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脫水器是濕法除塵中的一個重要設備有沒有忽略呢

信息來源: http://www.muypatagonia.com  時間:2018-03-28 16:26:41 

脫水器是濕法除塵中的一個重要設備,脫水器本身效率的高低和系統除塵效率有緊密的 關系。濕式除塵器通常由兩個過程來完成,第4個過程是由洗滌來捕集塵粒,第二個過程是 除掉捕集了塵粒的液滴和混有二次飛揚塵粒的液體。除了特別的場合,這些液滴的大小一般 在數十微米以上,除去這些液滴不像去掉細小粉塵那樣困難。捕集10/xm以下微細水霧可像 捕集固體粒子那樣來處理。由于液滴與個體粒子不同,倉是在捕集后相互聚集并匯成液體流 而被分離,因此,在多數場合反而容易被固體粒子處理。對于接觸角小并且潤濕性好的液 體,滯留在充填層內的液體增多,會妨礙氣體通過并增大壓力損失,故不能使用充填率太大 的脫水器。

一、脫水器分類和工作原理

1.分類

為了不讓流出除塵器的氣體夾帶液滴,需要在除塵器之中或之層采取捕集液滴的脫水 措施。

根據脫水工作原理和方式不同,可分重力式、擋板式、離心式和網格式4種脫水器。 

相關的除塵器產品的推薦:

選擇脫水方法要考慮主要因素之一是液滴粒度。這和液滴如何形成有關。一般由機械作 用形成的粒滴比較大,約在10?lOOOpm的范圍;除塵器中的液滴多屬于機械作用形成,因 此比較容易從攜帶液滴的氣體中把它們除掉。

(2)結構

脫水器的結構由人口、殼體、脫水元件、出口4部分組成,脫水器的入口面積一般大于 或等于脫水元件截面,其數值因脫水器種類不同而異。脫水器的殼體基本上把脫水元件包裝 和保護起來,對沒有腐蝕性氣體的工況條件,殼體通常用Q235鋼制作,并用耐水油漆涂 裝。對帶有腐蝕氣體的工況條件可用不鎊鋼、玻璃鋼或硬塑料板制作。

脫水元件的結構有3種形式s —種是板形如葉輪脫水用的旋流板,彎頭脫水用的導流板 以及折板脫水用的擋板等;一種是絲網形;另一種是圓筒形或半圓筒形如重力戚水器和復擋 脫水器。

脫水器的出口和殼體結合在一起,多設計成圓形出口,少數設計成方形或矩形出口。不 管哪種情況,都應把出口管的過渡設計得長一點,以減少流體阻力損失。

(3)工作原理

脫水器的工作原理依脫水器種類不同而有較大差別,脫水器的工作原理分為四種:即依 靠重力脫水、依靠慣性力脫水、依靠離心力脫水、依靠幾種力組合脫水。脫水器工作原理與 除塵器工作原理近似。脫水器脫除的是氣體中的水滴和霧滴;除塵器除去的是氣體中固體顆 粒。雖然脫水器與除塵器工作原理相似,但是捕集效率相差較大,捕集水滴和霧滴比捕集固 體顆粒物要容易得多,這是因為:①固體顆粒物遇到器壁更容易反彈;②濕式除塵器中液滴 粒徑大。

含塵氣體在濕式除塵器除塵的過程中會夾帶液滴,需進行汽水分離。假設氣體把它們帶 出除塵器之外,就要降低除塵效率。關于這一點,可做如下分析計算。

除塵器的總除塵效率為:

(6-86:

Pi Pi

式中,/oi、外為除塵器進、出口含塵質量濃度,mg/m3。

凈化以后,除塵器出口空氣中粉塵粒子的剩余含量可用式(6-87)表示:

pz —pA~^p{ (6-8i. !




式中,~為氣體不夾帶液滴時的粉塵粒子的質量濃度,mg/m3; 為隨著夾帶的液滴 被帶走的粉塵粒子的質量濃度,mg/m3。

從式(6-86)和式(6-87)得到:

n Pd Pi

"U (6_88)

式中* &一^是從除塵器排出的氣體沒有夾帶液滴時的除塵效率V“

隨液滴帶走的粉塵粒子質量濃度為:

pt=PiPp (6-89)

式中,外為液滴質量濃度,mg/m3;外為液滴中粉塵粒子濃度,mg/m3。

P^Pp

沢一^~ m-Qoy

二、重力脫水器

重力脫水器是最簡單的脫水方法s工作原理與重力除塵器相似,液滴依靠在重力場中發 生的沉降作用而從氣流中分離出來。其要點是使空氣降低流速,讓液滴利于在重力作用下進 行分離。

1.結構

重力脫水器外形結構見圖6-108,圖中(a)是直管插入,(b)是擴散管插入。其用于 文氏管的結構見圖6-109。技術參數如下。








圖6-108重力脫水器 圖6-109用于文氏管的重力脫水器


? ,脫水器入口氣速m —般不小于12m/s。

②人口斷面積S為:

^ Qy

3600m

式中,S為入口斷面積,m2; Qv為人口煙氣流量,m3/h。

③筒體速度vc 一般采用4m/s,最大不超過5m/s,可參照表6-53決定。

④筒體直徑D為:

J3600X0. 785wc (6-9.2)

式中,D為筒體直徑,m。

⑤調試H1:當考慮系統檢修時脫水器同時作為水封用,則Hi應大于2m,否則可 稍低。

⑥H2 —般大于0. 5D,以保持此氣體流速在4?6m/s為宜。最大不超過lm。

⑦下部水封高度應在錐形底以下。

⑧阻力匕p可按式(6-93)計算:

,.2 .

= ' (6-93)

式中,?為局部阻力系數,? = 2. 85; &為氣體密度,kg/m3;仍為出口速度,m/s。

⑨脫水效率。脫水器的脫水效率決定于水滴的自由沉降速度和氣體上升速度,當水滴 的自由沉降速度大于氣體上升速度,水滴才能從氣體中脫掉。

氣體上升速度確定后,可按式(6-94)求得能脫除水滴的最小直徑do:





P 貨—Pe

式中,%為氣體上升速度,m/s; pw為水的密度,kg/m3。

式(6-94)適用于煙氣密度為1?1. 2kg/m3,雷諾數i?e = 2?500的情況。氣體上升速 度與水滴沉降臨界直徑之間的關系列于表6-54。

表6-54氣體上升速度與水滴沉降臨界直徑之間的關系


在設計重力脫水器時,要注意不能讓氣流把捕集面上的液體剝離,重新帶走。會不會從 新帶走液體,可以用一個參數——pv2來粗略地衡量,這里(0是氣體的實際密度,kg/m3: r是實際氣體速度,m/s。pv2表明氣體作用在液體表面上的動量,在液滴脫水裝置內不同 的地方它有不同的數值。就圖6-110中的液滴脫水器來說,

按進氣管內速度w計算的P2值不能大于200。于是,可以 算出進氣管直徑至于脫水器本體的直徑D可按氣體上 升速度來計算。為了避免脫水器直徑太大,通常取上升速度 約為o, 3m/s與固體顆粒物的重力分離相接近。

(1)重力擋板脫水器

重力脫水器中增設一些擋板可以提高捕集效率,其結構 外形如圖6-1.10所示。

①進、出口最大流速采取15m/s,也可與連接管內流 速相同。

②內部最大氣流速度(按通道B處為計算截面時的流 速)采取5m/s。 圖6-110重力擋板脫水器




③排水管排水流速為1, 2.5-X, 5m/s,錐體斜度>60%

④實測阻力數據為2如?&4OTa,設計采取300Pa。

⑤設計注意事項如下。

a_進出口方向應正確,避免反裝,否則不但影響脫水效率,并會造成脫水器阻力過高。 ‘排水管直徑—般不小于排污管引出時其坡度應不小于并盡量 避免水平彎頭,以防排污管堵塞。

(1)迎向脫水器入口處的錐部位易受氣流及水流的沖刷,設計中應考慮設置防護板或 導流板等防護措施???1廠寥號爐重力脫水器投產3個月內錐體部位曾先后磨穿兩次。目前 采用5QX5扁鋼,水平焊接于錐體易損部位作為保護板,其間距為200mm。

(1)脫水器側面應設有清理、檢修用的檢查孔。

三、離心脫水器

離心脫水器是依靠離心力脫水的設備,主要有以下幾種。

1.旋風脫水器

旋風脫水器是使氣體在液滴捕集器內旋轉,依靠離心力把液滴投向器壁,離心式液滴脫 水器有各種不同的形式,旋風脫水器是其中一種,有些文氏管除塵器就是用它作為液滴捕集 裝置的。用旋風脫水器捕集液滴時,要注意液膜可能在上部渦流的影響下爬過分離器頂蓋內

壁,再沿排氣管外壁下行_然后被帶入排氣管。為此可以在排氣管外壁裝上擋板,如fflS- 111所示?由于氣流能把擋板上的液體吹掉,迫使它們脫離器壁,故可防止液體從排氣管外 逸。另外在旋風分離器軸心部分的低壓區也會出現帶走液體的問題,因為在圓錐形的旋風脫 水器中向著錐頂運動的液滴可能被吸入排氣管。因此,可采用圓筒形旋風脫水器,在底部設 一平板作為假底,周圍的縫隙,讓液體從縫隙流下去,如圖W11 (a)所累、

還有一種在分離器底部設置上面裝有圓錐形擋板的十字擋板,以限制氣體旋轉的區域, 防止巳被捕集的液體旋轉后重新爬上脫水器壁(圖

旋風脫水器不僅可以像上面介紹的那 樣,設計成從底部進氣,頂部排氣,兩且可 以設計成從頂部進氣,底部排氣。

C1)進口氣速脫水器的脫水效率隨進

:口氣速的增加節提高,但氣速過高反而使氣 流中凝聚的水滴(粘有灰塵的水滴)在器壁 上撞碎,使液沫再次被氣流帶走,降低了脫 水器的脫水效率.并增加了脫水器的阻力。

所以一般選用進口風速為14?《0m/S!J

(I)阻力根據測定數據,當進口氣流 速度采用Wta/s時,脫水器的阻力為 10Q0~1500Pao

O脫水效率當進口氣流為18m/s 時,脫水效率約為妨嫜。

2.復式擋板旋風脫水器

作用簡述復式擋板旋風脫水器簡 稱復擋脫水器,是屬于直流型旋風器的一 種。但在器內增加了若干同心圓擋板,

見圖6-113。

在旋風器內,粒子以切詢和徑向兩種運 動軌跡合成一條拋線u無擋板的合成拋線 0—A使粒子在器壁A處碰撞落下,如果增 加了擋板,則拋線0—A將被截斷于B點,

縮短成0—B線。使粒子提前在S點抖落。

同心擋板愈多,拋線也愈短,則粒子碰撞落

下的機會也更多。有助于提高粒子清除效率,拋線的軌跡示意見圖6-1W。

如粒子是液(水)滴,落于壁上就形成一層水膜。如膜過厚,在氣流通過時,可能再度 使水膜濺出。增加擋板后,等于增加器壁面積,水膜因而減薄,不致產生液沫夾帶。

在無擋板的旋風器中,氣流在器內環流至少2?3圈以具有向下的外螺旋和向上的 內螺旋雙氣牲座?力損失就大,在復擋中,氣流經過擋板僅為3/4圈,在器壁處最多為一 圈。故在同樣進口氣速下,其阻力較無擋板返流型的小。雖然增加擋板將增加氣流與壁板摩 擦的阻力,但旋風器阻力主要來自氣流傳動,與器壁摩擦所產生的阻力僅占很少部分。

復擋的缺點是多加了擋板材料及制作,使重量、造價都有增加。目前使用的復擋板直徑 約1 多SDmm。處理氣量為:3;00 ?68 6_0'Ct:ni3 / h:5 ffif設計計算

?R寸決定用下列各式決定結構尺寸 6>1I? ,各式中單位除角外,均以mm表示。

Dp根據進口氣速%值決定。

結合隊參數決定》

一般情況下:

fc..0 = 100?200; Ab—1/2/10 5 00*?100; a, a'>4S°; 0 在 13°?17°之間,宜取 15°;

DE按排氣氣速t;E為15m/s計算,De = 100?200,隨排塵量增加而增大,通常取為:

De=l/8DC

上列各式中,隊為筒體截面氣速,m/s; Dc為復擋筒體內徑,mm; Dp為復擋進口管 內徑,如為矩形,取高寬比例1:0. 5,以高邊作為L>p值;Di為芯管外徑,nun; DE為排 氣管內徑,mm; ?G為擋板間距,JVG為擋板數目;D!為第一擋板外徑,mm; D2 為第二擋板外徑,mm; D?為第《擋板外徑,mm; LU為排塵漿口內徑,mm; H。為筒體 高度,mm; Hi為第一擋板高度,mm; 為第二擋板高度,mm; Hn為第n擋板高度, mm; Hi為芯管高度,mm; /iQ為進氣管底部至筒體末端距離,mm; 為擋板底部至筒 體末端距離,mra; S為擋板厚度,mm; ?, a'為上下錐體角度,(°); Lc為筒體中心線至 進氣管端水平距離,mm; 6為氣流回轉角(上升角),C), /為氣流數(無量綱), 取 0. 78。

m氣速選定進口氣速t*P采用25rn/s以下,必要時可增至30m/s以上。

筒體截面氣速h (上升氣速)采用3m/s以下。

排氣管氣速ve取15m/s。

③阻力計算復擋的阻力系數(速度系數)?接近于1,隨不同%值而變化:

(6-108)

復擋的阻力Ap為

6-109)

式中,pa為進口狀態下氣體密度,kg/m3。

④效率計算

(1)先按巳知進口氣速t;p,求出在器壁和各渠道內沉降氣速

(2)以Ws.c和w.n求得在器壁和渠道內被沉降的最小粒徑Dmin;

(3)由于復擋進口的液粒距除塵器噴射原點或霧化區很遠,其粒度尺寸經凝結巳改變, 故平均粒徑D。應按及操作狀態下水氣比對上^重新計算;

(4)以Do和值,求出筒壁及每一渠道內大于0^的按液粒容積累計的體積分數W ^各擋的P值的平均數即為復擋的除沫效率P

f.按進人的污水量Qw,水中個粒質量濃度pw,以i一W=7計算其出口沫量及其所含 的濃度,ft!上復擋進口氣體中原含有的游離塵量C此處假定其不苒冷凝凝聚),即為復擋判

氣最終含塵濃度!Oh

2.82gD^Dpcos0 Dc

對器壁: ,p(D?-Df) -D.

取 cosS-cosl^^O. 966,式(6-10奪')可改寫為:

_Q. 792gD?Dp Dc ^■c%P(D^Df)lg^

£>. D?

對渠道: V:

' Vs ‘v s. nv P< 0? 一Df > ? m,

用斯托克司公式算Dmin值:

丄^邛in —!吻s

p-^g j

式中,,知為進口氣體的絕對黏度,Pa ? 3,

用式(1114)簡化公式計算Do值:

D盧望H+樣8L1_3

用式f4rll.5).計算i?值:

$=100卜〔氣

式中b為常數,?。╧ 639? R為指數,對水滴,取平均值2.S*如液體密度麵:> _/cu#,寂值將增大| 對硫酸,其值為3,5?m

y^-MG^Ri+Rz+R3+ — +R?iMt (6-117

式中,Rz, RS,…,R?為各渠道的液粒清除率,

Wow ,

ps, = ^ (1 7 >,+j0Fi (6-118

式中為復機也口氣體中游離塵質量濃度,rog/m3; p¥l為復擋進口氣體中游離塵質 量濃度,di/mS ?w為復擋進口水體含塵濃度,mg/m3; 為標準狀態下的氣量, m;g^| W為復擋脫水器的供水量,m3。

(2)葉輪脫水器

利用旋轉氣流的離4、作用,將氣流中夾帶的液滴甩向脫水器周圍而除去。實際上就是一 種從底部進氣,頂部排氣的直流式旋風脫水器。這種脫水裝置可a裝在除塵器頂部或者管道 內。圖6-115 (a)是一種常用的葉輪脫水器。它由3部分組成:_葉輪(旋風板)。其作用 在于使氣體產生旋轉運動。中心盲板面積約為脫水器本體截面積的1/9。盲板不宜太大,以 免阻力增加。②錐形罩。其作用在于防lh浩壁面流下的液體再被旋轉氣流帶走。錐形罩焊在 葉輪上。③擋圈。其作用在于擋住被旋轉氣流沿壁面夾帶上去的液滴,?免外溢。旋流板的 除霧效率達95%以上。其壓力損失隨空塔速度的增加而上并,但幾乎與噴淋密度無關。葉 片仰角和阻力關系大,對捕集效率則無顯著影響。圖6-11§ i£>是葉輪脫水器安裝在管道上 的工況。

據北京中冶建筑研究總院試驗,如果脫水器內葉輪人口氣速和脫水器本體氣流速度相 同,脫水效率較低,為此在脫水葉輪之后,改變直徑,使氣流速度降低可以有效提高脫水效 率,如圖6-116所示。葉輪脫水器實際上是一個固定在管道里的葉輪,葉片仰角為《,葉輪 直徑為D。。在離葉輪為L的距離上安裝一個擋環,其作用是將沿壁旋轉上升的液體擋回。

氣流通過旋流板脫水器時,造成氣流和液滴的旋轉運動,其徑向流速W徑取決于旋流 片的形式和安裝角度jS,而軸向速度則與處理的煙氣流量與管道直徑有關。欲清除大于一直 徑d的水滴,遜須保證煙氣通過裝置的時間t大于直徑d的水滴走過半徑1?的中心到達管

壁的時間即則可寫成:

(6-1

根據關系式(6-119)可計算確定旋流片的尺寸和 擋板的距離L。

如果脫水器的管徑太大,則擋環的距離也要相應 很大,除霧脫水效率受到影響。為了解決大管徑使用 葉輪脫水器的問題,可采用雙程旋流片方案,其構造 見圖6-117。直徑為3450mm的雙程旋流板脫水器, 除霧效率達99%。當葉片仰角a = 22.56?30°時,其 阻力略大于折板式脫水器。

(0結構設計葉輪旋流脫水器由脫水器、旋流 器及擋水板三部分組成,其外形結構如圖6-118所示。

①旋流器旋流器是葉輪旋流脫水器的主要部 件,其直徑^可按下式確定:

[Q

(6-120)

式中,d為輪徑,m; Q為通過葉輪旋流器的氣量,m37h; t<3為進人旋流器的氣流速 度,m/s,可取 14?15m/s。

1—脫水器|一旋流器;3—擋水極

旋流器軸套直? —般采取0. S—

旋流器葉片安裝角度(葉片與管道中心線之間的夾角)與脫水器阻力及脫水效率有關, 一般葉片角度越大,離心力也越大,水滴撞擊葉片時小顆粒并成大顆粒的機會也越多,因此 脫水效率就高。但氣流通過旋流的阻力亦增加。目前旋流器葉片角度有切\ 45"及4礦幾種。 旋流器葉片數目一般為4?12片。

③脫水器及擋水板夾雜液滴的氣體經葉片旋流器時,造成加速旋轉運動而進人上部 脫水器,氣流在脫水器段流速降低,使液滴在脫水器內靠離心力分離,因此,脫水器直徑

D齒太于旋流器直徑使脫水器內流速降低。一般D、/ n

(6)@?<L參、

脫水器高度l (即旋流器至擋水板的距離)應根據氣體在水滴分離器中所停留的時何:比 水滴通過水滴分離器所需要的時間長的原則(也就是使水滴從氣體中分離出來所需要的時間 比氣體停留時間:短)考慮。脫水器高度L與所擋水滴粒度d及所擋水量Q的關系.殺

乎表 _:6'Si

由表&55可見,脫水器高度L越大,所擋水滴粒徑J越小。課計中庳盡可能使脫水器 高度L.龍一隹,以刺于聰水效率的提高^

m葉輪脫水器的技術性能 (J)進口流速氣流速度對脫水效率有顯著 影響,流速過低(如低于液滴被攜 帶的動能較小,夾雜細小水滴的氣流與葉片相 撞時凝并效率也低,有些液滴即使形成大顆粒 水滴,但由于氣流能量小,水滴帶不進脫水器 內,而在旋流器內流下。另一部分進入脫水器 內的小水滴,由于離心力小,很難拋至脫水器 壁,而被氣流帶走,使脫水效率降低。

當氣流速度大時 大于使撞擊 在葉片上所形成的大顆粒水滴在離開葉片的瞬 甸* —部分被高速氣流破碎,即二次霧化成小 顆粒被上升氣流帶走,使脫水效率降低。

一般旋流器進口氣流速度可采取14? 15ni/s?

?阻力一般可取500Pa左右

作)設計注意事項

①旋流器與脫水器筒壁之間,應保持一定距離,以免造成堵塞

②旋流器葉片在實際使用中易粘泥堵塞,設計時應考慮在脫水器上設置檢修孔或檢修 門以清理葉片粘泥;

③脫水排水管應設計大些,防止堵塞。

四、彎頭脫水器

1.工作原理

彎頭脫水器指氣流僅通過彎頭進行脫水的

設備。

在圖6-122中,通過彎部內液滴的3條軌道 說明3種可能的情況。曲線a和曲線c表示兩個 極端情況,而曲線6是一般情況。曲線a說明離 心力的主導作用。

曲線 a: afr4.exs., B—0

直線微粒軌道:

與離心力相比:,摩擦力很小可以忽略。結果 液滴軌道為直線。液滴沖撞在彎部的外壁上,其 沖撞角札為出現直線a所示的狀態,可用增加

微粒直徑c/p和氣體速度忑,以及減少氣體的動

力黏度v和彎部半徑= 來達到。

曲線c的特征在于摩擦力起主導作用:

曲線 f.: 9 '—0 ;

圓形微粒軌道::?衡

與摩擦力相比,離辦力很小可以忽略。于是液滴軌道曲線為圓#9其結果是:液滴不沖 撞彎部的外壁,因而不能從氣體中分離出來。當減少微粒直徑和氣體速度忑》以及增加 氣體的動力黏度w和彎部半徑r()=D/2時就會出現此種情況。

曲線6描繪了彎部中液滴運動的一般情況,由離心力和摩擦力兩者確定液滴軌道的形 狀3其液滴沖撞角汍和札。

微粒軌道形狀不受距彎部內壁距離S的影響,當距離S增大時,沖撞角#減小。當S = J時,#為最小值,在這種特殊情況下f'—沖撞角為零。當時沖撞角為最大值并 等于臨界,這是彎部內微粒運動的臨界狀態。

為了高效分離液滴,要滿足兩個條件:

O全部液滴都要沖撞在通道彎部的外壁上,這可通過實驗使S 二0時研究臨界微粒的軌 道,之后改變微粒運動的參數D、d、:、化和(0來實現通道彎部內液滴的沖撞。

②不應產生液滴沖撞的霧化。隨著角/?的加大,霧化的危險增加,所以,當液滴處在 益界狀態時,縮減通道寬度可以減少沖撞角的變化范圍,興識在允許的壓力降條件下通道寬

度要盡量/1%

2.結構外形

彎頭脫水器按其曲線角度不詞,有90°及180°兩種。結構外形見圖6-123和圖6-ll4a

式中s為進出口面積,m2 ; Q為通過彎頭脫水器的實際煙氣量,m3/h; 為脫水器

進出口處氣體流速,m/s。

脫水器進出口可采取方形或矩形截面。

II)脫水器葉片的設計彎頭脫水器內部葉片的安裝形式種類很多。圖6-123所示為單 片葉片,圖6-124所示為多片葉片。

圖6-124所示之彎頭脫水器,其葉片間距a的確定直接關系到脫水器的脫水效率及設備 的正常運行,一般葉片間距太大會降低脫水效率,太小會造成堵塞。過去設計中一般采用 80?100mm,以后發現葉片容易堵塞,故設計中可采取160?200mm。

圖6-124脫水器葉片上設有排污孔,所脫水滴通過排污孔漏至接水板上,然后匯集到排 水管引出,排污孔的面積為葉片面積的20%?25%,最大可取30%。排污孔寬度應大于 接水板與葉片之間距,根據灰塵的黏結性能不同而異,一般為80mm。

3.彎頭脫水器的技術性能

(1)進出口流速除塵器(如文氏管)出口氣速一般約為15m/s,但其中水滴流速在文 氏管為正裝時約為30m/s。為提高脫水效率,彎頭脫水器人口流速應不大于12m/s,出口氣 流速度應低于入口,可取8m/s。脫水器內的截面流速取5?10m/S。

⑵阻力圖6-123所示90°彎頭脫水器阻力一般為200?300Pa。圖4-124所示180=彎 頭脫水器根據實際使用情況,阻力一般可取300?500Pa。

e.脫水效率彎頭脫水器一般可除去直徑30pm以上的水滴作為第一級的脫水設備. 其效率約為85%?90%。

4.設計注意事項

①在頂吹氧氣轉爐雙級文氏管濕式凈化系統中,第一級文氏管后最忌裝設彎頭脫水器? 應特別注意防止堵塞,應有清理措施和定期維護工作。

為提高系統的脫水效率,當彎頭脫水器第二級凈化設備脫水時,在煙氣進風機前還 應設精脫水設備。

③彎頭脫水器的葉片,應設有水沖洗裝置,以便定期清理。

④彎頭脫水器的側面應設兩個清掃門,清掃門的面積應盡量大一些,清掃門與彎頭本 體間用折頁連接,同時保證脫水器的氣密性,關閉用楔鎖進行固結,以減輕啟閉時的勞動 強度。

五、網格脫水器

網格脫水器又稱絲網脫水器。這種脫水器由金屬絲網 構成,清除液體量最高且流動速度很大時,網格形狀與尺 寸仍能保持不變。濾網由直徑0.1?0.4mm的多層絲編織 而成。絲網材料為合金鋼、不銹鋼金屬絲,有時用氟塑料、

聚丙烯絲、鎳絲、銅絲等。網格脫水器構造如圖6-125 所示。

1.結構設計

將濾網制成皺紋(高度為3?10mm),并使網格的皺紋 圖6425網格脫水器構造 不重合。濾層的厚度為50?300ttim。直徑小于2m的脫水1—支撐環;2—輔助支撐;過濾材料 器,把濾網卷成致密的柱形元件。為便于在大直徑除塵器

內安裝,過濾元件制成標準尺寸與標準形狀,這就可通過安裝孔安裝,見圖6-125。不同用 途的

過濾層放在框架上,它由帶鋼、角鋼或槽鋼制成。其上面再放置一支撐骨架。有時網格 脫水器放在工藝設備之外的單獨殼體內。

表6-56不同用途的網格脫水器的參數


為提高除霧效率,應用二級網格脫水器。第一 級濾層網格較小,密度較大(達224kg/mi>,有 霧滴固定器的作用,第二級濾層密度較低(96? lllkg/m3),應用皺紋高度不同,網格尺寸也不同 的濾網,即可填充密度不同。

下部濾層處于淹沒狀態,因而改善除霧情況, 提高氣體運動速度,增強上層濾網對液滴的慣性截 獲實踐表明,濕網除霧效率比干網高。級間距 離應為設備筒徑的3/4?

膜狀沉降液體向網絲交點處移動,形成大水 滴,在重力作用下,克服表面張力及上?氣流的氣 動阻力,迎著氣流流到下層網格上6在一定的氣流 及液體負荷范圍內,均可見到這種情形。氣流到適 一定速度時,液體會填滿網格層的大部分自由空 間一部分液體會被氣流帶走,亦即會產生二次流 失。剛好產生液體二次流失的負荷是允許的最高負 荷,該負荷對應著最高效率。液體流失不大時,水 平濾層前的上升氣流的允許氣流速度為0j? 1. Sm/a ?

形狀和放置方法也有差異。

轉網脫水器可直接放在設備(如洗滌塔等)內,如圖6-126所示w ?可單獨安裝在殼外 構成網格除霧器,如圖6-127所

當脫水器直徑小于1.2n^t可做成圓盤狀正體,如水龍帶卷起來一樣,并架在用扁鋼 制成的框架上,形成一個整體式網格脫水器,大直徑的網格脫水器,可以預制成一定寬度 的,用絲網連成所需厚度的網塊。并用fr?2mm直徑的金屬絲綁扎在扁鋼制的框架上,拼 成整體網格脫水器。

1.絲網材質及規格

絲網的材質有金屬絲、非金屬絲(錦綸絲、聚乙烯絲)以及金屬絲與離金屬絲交織三 類。金屬絲多用于型脫水裝置,非金屬絲多用于小型脫水裝置。

皺形網帶的網套編織結構如圖6428所泰9,其規格見表6-57。

2.網格脫水器的技術性能

(1)氣體通過絲網的允許速度為使網格脫水器充分發揮效果,應選擇合適的氣流速 度,以產生必要的慣性作用。氣速過小,夾帶在氣體中的霧粒就漂浮著,不能撞在細絲上, 仍隨氣流通過絲網,而除不下來。氣速過大,會造成液泛,即聚集的液滴不容易降落,結果

液滴充滿網,形成一層水滴層,氣體通過絲網時又重新帶沫。故氣速一般通過實驗來決定。

(b)髙效型絲網

影響氣體通過絲網容許氣速的因素很多,如氣體和液體的重度、液體的表面張力、液體 的黏度、絲網的比表面積、氣體中的沫量等。其中主要是氣體和液體的密度。

表6-57絲網規格

注:規格140?秘0型即表示400mm寬度的網,其上有140個孔眼。


氣體通過絲網的允許速度t/也可按式(6-122)計算。

u=K /°w Pg C昝 122)

V Ps

式中,為允許速度,m/s; (Ow為液粒密度,kg/m3; &為氣體密度,kg/m3; K為 速度常數(由實驗決定),見表6-56,對大多霧滴分離是有效的,當液體黏度和霧沫夾帶負 荷較大或液體很臟時,采用的K值比表中稍小。

氣體通過絲網層的截面速度一般可取0. 5?4m/s左右。

(2)網格脫水器的阻力A/?氣體通過絲網的阻力為15G?250Pa,網格脫水器的阻力 Sp可由下式計算:

Ap =Api +A/>2 (6-123)

式中,為網格脫水器設備的流動阻力,Pa; A>2為氣體通過絲網層的阻力,Pa。 按圖6-129選用,圖中L為液體的質量流量。

ftfiOg

= .《6-1 辦

式中,:S(為網格脫水器結構中各部分的局部阻力系數之和;Vl為通過網格脫水器的 氣流流速,m/s。

Ql = § (6-125)

式中,Ql為液體質量流量,kg/(h.m2); G為進網格脫水器氣體中的含水量,kg/h; S為網格脫水器的流通截面積,m2。

壓力損失(Pa)還可以由下式計算:

Aj> = - g X9. 8 (6-126)

式中,/為摩擦系數,為5.3〔H ° 32,對金屬絲,取1.5; H為網層高度,m;

e為孔隙率,見表6-58; g為重力加速度,g = 9.8m/S2; rfw為絲網絲直徑,m。

將脫水器的網格潤濕后,氣動阻力將比干燥網格分離器的阻力大0, 5?1倍,因氣體中 液體的初始質量濃度小于5kg/m3時,濾層底部會存留液體。圖6-130示出了阻力與氣流速 度的關系曲線。試驗條件,層厚100mm,包扎密度182kg/m3;滴狀水的流量中1為 97. 5kg/(m2 ? h)、2 為 24. 4kg/(m2 ? h)5

2.除霧效率除霧效率於(%)計算公式為:

7f=i-a-C7)N p-izn

式中,C為常數,由表6-58查得;N為絲網層數;為基本效率,由圖6-131查得. 圖中的及#值分別由下面兩式求得:

2.d2mpL2ve

Kex^X ■ , -g (6-128)

y PqcL'w

9pG^v, (_)

MGpL

式中,為霧沫粒徑,m; t;g為操作氣速,m/s; pc為氣體黏度,Pa-s。

圖6-132示出了脫水器的分效率的試驗曲線。該脫水器,網絲直徑為0.152mm,孔隙 度為98.6%,濾層總厚為152mm,液滴分散度較大,過濾層與壁面相連處的密封不良,因 而絲網脫水器一般在霧沫量不是很大時,或霧粒不是特別細的情況下,一般除霧效率可達 99%以上,據有關資料介紹,對于5fxm的霧粒,除霧效率為99%;對于的霧粒,除 霧效率為99.5%,并能有效地除去2?5pim的霧粒。

圖6-133所示為絲徑山=0. 2mm,層數N=48的網格脫水器的粒級效率。由圖6-133 可知,這種網格脫水器能除凈的液滴在以上。

4.設計注意事項

①煙氣含塵濃度較高時,煙氣經濕式凈化設備凈化后,煙氣中含有較臟的液滴。因此 一般在煙氣進人絲網除霧器之前,尚需設置粗脫水設備,網格脫水器作第二級精脫水。

碰撞系數&

圖6-131基本效率曲線 圖6-132網格脫水器分效率試騎數據

②網格脫水器應設有定期水沖洗裝置,以及時清除網格脫水器上的積泥,水沖裝置應

與生產操作連鎖進行。

③為了防止絲網與安放它的殼體、框架等普碳鋼結構之間產生腐蝕結塊.一般將與絲 網接觸部分的結構表面涂一層樹脂等,以作絕緣之用。

④絲網放入殼體前必須重新盤繞為一定尺寸,手工盤繞絲網時往往中心部分偏緊,而 外圈偏松,必須掌握恰當。絲網放人時必須與脫水器壁密接,否則會造成氣流短路。

六、折板脫水器

折板脫水器是常用的脫水器之一,其優點是不受風量多少限制,可大可小,且除霧效率 較高,制造容易。

(7)工作原理

折板脫水器中液滴分離的原理如圖6-134所示,它表示折流板的一段,包括兩塊折流板

構成一個通道。在通道的每個拐彎處裝有一個沉積器,收集并排出液體。液滴與氣體在拐彎

處分離。當氣流經過拐彎處,離心力阻止液滴隨氣流流動,一部分液滴將碰撞到對面的壁 上,并聚積形成液膜,被氣流帶走并聚集在第二拐彎處。在第一拐彎處,氣體中分離出來的 液滴,包括大的液滴和靠近第一拐彎處外壁運動的鈿滴。只有剩余的細滴,經過通道截面重 新分配后能夠靠近第二拐彎處。同樣,靠近第二拐彎處外壁的液滴將碰撞到第二拐彎處的外 壁,經過碰撞外壁,液滴聚積成液膜并聚集在第三拐彎處,經過除霧的氣流才離開折板脫 水器。

通常,通道的寬度范圍為20?fflteim,折流通道內的氣流平均速度在豎直流向系統中為 >在水平流向系統中為6?10.m:/_s。

假設碰撞在拐彎處外壁上的液滴都從氣體中#離出來,沒有液滴再被帶走??赡艿脑?有兩個①液滴在碰撞時的霧化;馨高速度氣流剪切力用在液膜的自由表面上。

(8)折板脫水器的構造

為各種折板構造型式。含水滴的氣流方向在通道人口處用箭頭表示八種 折板的水平流設計,一種折板(R形)為豎直流設計。通道人口寬度用^表示,最窄的橫截 面寬度用cn表示。匯集了折板長度t以及表達折板的角a和阻力系數?的數值。SB 丁形 u形 v形

3.性能參數

各種折板構造型式的性能差異不:fc,通常折板脫水器的性能取決于折板間的距離和角 度,折板間距離染#角度大則阻力增加,脫水效率提高,N形折板在不同速度下對不同直 徑水滴的捕集效率見圖各種折板對含水霧氣體通過折板的壓降見圖6-137。由圖可

fe.壓降與氣體速度關系極大,設計中應予注意。 折板脫水器應用范圍較其他脫水器更為廣泛,

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