湿式除尘器课件

湿式除尘器Scrubberscrubber重点：碰撞参数；湿式除尘器的常见类型；文丘里洗涤器。湿式除尘是利用洗涤液来捕集粉尘，利用粉尘与液滴的碰撞及其它作用来使气体净化的方法。工程上使用的湿式除尘器型式很多，大体分为低能、高能两类。低能压力损失0.2-1.5Kpa，包括喷雾塔、旋风洗涤器等。一般耗水量（L/G比）0.5-3.0l/m3，对10μm以上的η可达90-95%,常用于焚烧炉、化肥制造、石灰窑的除尘;高能湿式除尘器ΔP=2.5-9.0Kpa，η可达95%以上,如文丘里洗涤器。Scrubber特点（优点）：①

不仅可以除去粉尘，还可净化气体；②

效率较高，可去除的粉尘粒径较小；③

体积小，占地面积小；④

能处理高温、高湿的气流。缺点：①

有泥渣；②

防冻设备（冬天）；③

易腐蚀设备；④

动力消耗大。一、湿式除尘机理

Scrubber湿式除尘机理涉及各种机理中的一种或几种。主要是惯性碰撞、扩散效应、粘附、扩散漂移和热漂移、凝聚等作用。1．惯性碰撞惯性碰撞是湿式除尘的一个主要机理。现讨论尘粒、液滴和气流性质对碰撞的影响问题，为简化起见，现考虑下述模型：含尘气流在运动过程中同液滴相遇，在液滴前xd处气流开始改变方向，绕过液滴运动，而惯性较大的尘粒有继续保持其原来直线运动的趋势。尘粒运动主要受两个力支配，即其本身的惯性力以及周围气体对它的阻力。Scrubber定义：尘粒从脱离流线到惯性运动结束时所移动的直线距离称为粒子的停止距离xs;xd为原始距离，即气流改变方向时，液滴距尘粒的距离。若xs≥xd时发生碰撞,一般用碰撞参数φ=xs/xd来反映除尘效率的大小。碰撞参数受到多种因素的影响,在上述简化模型的前提下，现以液滴直径dD代替xd(液滴直径dD大，流线拐弯处的距离越大，xd越大)。并用惯性碰撞数Ni来表示碰撞参数φ的大小。将xs与dD(液滴直径)的比值称为碰撞数Ni。尘粒与液滴间的碰撞率，即尘粒从气流中除去的效率与此碰撞数有关。Scrubber(1)根据粉尘受力情况推导碰撞数Ni推导过程如下:粉尘运动时主要受两个力的作用：惯性力FI和阻力fd。

FI=fd时经过积分得xs

Vp0——相对速度，即尘粒相对于液滴的速度；Scrubber

dD——液滴直径。碰撞数的影响因素：①Vp0：Vp0增大，Ni增大，则效率增大。②dD：dD增大，Ni减小，则效率减小。Scrubber但太小，相对速度会变得太小，粉尘跟液滴碰撞不上。一般dD>100μm(据stokes公式可推算出来)

dp小（1μm）dp大（5-10μm）Scrubber(2)惯性碰撞参数也可以用Stokes准数表示。定义xs与液滴直径dL的比值为Stokes准数(即惯性碰撞数Ni)，对Stokes粒子的除尘效率有：

Vp——在流动方向上粒子的速度，m/s；VL——液滴的速度，m/s；C——肯尔汉校正系数，<5μm的粒子必须考虑修正。Scrubber由上式可见，当尘粒直径和密度确定以后，碰撞参数φ与粒子和液滴之间的相对速度成正比，而与液滴直径成反比。所以对于给定的烟气系统，要提高φ值，必须提高气液相对运动速度和减小液滴直径。目前，工业上常用的各种湿式除尘器基本上是围绕这两个因素发展起来的。但液滴直径并非愈小愈好，直径过小，液滴容易随气流一起运动，减小了气液相对运动速度。气体的粘度越大则效率愈低。Scrubber(3)另一种解释方法：图（a）

Scrubber图（b）Scrubber图（c）

Scrubber图（d）

Scrubber

尘粒的惯性越大，气体流线曲率半径越小，尘粒脱离流线而被液滴捕集的可能性越大。如图a，当尘粒与液滴碰撞时，尘粒若能被该液体润湿，则进入液体内部（b），若不能被润湿，则粘附在液滴表面。所有接近液滴的尘粒，在直径d0的面积范围内将与液滴碰撞(c)。通常把气流中有可能被分离的垂直断面面积与液滴在气流方向上的投影面积之比叫做碰撞效率ηtScrubber从捕集角度来看，希望ηt接近于1，ηt与惯性参数φ的关系为：

2．扩散效应、粘附、扩散漂移和热漂移扩散几率：δ为液滴周围气膜的有效厚度。

D为扩散系数。Vs=Vp—VL若气流中含有饱和蒸汽，当其与较冷液滴接触时，饱和蒸汽会在较冷的液滴表面上凝结，形成一个向液滴运动的附加气流，这就是所谓的热漂移和扩散漂移，这种气流促使较小尘粒向液滴移动，并沉积在液滴表面而被捕集。1）扩散泳力沉降气体介质中如果有浓度梯度存在，某一方向的物质扩散速度明显大于其他方向。微粒在扩散运动分子的撞击下，也会产生与扩散方向相同的运动，这种现象称为扩散泳。在冷凝与蒸发过程中，扩散泳表现得十分明显。图5.4为蒸发过程中扩散泳的示意图。当液滴（或液膜）表面进行蒸发时，在液滴或液膜表面上会产生蒸气组分的浓度梯度，但当气体总压不变时，气态混合物就会发生垂直于液滴表面的流动，并向这个表面扩散，这种气体流动称为斯蒂芬流。斯蒂芬流对粒子的沉降影响很大，例如用喷水雾清除粉尘粒子时，斯蒂芬流有助于液滴捕获粉尘粒子。

3雪热泳在气刻体介助质中权，如赞果有造温度克梯度咬存在药，微架粒就停会受鹿到由肝热侧伶指向达冷侧斤的力耕的作首用，这呀种力探是粒数子热砖侧和材冷侧德之间勉的分亡子碰粥撞差嘱异而携产生浸的结挤果。热区呜介质谜分子羞运动呼剧烈版，单址位时序间碰夹撞微落粒的井次数哄较多执，而桥冷区棕介质狗分子鹅碰撞烂微粒墨次数陡较少赔，两焰侧分膊子碰拦撞次泉数和鞠能量梁传递另的差醉异，堪就会仍使微薪粒产免生由负高温躬区向贼低温滤区的蛙运动赚。这闸一现宿象称迫为热章泳或哨温差限泳，如期图所舱示。Sc洞ru识bb逆er4．为凝聚森作用排烟蓬中常侨含有掏水蒸蒸汽、圈气态识有机旗物等呢。随专着温袄度降贺低，骄这些训凝结搅成分售就会取被吸客附在除粉尘蔬表面罢，使宋尘粒廊彼此两凝聚志成较末大的预二次迷粒子及，易煤于被雾液滴材捕集鼓。5.贤静疤电Sc破ru弱bb积er二、劲气液吓界面呢及除庆尘器昆的型木式(一常)挺气液灵界面用液登体来消洗涤券和捕隆集气描体中根微粒减，大捷体要霸在四矛种气驼—液辽交界数面上拴进行塑。即咽气泡享表面铺、液魄体喷唤射表辆面、幻玉液膜何表面晋以及梢液滴服表面鸽。Sc貌ru蕉bb逗er1．旱气泡虹表面含尘庆气流啄通过夺多孔件板上肯的液剧体时和，气肆体在惯孔眼卖处形额成气枣泡，横并逐楚渐变订大，胞随后督上升狡通过勿液层云，筛漫板可莫分为根三个浇区域忆：最质下层慨是鼓恒泡区谊，主阁要为棵液体沾；中保间层林是运劲动的慕气泡县层，梁主要间是气肚体，店液体恩是以钩气泡灰膜的雅形式轻存在穷；上贫层是构溅沫搜区，迅液体晋变成羽了不户连续羞的溅虑沫。气流卷中的魄尘粒粥主要态在气航泡区品被捕榨集。Sc幻玉ru馒bb夹erSc饲ru剧bb喷er2．坟液体登射流具表面表示被一个宗压力雪喷咀海形成瞧的射浊流。取喷出妹的射哲流经谱一定责距离附后破足碎为第直径您分布究范围湿很广孙的液杰滴群饿。气屯体和否液体熔发生喂强烈苍混合秘，常阴见的吸除尘悬器是锄引射筐式文包丘里虹洗涤所器，蹄由于丘尘粒照和液减滴相绞对速辽度较愈小，屈故此葡装置姥的捕僻集效阔率不浊很高屠，但管由于尚液体缠喷射览的抽纷吸作亭用，骂气体线不需虹引风煤设备姑。3．液膜液体晨依靠忙其流厅动性捆、润度湿性模在固况体表滤面铺锦展开液来，松即形吓成液病膜，势如洗达涤塔副，内筋装填条料，俘在填亡料表享面形高成液望膜。4．古液滴靠机钓械力鸣、惯晕性力栋以及敢摩擦许力等趁使液磨体分复散在肆大量本气体茧中，育从而芽形成剩液滴进。Sc歉ru桂bb低er(二异)除撞尘器劫的形睬式按气政液流很动形处式分动为:1.co丽ll染ec箱ti颗on号o芒f拾pa洪rt斜ic营le袭sin翼c讨ro恋ss岔fl绞ow乒s糕cr捉ub必be辜r苍(气液花垂直)2.碍co途ll言ec视ti奶on麻o寒f危pa蛛rt评ic贿le群sin雀c捐ou坡nt幕er姻fl湿ow香s榨cr刺ub佣be孝r(气液奇逆向)3.要co保ll曲ec坦ti腰on响o妇f思pa暂rt乔ic牺le快sin贝c接o-怕fl鞋ow惩s五cr蒸ub剖be跌r(气液来同向)Sc解ru沃bb贯er三、阶捕集遍效率因湿早式除碧尘器锻捕集歉尘粒萌的交厅界面统的形就状，贪大小僚及位跳置时椒刻在椒变化克着，镜故很亮难微串观地票将其灿与捕干集效贞率关旧联起济来，仰但对装喷雾定式、慌文丘优里研仔究较神多（践液滴寒为主露的）针。（一候）歪液滴型群捕跑集效纺率（二租）镜喷淋棚式洗读涤器（三弱）趴中心照喷雾口旋风（四交）沟文丘湿里洗最涤器普。Sc具ru侨bb沈er捕集单机理哀以惯磁性碰盆撞为窝主的婶湿式姥除尘辉器，译其净赢化粉卡尘分铺布遵豪从对肯数正付态分卵布时娱，对贯某一签粒径灶的分树级通遥过率呆可用虫下式织表示面:Pd=1扎-ηd=e霉xp服(A日daB)A,严B—腿常数嫩,随枕除尘且器的末类型婆及粉欧尘的甚粒径蝇分布竿的不攀同而亮不同毫。Da--跪--粉尘别粒子钢的空筋气动复力学监直径农，μm需。Sc逼ru瞧bb券er除尘直器的忙总除这尘效这率可采用气央相总透传质共单元勾数NoG或除尤尘器批的总壮能耗Ei表示父:ηd=卡1帅-溜ex起p(慌-a全Eiβ)狮=1隙-芬ex顺p(段-NoG)除尘晒器的作总能段耗Ei:Ei=(株ΔPG+Δ量PL·L扔×1误0-3)/捕36如00式中循:L—赴液气郊比,岁单位费L/讯m3。ΔPG—气体燥通过台除尘球器的身压力期损失尖,假Pa；ΔPL—加入抬液体火—气遭体通度过除佣尘器窑的压才力损村失,颗Pa；的压剂力损污失,丸Pa。四、通典型绩除尘距器Sc铁ru吊bb山er文丘炎里除您尘器(Ve宁nt困ur宗i粗sc欲ru缺bb嫌er藏)：文丘煮里除犁尘器贺（可尘除去等1μm以下镜的尘步粒）仓由收低缩管彼、喉蜓管、旨扩散奶管组黑成。职水从纺喉管精周边恼均匀雀分布销的若斩干小猾孔进牧入，默在被贷通过疾这里化的高蛇速含短尘气乌流撞青击成言雾状右液滴抖，气毁体中蛇的尘欺粒与抬液滴腊凝聚尸成较洗大颗祥粒随社气流骑进入广旋风想器和宇气体嘱分离赴。在斯旋风缸分离蛾器中拦，含孙尘的康水滴块与气稿流分袄离。Sc哲ru把bb法erVe丢nt仇ur链i辉S排cr狂ub青be霉rDi旅rt所y程g栋as泼M艘ix固ed佣g肚as赠C闲le割an海g隆asAn鱼d闷li菠qu得idDi潜rt足y坏li洽qu过idCl陆ea蚕n撕li牲qu名idLi挨qu冰id僵r努ec饮ir董cu絮la侨ti柏ng中p风um崭pCo段ll躁ec才te躁d真so俯li寨dFI馒GU裁RE直Sc旁he蜡ma放ti犹c浸of雾v仰en澡tu稼ri牛s公cr梨ub梅be遭rGa怠s-惭li峰qu隐idCo意nt物ac崭to均r(s料cr核ub续be检r)Ga业s-愉li禁qu形idSe颗pa泥ra饼to搜r(c愿yc翼lo饲ne骡)So祥li稿d-动li陆qu岗idse涛pa旦ra镇to责rSc饭ru竞bb腹er喉管醉速度寄（气济速）副要求距大一益些好毯（5表0-祸18外0m/沈s）愧，若小岂于4较0m/槐s，效率乞会大躲大降瞒低。怠最佳效的速功度为息50m/郊s，喉管悼直径返长度不能只把水薯打成卫雾状怠。为什捷麽要繁有扩尺大部肾分的拢原因典是扩筒大部陵分可欺以减柏小阻适力，首加强唉分离惭。扩意散管驾的角球度一惯般为降6-泰7˚倚，进由口的狗角度浆为2凤5-完30罪˚，A1=4负A2,喉管母要有毅一定木的长挖度，芒一般凶大于观20盖0mm省，过长原阻力杏会增宿大，指水量光太小僻，形默不成占水帘事子，每太大乏，会聚反方器向跑邮掉，能也不太能完栗全喷翁成雾暮状，糖一般通控制谱的水玩气比拴为0笋.5强-1错L/m3。特点艇：体肆积小顽、构址造简摸单，萝效率涛增大枣，压店力损野失大墨。Sc阶ru摇bb忘er压损逼公式肌：Vgt——喉部握气速劈燕，cm衫/sL—考—液气插体积阴比，l/桌m3F—甩—实验雾系数怨，溪0.钻1-垫0.江4穿透叶率的湖公式盈：f—您—实验雄系数验，垄0.坐1-烟0.容4穿透讽率小厉，压粮力损洒失大浮。Sc钱ru芬bb帆er文丘党里除钱尘器革的设康计与颤计算文丘厅里除跌尘器爪的尺初寸包有括收抵缩管欢、喉谣管、在扩散熄管的批直径贞和长硬度，善扩张持角。①怕收缩悲管：任入口种风速V1,进气亮端截凯面积Qt1——温度都为t1时的庙进气灰流量许，m3/h奇；u1——入口拌气速赶，1古6-狭22m/姿s；圆形告的收迅缩管矩形峰收缩贱管岩长双：宽：Sc铅ru牙bb监er收缩摆角α1减小谈，则ΔP降低焦，α1=2丹3˚尘～3忘0˚窃，气体贺降温宝时，α1=2煌3˚轨～2埋5˚铺；气体采除尘威时，α1=2拌5˚椅～2酒8˚告。长度跑：矩形懂：Sc如ru用bb怎erSc筐ru生bb驴er①喉管套截面时积F0(m2