Dimensionamiento Scrubber (Venturi) (Venturi)
Los tubos tubos Venturi enturi,, cuyo cuyo nombre nombre se debe debe al físic físico o italia italiano no Giovan Giovanni ni Venturi enturi,, fueron fueron utilizados durante mucho tiempo solamente como medidores de flujo. flujo. Johnstone (1!" y otros otros cientí científic ficos, os, descub descubrie rieron ron #ue estos estos dispos dispositi itivos vos podían podían ser utiliz utilizados ados para para la remoci$n de partículas transportadas en descar%as %aseosas& esto %racias al aumento en la velocidad #ue se lo%ra en los tubos Venturi. 'n un lavador Venturi se identifican tres zonas, #ue son zona conver%ente, %ar%anta y zona diver%ente (fi%ura 1". 'l %as car%ado con partículas in%resa a la zona conver%ente, donde debido al cambio %radual en la secci$n transversal por donde fluye, se producir) un incremento en la velocidad del %as hasta alcanzar un valor m)*imo en la zona #ue se conoce como %ar%anta.
Varios autores han desarrollado f$rmulas para el dise+o de un Venturi crubber. La si%uiente tabla muestra los valores m)s adecuados a ele%ir al momento de dise+ar un lavador de %ases tipo Venturi.
VALORES RECOMENDABLES PARA EL DISEÑO DEL LAVADOR DE PARTÍCULAS VENTURI SCRUBBER Velocidad del gas en la garganta
VG - !/ cm0s
lta eficiencia de remoci$n de 23
4555 6 VG 6 4755 cm0s
bsorci$n y remoci$n de 23 simult)neas Relación Líquido – Gas
5.48 6 L0G 6 4.8 l0m7
9emoci$n de 23
. 6 L0G 6 11 l0m 7
bsorci$n de %ases y remoci$n de 23 Caída de presión
15 6 :2 6 15 in ; 4<
=nferior en aplicaciones de absorci$n Dimensiones típicas
>rea de entrada 0 >rea de la %ar%anta ? !1 >n%ulo de conver%encia ? 14.@ >n%ulo de diver%encia ? 7.@
2rimeramente se debe establecer la velocidad en la %ar%anta, y el caudal de %ases #ue es dato de los balances realizados.
7 Aaudal de %ases G ? 5, 5517B m 0s.
Velocidad del Gas en la Gar%anta
V G
? 5 m0s.
Ce manera #ue el di)metro de la %ar%anta D 2 se halla de la manera si%uiente D1E
G=V G∗ A2
A 2=
G V G 3
A 2=
0,00138 m / s 50 m / s
A 2 ? 5,55554/8
A 2= π ∗r
2 2
m
2
(Área base de un ciindr!" r 2=0,00296 m # $
D2=0,00592 m % &')$ c*
'l di)metro del ducto a la entrada del lavador se%Fn la relaci$n !1 ser) de 4,78B cm, por lo #ue el lavador de %ases tendr) el mismo di)metro en la entrada a la zona conver%ente, entonces D 1=2,368 cm .
Aomo el )n%ulo de conver%encia de conver%encia es de 14,, entonces la lon%itud de la zona conver%ente lc ser) β tg (¿¿ 1 ) a lc =
¿
,
donde
D1 D2 , a= − 2
2
a =0,888 cm
lc =
0,888
tg ( 12,5 )
,
lc =4 cm
Aonociendo el di)metro a la salida, la lon%itud de la zona diver%ente
ld se calcula de
manera similar a la de la zona conver%ente β tg (¿¿ 2 ) , b ld =
l d=
0,888
tg ( 3,5 )
l d= 14,5 cm
,
¿
2ara calcular la lon%itud optima de la %ar%anta, se tiene la si%uiente ecuaci$n lt =
2∗d d∗ ρ L
C D∗ ρG
,
donde
dd=
58600
V G
( ) + (( ∗ ) )
σ ∗ ρl
0,5
0,45
μ L
597
σ ρl
0,5
1,5
Q (1000 L ) QG
,
d d =diametro mediode Sauter parala gotas, µ m V G= elocidad delgas ,m / s
σ =te!sio!super"icial del #a$% , σ =¿ /5,! ρl= d e!sidad de #a$% , ρl=2,13 g / cm
3
di!as / cm , a 45A al 15H
, a 45A
μ L = iscosidad de #a$% , µ L ? /B m2aIs (5,/B poise", a 45A 3
Q L = "lu&o olumetrico de #a$% ,m / s 3
QG= "lu&o olumetricodel gas, m / s
Ce la relaci$n L0G tomando como referencia se eli%e L0G ? 4,8 l 0 m3 , por lo #ue se tiene lo si%uiente 3
si,QG= 0,00138 m / s
y
V G=50 m / s 3
L =2,6 l 3 =0,0026 m3 G m m Q L =
L ∗QG G 3
Q L =0,0026 ∗0,00138 m / s
2or lo tanto, d d =¿
74!,!54 cm
