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其實除塵用嘖嘴也是有區別的,你選對了嗎?

信息來源: http://www.muypatagonia.com  時間:2018-03-28 16:06:19 

濕式除塵所選用的噴嘴對除塵設備的性能和運行有直接影響,所以合理選擇噴嘴的形 式,充分掌握和發揮噴嘴性能,對除塵器運行具有重要意義。

一、噴嘴的分類和特性

1.噴嘴的分類

噴嘴是濕式除塵設備的附屬構件之一,對煙氣冷卻、凈化設備性能影響很大,根據噴嘴 的結構形式不同,一般可分為噴灑型噴頭、噴濺型噴嘴和螺旋型噴嘴等。根據噴霧特點不 同,叉可分為粗噴、中噴及細噴三類。常用噴嘴型式分類見表6,4.2S 2*噴嘴的基本特性

下面以除塵器中用得較多的蝸旋噴嘴和孔口噴嘴為代表,介紹噴嘴的基本特性和影響其

特性的主要因素。O)噴嘴外觀和噴射角簡單子L口噴嘴和蝸旋式噴嘴產生的均為圓錐形噴霧流。最外層 是懸浮在周圍空氣中的細小霧滴,里面是主噴霧流。霧滴隨著噴射壓力增加而增多。簡單孔 口噴嘴的噴霧流截面是個圓,蝸旋^^噴嘴的噴霧流截面是個圓環,環內外都是空氣。

孔口噴嘴霧滴從噴嘴噴出,徑苘分速就把射流擴寬而形成圓錐形。其頂角,亦即噴射 角,視軸向和徑向速度的相對值而定,通常為5°?15°,螺旋式視徑向和切向分速度的相對 值而定,很少小于在極端情況下,接近180°。

鉍)噴霧的分散性分散性指噴出的液滴散開的程度。用圓錐形噴霧流中液體體積與圓 錐體積之比來表示。但這種方法只和圓錐角有關,而不能看出在整個圓錐中都很好分散的噴 霧流和聚集在圓錐表面的噴霧流之間的差別。一般地說,所有可以增加噴射角的因素也有改 善液滴在周圍介質中分散程度的作用。

€1)流量系數噴嘴的軸向噴射速度,可以根據孔口人口處和出口處的風力差和液 體密度p以及噴嘴的流量系數C來計算:

^ l2gAp

/ (6—73)

II pi

設Qi為液體體積,A為孔口面積,£為時間,則:

Qi=Av^^AtC .74)

% PI

由此

Qi

——, C腸

A,

V pi

不同的噴嘴,在不同的流動狀況下c值是不同的,可通過實驗來決定。一般,簡單孔

p噴嘴的c值是a i—^ms蝸旋式噴嘴則低得多,只有o. 2?o. 6。

C4)液滴粒度和粒度分布實際的噴霧流是由很多粒徑與粒數不同的粒群組成的。特別 是由液體壓'A和空氣流產生的噴霧流,液滴粒度變化相當大。最大液滴可能是最小液滴粒度 的:5Q,倍甚至1勝俏。

關于噴霧流的細度特性*可以用一種有代表性的粒徑和粒徑分布來表示。作為代表性粒徑 的,有最大頻數徑、中位徑(或50%徑)以及各種平均粒徑,如幾何平均徑等。平均粒徑^ 般是噴嘴的代表尺寸、噴射速度、液體和氣體的密度、黏度系數以及表面張力等的函數。

C?)噴射壓力對噴霧特性的影響

0壓力越高則液滴的平均粒徑越??;

@噴射速度是隨壓力的增加而提高的,因而貫穿性也會隨之加大.佴是,增加噴射速 度,液滴的粒度要減小,這又會使貫穿性能減弱,這兩種相反的影響是否互相抵消,要看噴 霧的具體情況而定;

?如果壓力巳經達到使圓錐形噴霧流發展完全的程度,再增加壓力對圓錐角的影響是 不大的P

(€)空氣性質對噴霧特性的影響增加空氣密度將使噴射速度降低,貫穿性也隨之減 弱,.并使液滴粒度減小,噴霧流的分散程度增加。

增加空氣黏度對噴射速度和貫穿性的影響與密度的影響相似,不過,只有在空氣是半紊 流或層流的情況下影響才大。.

3*噴嘴特性試驗

濕式除塵器配置了各種不苘功能的供水噴嘴。供水噴嘴的特性,直接影響除塵效率、排 煙溫度、煙氣帶水程度、煙氣阻力、單位水耗和除塵器的運行安全可靠性。

(1)衡量噴嘴特性的指標不同功能的噴嘴具有不同的噴嘴特性。不同特性的噴嘴有各 自衡量指標a

?噴淋噴嘴用于洗滌帶有格柵和斜棒柵除塵器。衡量其特性的主要指標有流量系數、 噴射角、噴水密度、噴水均勻性9

②霧化噴嘴用子文氏管濕式除塵器的文丘里喉管前,衡量其特性的主要指標有流量 系數、噴射角、霧化水滴直徑、噴水均勻性。

③環形噴嘴用于形成捕滴器內壁水膜。衡量其特性的主要指標流量系數、防堵性能。

④溢流式噴嘴其功能與環形噴嘴一樣供形成水膜。用于濕式除塵器進口煙道底壁防止積 灰,也用于斜棒式除塵器的斜柵頂部,以保證斜棒柵上有完整的水膜。其特性指標同環形噴嘴。

m噴嘴特性的測定方法

①壓力-流量特性在供水管路盡量靠近噴嘴的平直段安裝水壓表和流量表B用閥門調 節水壓,待穩定后測出相應水壓下的流量并整理成式(6-76);

G=CF^y

式中,c:為噴嘴流量系數4 為流量,m3/w F為噴嘴出水口的面積,Bth夕為噴嘴 前水Pa; P為液體密度,kg/m3 ?

流量表應安裝在水壓表的上游側。如果沒有流量表,可以用容積法或稱量法測定水流量

(f

一般都要求流量系數C大一些,表示噴嘴的阻力小。

參噴射角、噴水密度、噴水均勻性的測定在相互垂直的十字形支架的兩條直徑上> 均句地布置帶刻度時小容器,每個小容器進口面積相等。噴嘴出水口軸線正對十字架中in 取樣前將噴嘴出水口用擋板與盛水小容器隔離(保證噴水不濺入小容器內),并轉水門,調 節閥門*待噴嘴水壓穩定在所需的試驗水壓后,迅速移開隔離擋板,計時取樣一定時間后. 迅即恢復隔離擋板.關閉閥門*記錄每個小容器的水量(如容器沒有刻度,爾應稱量每個小

容器的水量),即可計算出噴嘴的噴射角、噴水密度、畫出水量分布曲線和確定噴水均勻性。

噴嘴的噴射角可以用噴水密度最大處的范圍進行計算,以^2表示#它是對和M兩部 &之和。

ai ~a tan if-ff I

式'中,H為十字架上盛水水容器開口截面至噴嘴出水口的垂直距離,m; i?i,尺2為最 大噴水密度處的噴水半徑,m。

一般應與i?2相等,但噴嘴結構不合理或加工粗糙等原因會造成噴嘴不對稱,造成

R-.與只2不相等。

有的資料介紹的噴射角指噴嘴噴射出水錐的外緣包容角,即i?2取噴水水錐的外緣 奉B:由于計算方法的差異,在說明噴嘴噴射角時,應注明“水錐外緣噴射角”以示區別。

噴水密度指單位面積上的水流量,用/^沖3#:!!!2 ? h):]表示:

式屮,幻為盛水小容器的水量,mVh; a為盛水小容器接水面積,m2。

噴嘴的噴水均勻性可麻用相對均方根值表示,也苛以用噴水密度的最小值與最大值的比

鼴表示),tmax

③霧化水滴直徑的測定測定霧化水滴直徑的試驗和測定方法比較復雜。測量噴射角、 噴水密度、噴水均勻性的簡易裝置是,在噴水密度最大處放一個玻璃培養皿,皿中倒入3? 4Tnrn厚的蓖麻油層,用測量噴射角同樣的方法測量,但啟閉隔離擋板的動作應瞬息間完成。

水滴在蓖麻油中呈球狀,迅速將培養皿移至暗室中,皿下置印相紙,在平行光源下曝光留 影:像片中的陰影就是水滴的形狀,也可以按需要的比例放大。試驗時注意從取樣到曝光留 影S迅速完成,而且不能晃動,否,則水滴聚集成片。此外可以用全息攝影等方法直接測得霧 fe情況,

二、噴灑型噴頭

噴灑型噴頭見圖6-94,其外殼鉆很多小孔,或直接用管子壓扁,靠水壓從小孔中噴射 fc;來。這類噴頭制造簡單,但噴出的水滴不細,水滴分布不均勻4

蓮蓬頭為應用最普遍的一種噴灑裝置,(<:)彈頭形蓮蓬頭噴灑能力按式(6-81)計算:

式中,Q為蓮蓬頭噴灑能力,m3

;vw為小孔中液體流速m/s。 蓮蓬頭的孔數按式(6-82)計算:

= ^/ww (6-81)

i為流速系數,取0.82?0.85; /為小孔總面積,

Q(6-82)KPz-POIO1

0X0. 785d2o 式中,《為蓮蓬頭的孔數;Q為噴淋量,

:z/s5 f為流量系數,取0.6?0.8,開孔率 小時可取0. 6,開孔率大時則接近于大值;d0為孔徑,m; pi、為液體人塔前的壓力及 塔的壓力,kPa, /)2-/)i=10^-100kPai ~ 為液體密度,kg/m3。

三、噴濺型噴嘴

噴濺型噴嘴的噴口頭部設置一反射盤(或射盤、反射錐),中間留有一定的距離,水經 撞擊成碎滴。這種噴嘴特點是結構比較簡單,水阻力損失較小,要求供水壓力低,但水滴較

?...嘢I:柱短而寬。適用于噴淋黏度大的液體或懸浮液。噴濺型噴嘴見圈6-9:5,噴濺型噴

奪穿々 

四、螺旋型噴嘴

函6-M漸開線型噴嘴是螺旋噴嘴的一種,其主要部分為一按阿基米德曲線制造的蝸殼。 -迕人蝸殼后,由直緹運動變為旋轉運動。隨著旋轉半徑的減小,旋轉速度逐漸加快,到達a.fcss漸幵錢型_噴嘴噴口后呈旋轉狀態離開噴嘴。它的出水口直徑較大,不易堵塞,應用循環水較可靠。噴射角 一般在60°?70°左右,噴出的水滴粒徑大部分在500pm以下。這種噴嘴構造簡單,但要求 加工精確,否則噴嘴會產生“偏心”現象,使噴出的水在整個噴灑面上分布得不均勻,尤其 是采用有錐臺結構,而錐臺與噴口不同心時更易產生偏心現象。

①根據要求的噴水量(噴水量最小約0.1?0.3m3/h,最大可達20m3/h)和使用的壓 力C一般約0, 1?(X 2MPa),可按下式計算出水口面積_F (m2),然后再求出水口直徑卜》

0!=2><1057^ (6-83)

式中,Qi為噴水量,mVh; 為進水壓力,MPa。

②幻孔的高度?越大,則水在孔中旋轉得越多,整個圓周上水的速度分布也越均勻, 但t過大會增加阻力。一般?取2mm左右。

③為避免妨礙水的分散,在出水口 <h孔上加一出水口令4孔。h與&之間做成錐體, 以斜壁與中心線的夾角不小于45°為準。

④鈐與&孔之間是錐體,作用在于使水流旋轉直徑逐漸減小,且避免阻力過大或產 生湍流。一般按孔圓面積為.1孔圓面積的2. S倍左右決定其jn (錐體全傾斜角約60°)。

⑤確定蝸殼尺寸:a.喉口按/處截面積為&孔面積的2倍,即由此決定 /; b.以出水口幻圓心為四方塊的中心,四方塊每邊長度w=//4,根據以下關系畫出阿 基米德曲線:

'尺3=及0十 j/.,R4 =i?o + *g-/, i?5+了/,i?o=i?o+. j/,Re =Ro +

⑥i8決定應保證水流穩定,阻力小,一般在10°?16°間選取,效果較好。a =

⑦進水管直徑彡2 —般接進水管截面積為/處截面積的1. 3?2倍決定。

⑧進水口中心線與噴口中心線之間的距離C, 一般取1.2&fw

⑨其他尺寸見表6-45。

⑩螺旋型噴嘴的壓力-流量曲線見圖6-97。

過去用的螺旋型噴嘴都是單螺旋形,還有一種是多螺旋形噴嘴。

多螺旋型噴嘴為一種新型系列防堵塞噴嘴,該噴嘴的噴霧區域是由一系列一個或幾個連 續的同心圓空心錐環組合而成,其噴射形狀為空心錐形和實心錐形兩類。該噴嘴獨特的設計 結構,可使較小流量的噴嘴出口尺寸達到比一般噴嘴大數倍的液體流通截面,由于沒有內芯 結構,因此使噴嘴的通道更加暢通,最大限度地減少阻塞現象。而且該噴嘴的液體噴射效率 高,因此在同等噴射條件下,水泵的壓力可以更低,起到節能增效的效果。

該噴嘴主要應用于濕式除塵器、氣體冷卻、蒸發冷卻、空氣加濕、冷卻降溫等設備中. 同時也是煉鋼轉爐煙道除塵降溫的噴嘴。該噴嘴多變的連接形式、多變的整體結構也為使用水量/(m3/h)齷洪了選擇空間。這種噴嘴的外形見圖6-98。 LZ1型噴嘴的噴霧區域為一個三層的同心圓環組合而成,這種緊湊的噴嘴可使液體在給 定巳寸的設備內達到最大流量,三層噴射可以使噴射效果更佳,

五、碗形噴嘴

碗形噴嘴是一種螺旋型噴嘴。其構造是在一碗形外殼里面有一個帶旋轉溝槽的芯子。水

通過溝槽后在蝸室內旋轉,水接近縮口時旋轉力逐漸增加,使水離開噴口時形成中空的錐狀 水傘,與空氣沖撞后分散成水滴。該噴嘴的特點是水的屏蔽力強,邊界豐滿度高,噴出的水 流對周圍的氣體影響劇烈,因而易與氣體混合,霧化的水滴可以達到較細的程度。

碗形噴嘴的特點是噴射角較大,約為70°?80°9要求水壓不高,一般為?0. 3MPa。 噴出水滴粒徑大部分在500Mm以下。缺點是體積較大,

質量重。有些文氏管除塵器內部軸向噴水多使用這種噴 嘴。其設計方法如下》

C1)圖6-9.9?圖6-101中各截面的流速

①進水 口 流速 Tii, =0. Om/s;

②蝸室與噴嘴外殼之間環形空間的流速?

③蝸室入口流速■yf=_3?6m/s;

④出水口軸向流速m = 3?12m/s,壓.力為 a* ISMPa 時可取 6?.8nj./$。

C2)噴嘴各部分尺寸 D。的截面積與出水口面積 之比為4?5; Db的截面積與進水口面積之比為4?5; 蝸室人口斷面積與出水口面積之比為1.5左右;Db的 截面積與出水口面積之比為45左右。

(1)(b)

(3)計算示例已知條件為水壓&. 15MPa,噴水量,

①取出水口軸向流速為7. 67m/s,則出水口面積為:

1VA 10?

:134(i

IMtf X f. 67 出水口直徑為:

DM=13(mm)

②取蝸室人口流速為4. 3m/s,則蝸室切向人口縱斷面積為:

S 7 K106

)

灣纖度瀟4mm;.,高度燦10mm,細人口蓼為239/(4X =6.個。 象D內徑Dc的截面積As的計淳:

_中.K為常魏|當噴__75°時,■ 0.785姜當噴射角為70°時是0. 95,當噴毅# 為ftr是0. 65。于是:

A'j ‘? 3 92

、?勝 ^r890(r聊”

Be = 29. 取30iffin 馨取F.k為0. 3m/S,g該歷爾^面祖Jj:

A 3. f >■: 1 ()c ?

^? = 360(!?.1"342°^*8!>

⑤噴宇徑jii

MM= jl(ZRi*i ? — d s]?#,fl?[(2Rl f J?l. UR j -mm

tttm)

#曝噴:__?尺士、技術性能務_凰商§-90?閣g-lM職表#1*7?表649*

M fcp #3?8mm___i.M寸 暴位:SKHf3?SOmjn在實跋上扇?關釁#?能數據示于表6-50中,其壓力-靈量齒線mum :碗■瞭嘴|接_術性能0 lin=0. 0254m。0.7 0.9水量/(m3/li)03?30mm碗形噴嘴的壓力-流量曲碗形噴嘴的優點是在較低水壓下,噴出的水滴直徑比較細,大部分在0.5mm以下,噴 射角較大,適合安裝于內噴的空心洗滌塔中。噴嘴外殼可車制、壓制或澆鑄,少量加工的■ 車制,外殼為錐形,可采用鑄造。

用于高溫氣體冷卻時,外殼與噴口不應選用同一材料,以防絲扣不易拆開。當用濁循琢 水時噴口的材質應做調質處理(如淬火或嵌耐磨材料),或噴嘴蓋全部用耐磨材料。

六、漩流型噴嘴

漩流型噴嘴是一種噴霧型噴嘴,有兩種類型,即#25mm漩流型噴嘴和#15mniu 多20mm漩流型噴嘴,

1.傘25mm漩流型噴嘴

漩流型噴嘴由噴嘴殼、漩流芯子和連接件三部分組成,噴嘴接管直徑為 多25mm。水從軸向接人,經漸縮管,進人漩流芯的槽子?漩流芯具有5條成28°螺旋角的旋 槽,尺寸為3.5mmX3. 5mm。水成旋轉運動通過旋芯到達漩流室,旋轉速度逐漸加快離開 f8.5thm噴口,形成空錐狀水傘,水在離心力作用下,思碎成細滴。噴射角約80°?90°,其 有效射程600?70ftmm。由于旋槽尺寸小,不適應濁循環水*噴嘴進口前應加水過濾裝置。 漩流型噴嘴的壓力-流量關系可按式<6-S4)計算,噴水系數A = 0.34。漩流型噴嘴外 ?_性能曲線見菌em1 一連.接件;2.—枰修| 4—噴嘴殼;5—墊.片

W=A -M (6-84)

A=FC £i?8Sl

式中*砑為流體流量,mA/b A為一個噴嘴的噴水系數;F為噴嘴的噴口面積,m2; C為流量系數。

2.傘lSmm、傘20mm漩流型噴嘴

務5mm、★ZOnun漩流型噴嘴結構比較輕巧,它由漩流芯、噴嘴外殼組成,其接口管口 徑分別為015mm和$20mm,噴口直徑為$6mm。

水從軸向引入,壓入漩流芯,然后分成兩部分:一部分水流過旋槽改為旋轉運動;另一 部分水直接通過漩流芯的中心小?L (纟3mm),小孔下半段成60°擴角。兩股水流進入噴口的 漸縮段,以旋轉運動的水在漸縮段流速逐漸加快,以直線運動的水流過中心小孔后,與旋轉 水流撞擊起到預霧化的作用,兩股水攪在一起離開噴口形成錐傘狀,在離心力作用下分散成 細液滴。它與單漩蝸型噴嘴相同,錐狀水傘是實心的,其噴射角比較大,大約在8礦?90° 之間。

9ilS?m, 620mm漩流型噴嘴的外形分別見圖6-105、圖6-106。ftQmm漩流 型噴嘴的壓力-流量關系。噴水系數A,對5415mm噴嘴,A t(l 436;對 9520mm 噴嘴,A = 0.36。

由于?515mm噴嘴的旋槽為6道,旋角45°,而^^Omm噴嘴的旋槽為4道,旋角30°, 為此,#15mm噴嘴的A值大,在相同壓力下,#15mm噴嘴噴水量比020mm噴嘴太。

3.Spiraljet 噴嘴

美國噴霧系統公司(SPYaying Systems Co.)的Spiraijet噴霧噴嘴,近年來開始浦人中 國環保市場,初步呈現其強勁的競爭力。

m | _c程技術手?

1~噴_; l旋髖芯;3十_

氣:體洗儼、羧輝*除急勒燦氣靠纖工 程,推薦盧HJ Spy*?lj tft嘹■容嘹嘴,具有紿 構緊湊1 一體化、大流速和實心錐藤的霧 化籽性*噴流角度為? '?170 ;按其連鐘 貧戴分1/螺■爾和H 1 ^主絮—品 為HHSJ型和〖IFSJ型^技術特性見

表噴嘴K寸見聚fS2#

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