونده و توری عمودی با جریان گاز افقی را آزمایش کردند. او جمع آوری بهتر و سرعتهای مجاز گاز بدون بازگشت مجدد تا حدودی بالاتر را برای توری عمودی گزارش کرد، که بر خلاف آزمایش قبلی بود. برای جریان افقی در طول مش عمودی، او مشاهده کرد که بازدهی جمع آوری تا ۴ متربر ثانیه (ft/s ۱۳) برای آب و هوا، از پیش بینی های معادله ی (۱۴-۲۳۰) پیروی می کند. برخی بازگشتهای مجدد در سرعتهای بالاتر اتفاق افتادند ولی تا گذشتن سرعت از ۰/۶ متربر ثانیه (ft/s ۲۰) جدی نبودند. با جریان عمودی بالارونده ی گاز، ورود، بسته به کیفیت مایع ورودی، در سرعتعهای بالا و پایین ۰/۴ متر بر ثانیه (ft/s ۱۳) اتفاق می افتد. (شکل ۱۴-۱۱۶ را ببینید). شکل ۱۴-۱۱۷ شروع ورود از توری را به عنوان تابعی از بار مایع و سرعت گاز و ناحیه عملیاتی امن پیشنهادی کالورت نشان می دهد. اندازه گیریهای افت فشار خشک انجام شده توسط کالورت تنها یک سوم مقادیری که توسط معادله ی (۱۴-۲۳۱) پیشبینی شده بود را نشان میدهد. او دریافت که افت فشار شدیدا تحت تاثیر بار مایع است. افت فشار توری تر می تواند به صورت تابعی از  و پارامترهای بار مایع L/A، مانند شکل ۱۴-۱۱۸ بیان شود.

mist elominator نم گیر (۲۲)

داده های تجربی کالورت با هوا و آب در توری دارای جریان رو به بالای عمودی، که نشان دهنده ی تاثیر بار مایع روی بازدهی و ورود مجدد است. برای تبدیل متر بر ثانیه به فوت بر ثانیه در ۲۸۱/۳ ضرب کنید؛ برای تبدیل سانتی مترمکعب به سانتی متر مربع دقیقه به  فوت مکعب به فوت مربع دقیقه در ۰۳۲۸/۰ ضرب کنید.


mist elominator نم گیر (۲۳)

اثر نرخهای گاز و مایع روی شروع ورود مجدد توری و نواحی عملیاتی امن. برای تبدیل متر بر ثانیه به فوت بر ثانیه در ۲۸۱/۳ ضرب کنید.


mist elominator نم گیر (۲۴)

فشار تجربی اندازه گیری شده توسط کالورت به صورت تابعی از سرعت گاز و بار مایع برای (الف) جریان افقی گاز در طول طوری عمودی و (ب) جریان بالارونده ی گاز در طول توری افقی. ضخامت توری ۱۰ سانتی متر و قطر سیم ۸/۲ میلیمتر و کسر حفره ها ۲/۹۸ درصد برای مانع در جهت مخالف می باشد. برای تبدیل متر بر ثانیه به فوت بر ثانیه در ۲۸۱/۳ ضرب کنید؛ برای تبدیل سانتی متر به اینچ در ۳۹۴/۰ ضرب کنید.

همانطور که قبلاً اشاره شد، بازده توری با کاهش اندازه ی ذرات به زیر  ۵ میکرومتر به سرعت کاهش می‌یابد. یک روش جایگزین، استفاده از دو لایه توری به صورت سری است. توری اول از سیم‌های نازک ساخته شده‌ و بالای نقطه ی سرریز عمل می‌کند. که باعث به هم پیوستن قطرات می شود، و توری دوم، با از سیم استاندارد ساخته شده و قبل از سرریز عمل می کند، و ورودی توری اول را میگیرد. پیوستگی قطرات و سرریز شدن در توری اول ممکن است با اسپری‌های آب‌ و یا روانکاری تسهیل شود. ماسی[دوره مهندسی شیمی(۱۹۵۹)۱۱۴: (۵) ۵۳] و کویکندال و همکاران [مجله ی موسسه ی کنترل آلودگی هوا. (۱۹۶۸) ۳۱۵: ۱۸] درباره چنین کاربردهایی صحبت کردند. کالورت و همکاران (۱۹۷۵) داده‌های مربوط به اندازه ذرات ورودی از توری را به عنوان تابعی از سرعت گاز  ارائه دادند که می‌تواند برای اندازه‌گیری کلکتور ثانویه مورد استفاده قرار گیرد. یکی از مضرات اصلی این روش افت فشار بالایی است که برای ذرات غبار عمدتا با ضخامتی کمتر از میکرومتر، در محدوده ی cm ۲۵ (۱۰ اینچ) آب تا ۸۵ سانتیمتر (۳۳ اینچ) آب است.

شستشو دهنده های مرطوب

شستشو دهنده های مرطوب به طور گسترده برای جمع‌آوری ذرات کاملاً مایع مورد استفاده قرار نمی‌گیرند، احتمالاً به این دلیل که آن‌ها به طور کلی پیچیده‌تر و گران‌تر از دستگاه‌های فشرده سازی که قبلاً مورد بحث قرار گرفتند، می باشند. علاوه بر این، شستشو دهنده ها نسبت به وسایل سابق از جهت مصرف انرژی به صرفه تر نیستند. با این حال، انواع شستشو دهنده های اشاره شده در بخش ۱۷ و شکل‌های ۱۷-۵۸ تا ۱۷-۶۴ را می‌توان برای جمع آوری موثر ذرات مایع استفاده کرد. اصولاً زمانی از آنها استفاده می‌شود که می‌خواهیم کار دیگری را در همزمان انجام دهیم، مانند جذب گاز یا جمع آوری مخلوط‌های ذرات جامد و مایع.

۱۱۹ اندازه ی محاسبه شده ی قطع ذره را به عنوان تابعی از ارتفاع (یا طول) برج برای برجهای اسپری جریان خلاف جهت عمودی و برای جریان گاز افقی، جریان عمودی مایع متقاطع با جریان برجهای اسپری با پارامترهای اندازه قطره مایع، ارائه می کند.  این منحنی ها بر اساس خواص فیزیکی استاندارد آب و هوا هستند و باید در حالاتی که این شرایط، تخمین های منطقی برایشان هست استفاده شوند. عدم وجود توزیع یکنواخت مایع یا جریان مایع به سمت پایین در کنار دیواره ها، میتواند بر عملکرد تاثیر بگذارد و نیاز به ضرایب تصیحیح تجربی دارد. شستشو دهنده های خیلی پیچیده تر از یک مجموعه اسپری یا پرتاب ذرات مایع، حرکت حلقوی، تیغه ها و هدفها استفاده میکنند. این مجموعه ها در افت فشار یکسان، خیلی کارامدتر از دستگاههای مشابهی که قبلا توضیح داده شد، نیستند. اکثریت شستشو دهنده های تر در افت فشار متوسط [ cm۱۵ تا ۸(in ۶ تا ۳) آب یا  cm۳۰تا ۱۸(in۱۲تا ۷) هوا] عمل می کنند و نمی توان برای ذرات کوچکتر از ۱۰ میکرومتر و یا ۳ تا ۵ میکرومتر، انتظار بازدهی بالا داشت. ذرات ریز و کوچکتر از میکرومتر می توانند به خوبی در شستشودهنده های مرطوبی که انرژی ورودی بالایی دارند مانند شستشو دهنده های ونتوری، شستشو دهنده های دافع دوفازی، و شستشو دهنده های چگالش با نیروی جریان، ممکن است.

mist elominator نم گیر (۲۵)

قطر قطع پیشبینی شده یک برج اسپری به صورت تابعی از طول اسپری شده و اندازه قطرات اسپری برای (الف) برجهای عمودی با جریان مخالف و (ب) برجهای افقی با جریان عرضی بر اساس کالورت [مجله ی موسسه ی کنترل آلودگی هوا. (۱۹۷۴) ۹۲۹:۲۴]. منحنی ۱ برای قطرات اسپری ۲۰۰ میلیمتری، منحنی ۲ برای قطرات ۵۰۰ میلیمتری و منحنی ۳ برای قطرات ۱۰۰۰ میلیمتری است.  نرخ حجمی مایع به گاز، L مایع / m3 گاز، و uG سرعت ظاهری گاز در برج است. برای تبدیل لیتر به مترمکعب به فوت مربع به فوت مکعب در ۳-۱۰ ضرب کنید

شستشودهنده های ونتوری

یک نوع شستشودهنده ی ونتوری در شکل ۱۷-۵۸ نشان داده شده است. این شستشودهنده ها به طور گسترده برای جمع آوری ذرات جامد زیر و زیرمیکرومتری، متراکم کردن غبار و ذرات، و مخلوطهای مایع و جامد استفاده می شوند. در مقیاس کوچکتر آنها برای جذب گاز نیز مورد استفاده قرار می گیرند، اگرچه لاندی [مهندسی شیمی صنعتی. (۱۹۵۸) ۲۹۳: ۵۰] بیان کرد که آنها محدود به سه واحد انتقالی هستند. شستشودهنده های ونتوری از افت فشار در گلوگاه برای جمع کردن قطرات مایع استفاده می کنند. تعداد زیاد قطرات مایع فاصله ای را که یک ذره ی کوچک برای رسیدن به یک قطره ی بزرگتر و گیرکردن باید طی کند، کم میکند. بازدهی جمع آوری یک شستشو دهنده ی ونتوری بسیار به سرعت گلوگاه یا افت فشار، نسبت مایع به گاز، و طبیعت شیمیایی رطوبت پذیری ذره بستگی دارد. سرعتهای گلوگاه از ۶۰ تا ۱۵۰ متغیرند.