濕式除塵器與旋風除塵器、布袋式除塵器(袋式除塵器)、濾筒式除塵器以及靜電除塵器等其他除塵器不同,濕式除塵器需要用液滴捕捉粉塵,而布袋式除塵器(袋式除塵器)只需要將布袋中捕獲的粉塵清除就行,但是濕式除塵器需要將含有粉塵的液滴進行去除。這就是濕式除塵器中的脫水裝置。
1 濕式除塵器的脫水器的性能試驗
濕式除塵器的脫水裝置結構形式各種各樣,大致可總結為重力式、離心式、慣性碰撞式和過濾式四大類型,每一類型又可根據其結構形式分為其他子類。由于每一種脫水裝置的結構形式不同,所以液滴在濕式除塵器的脫水裝置中受到的作用力不同,因而導致分離液滴的基本原理也不一樣。
圖1是百葉窗式脫水裝置含液滴氣體流動的一個彎曲通道,含液滴的氣流經過濕式除塵器的脫水器,在彎曲處受離心力和慣性力從而是氣體與液滴分離。從圖中可知彎曲通道拐彎處越多,彎曲角度越大,脫水效果越好,但是這樣設計會帶來一個不可忽略的問題:大大增加脫水裝置的阻力。經大量試驗可發現極限風速與脫水裝置的類型、結構參數、液氣比、氣流速度和液滴的物性參數等因素有關。
1.1 實驗臺的設計及參數的測定
設計如圖2所示的試驗裝置,每一測點基本上布置在氣流比較穩定的位置。
(1) 測定極限風速和氣體流量
用圓弧形集流器測量法和微壓計13來測定前測試風筒進風口處的靜壓P1,則脫水裝置前氣流的速度vg為:
式中,P0為周圍大氣壓力,Pa;e1為前測試風筒進風口局部阻力系數;rg是氣體的密度,kg/m3; Si為前測試風筒斷面面積,m2; S為脫水裝置前氣流通過的斷面面積,m2。
當從觀察孔7中沒有觀察到濕式除塵器的脫水裝置出口氣流中有水霧時,脫水裝置內氣流即為最大氣流速度,亦即脫水裝置的極限風速vm。
(2) 測定液氣比
液氣比是指氣流中液滴流量Q1( L/s)與氣體流量Qg( m3}s)之比,即液氣比L為:
1.2 確定脫水裝置性能試驗和經驗公式
脫水裝置結構如圖1、圖3、圖4所示。
(1) 極限風速的測定結果及其分析.
測定結果如圖5所示,圖中曲線是由實測數據經幾何回歸而得到的,回歸經驗公式如表1所示.從圖中可以看出,不同結構形式的脫水裝置,其極限風速都隨液氣比的增加而減少,且液氣比較小時減小較快,液氣比較大時減少緩慢。測定結果與回歸曲線吻合得很好,說明了用幾何回歸測定結果的方法是正確可信的,其相對誤差較小。
百葉窗式脫水設置為:
本文對圖1,3,4所示中的3種結構形式脫水裝置進行測定,根據測定結果,經幾何回歸繪制如圖b所示濕阻力系數與液氣比之間關系,回歸經驗公式如表2所示。
2 小結
(1)所有的濕式除塵器都必須安裝高性能的脫水裝置,否則除塵器出風口氣流中會攜帶大量水滴水霧。
(2)每一種結構形式的脫水裝置都有其極限風速;同一結構形式的脫水裝置,在相同的液氣比下,具有相同的極限風速;不同結構形式的脫水裝置,其極限風速是不同的。
(3)所有脫水裝置的極限風速,都隨液氣比的增加而減少。
(4)液氣比對脫水裝置阻力有一定影響,液氣比較低時影響較小,液氣比較高時影響較大;但對于脫水裝置來說,液氣比一般都較低,所以,計算脫水裝置阻力時可以不考慮液氣比的影響。
(5)濕式除塵器的除塵效率很大程度上與脫水裝置功能的強弱有關。