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ηtSc元ru套bb萄er从捕爸集角阶度来慈看，爱希望ηt接近宝于1仔，ηt与惯喘性参忧数φ的关经系为咳：2．星扩散让效应甘、粘璃附、庄扩散事漂移努和热屿漂移扩散猫几率抓：δ为液应滴周赛围气受膜的淡有效袖厚度洞。D为扩沾散系抄数。Vs=径Vp—VL若气愤流中烈含有排饱和链蒸汽税，当汪其与缴较冷妙液滴锹接触钓时，旅饱和限蒸汽稻会在督较冷露的液罢滴表比面上攀凝结四，形愈成一视个向秋液滴触运动免的附凉加气赞流，焰这就登是所男谓的德热漂玩移和蛙扩散弟漂移物，这迎种气踏流促趁使较穿小尘缓粒向诉液滴钉移动祝，并欣沉积身在液峡滴表惭面而似被捕辱集。1）新扩散鞭泳力炼沉降气体岸介质猛中如充果有课浓度棵梯度骂存在出，某协一方趣向的庭物质念扩散爽速度该明显虫大于间其他旱方向呜。微渐粒在颜扩散掠运动江分子醉的撞旬击下取，也聋会产宇生与猎扩散宁方向糠相同恋的运伶动，倾这种手现象板称为辛扩散路泳。忽在冷拦凝与淘蒸发粘过程椒中，蒸扩散真泳表偶现得聋十分洁明显烟。图5样.4瘦为蒸中发过圣程中通扩散雅泳的购示意水图。当液叹滴（纵或液振膜）絮表面辰进行扫蒸发哭时，兰在液臂滴或械液膜改表面薪上会皱产生首蒸气免组分唐的浓互度梯片度，除但当忘气体滋总压找不变拢时，勇气态他混合矩物就辞会发惑生垂狼直于齿液滴稠表面昼的流臣动，般并向信这个舰表面牵扩散希，这挎种气课体流骑动称遮为斯对蒂芬总流。促斯蒂生芬流碑对粒知子的案沉降嚼影响叶很大个，例堪如用伟喷水舌雾清愚除粉警尘粒么子时屠，斯淘蒂芬来流有筒助于省液滴唐捕获短粉尘惕粒子窗。3脆热泳在气姓体介刊质中毯，如伟果有达温度资梯度蹦存在岸，微宣粒就桥会受无到由性热侧残指向扑冷侧洪的力武的作孩用，这蓝种力绿是粒违子热众侧和恳冷侧钱之间菊的分拐子碰银撞差谢异而及产生朋的结沸果。热区溜介质蒜分子张运动帜剧烈庸，单压位时热间碰粉撞微级粒的释次数膝较多焦，而觉冷区始介质搏分子梢碰撞温微粒雨次数锈较少辈，两剃侧分泼子碰忆撞次持数和惕能量休传递汽的差雷异，访就会译使微衣粒产舒生由巩高温栗区向记低温炸区的永运动奖。这艇一现车象称讨为热务泳或量温差答泳，如园图所州示。Sc珠ru纵bb帆er4．宝凝聚系作用排烟祥中常具含有报水蒸抚汽、振气态兽有机任物等端。随祸着温密度降有低，对这些哭凝结链成分活就会痒被吸抢附在历粉尘冒表面姿，使摇尘粒粘彼此往凝聚规成较腔大的胖二次岂粒子修，易信于被库液滴将捕集毒。5.弯静叶电Sc启ru阳bb眨er二、泥气液炸界面灶及除亚尘器晃的型型式(一改)滔气液慢界面用液理体来君洗涤扎和捕有集气袜体中种微粒匪，大部体要论在四街种气月—液偏交界与面上甲进行暴。即苦气泡牺表面购、液务体喷记射表爱面、码液膜勾表面其以及肢液滴虽表面炊。Sc涛ru摄bb膊er1．汉气泡认表面含尘而气流悲通过屋多孔昌板上核的液绝体时务，气郑体在补孔眼艰处形跌成气价泡，没并逐本渐变酱大，令随后楚上升细通过眯液层淹，筛某板可破分为黄三个骗区域缝：最兵下层拐是鼓业泡区钻，主取要为愁液体隆；中径间层裁是运牧动的这气泡叶层，译主要雁是气锁体，科液体废是以短气泡爹膜的洋形式王存在唤；上鸡层是捧溅沫网区，旋液体桥变成罪了不歉连续王的溅宫沫。气流卧中的绪尘粒照主要型在气留泡区犁被捕充集。Sc林ru谢bb妥erSc养ru街bb队er2．灵液体恋射流隶表面表示墨一个毙压力男喷咀疏形成作的射邮流。甲喷出毒的射股流经陵一定独距离退后破吩碎为狭直径踩分布功范围青很广叔的液酿滴群苗。气雹体和见液体垂发生烦强烈颠混合欧，常齿见的愿除尘卡器是迁引射暗式文团丘里顾洗涤约器，蠢由于沈尘粒乡丰和液竟滴相偿对速统度较抛小，阶故此冈装置假的捕看集效胀率不魄很高稻，但充由于肃液体持喷射签的抽蛋吸作侍用，嫩气体嗽不需克引风监设备盟。3．液膜液体藏依靠德其流糠动性迁、润映湿性避在固都体表鸡面铺价展开凉来，臣即形沙成液矛膜，吃如洗盛涤塔包，内己装填滤料，梁在填吃料表细面形崭成液弄膜。4．岛液滴靠机徐械力化、惯竹性力遮以及妖摩擦廊力等绿使液礼体分口散在截大量羊气体晴中，欲从而锄形成住液滴将。Sc降ru辆bb昏er(二妥)除春尘器舞的形去式按气荒液流识动形背式分别为:1.co抬ll命ec府ti浩on裕o机f记pa训rt益ic判le蚊sin班c妻ro岁ss糊fl生ow携s猫cr椒ub暮be君r对(气液泛垂直)2.帜co屋ll施ec茎ti匹on刻o椒f刻pa预rt袭ic翻le辫sin渐c午ou付nt惧er亏fl霸ow舅s掌cr作ub滩be胖r(气液钥逆向)3.筐co放ll币ec鸟ti动on喉o沈f记pa瓜rt煎ic昼le浩sin患c道o-园fl守ow抵s缺cr掀ub垂be诵r(气液暴同向)Sc窄ru笨bb煮er三、存捕集表效率因湿借式除渔尘器稿捕集握尘粒乎的交誓界面酱的形挠状，信大小枣及位伍置时域刻在阳变化货着，仍故很稳难微参观地乒将其颈与捕饿集效郑率关台联起及来，第但对境喷雾谈式、盖文丘外里研准究较系多（稳液滴汗为主令的）客。（一牛）少液滴鸡群捕驰集效监率（二惯）沿喷淋结式洗崭涤器（三姥）孝中心捡喷雾护旋风（四他）东文丘虹里洗拆涤器沉。Sc榨ru挡bb驼er捕集草机理谱以惯抖性碰躲撞为返主的腔湿式盈除尘受器，葛其净对化粉选尘分朵布遵碰从对置数正镇态分挡布时趴，对悬某一悬粒径捷的分世级通悔过率推可用欣下式灿表示纷:Pd=1头-ηd=e饼xp侧(A们daB)A,湾B—烛常数冬,随以除尘反器的雨类型姿及粉电尘的构粒径黄分布介的不舒同而僻不同紫。Da--警--粉尘炸粒子摇的空悦气动颜力学草直径规，μm面。Sc号ru仆bb喂er除尘浊器的筋总除蛙尘效叙率可花用气热相总炸传质革单元玩数NoG或除蜻尘器毅的总撞能耗Ei表示帮:ηd=很1眨-猪ex早p(料-a替Eiβ)吓=1污-伸ex记p(兴-NoG)除尘供器的庭总能黑耗Ei:Ei=(课ΔPG+Δ题PL·L壳×1闷0-3)/迎36邮00式中虫:L—受液气伏比,六单位拦L/适m3。ΔPG—气体根通过妥除尘唇器的抬压力抗损失销,夕Pa；ΔPL—加入导液体婚—气触体通友过除写尘器殿的压凑力损纲失,链Pa；的压即力损言失,洲Pa。四、育典型参除尘拢器Sc炮ru舱bb扣er文丘矿里除秧尘器(Ve贵nt苦ur以i窑sc安ru从bb锄er湾)：文丘务里除居尘器盆（可更除去使1μm以下惧的尘症粒）幻玉由收芳缩管堪、喉腔管、赴扩散坟管组蔑成。巨水从吹喉管坡周边步均匀麻分布筋的若含干小灯孔进枕入，匆在被创通过粱这里失的高淋速含栏尘气中流撞叔击成浑雾状联液滴策，气虑体中甩的尘烂粒与脖液滴她凝聚门成较研大颗鸣粒随冷气流背进入误旋风葡器和丈气体粉分离央。在铅旋风秧分离谷器中斧，含补尘的弹水滴户与气脚流分伞离。Sc页ru问bb软erVe尾nt发ur贸i稼S河cr鼓ub科be穿rDi榴rt启y记g售as雄M牧ix蚂ed离g疲as师C朋le心an倘g待asAn养d碧li尺qu继idDi花rt惰y辣li骆qu楼idCl反ea蚂n湾li察qu雀idLi观qu嚷id松r蛮ec转ir蹄cu眨la超ti敲ng肠p英um赵pCo亲ll谦ec热te模d飞so剃li园dFI储GU耗RE东Sc航he恼ma含ti澡c筛of缎v陡en嗽tu怖ri孟s谋cr姜ub霸be仿rGa飞s-坐li读qu机idCo倍nt累ac顷to杂r(s现cr没ub港be葛r)Ga计s-化li华qu甩idSe蔑pa李ra补to填r(c他yc蝴lo筝ne肠)So宝li姻d-孝li抽qu坑idse崇pa融ra择to尘rSc晒ru蔬bb径er喉管鼠速度愿（气揭速）足要求失大一性些好谈（5摘0-倚18雨0m/财s）徐，若小影于4姜0m/纸s，效率麦会大穴大降极低。袭最佳档的速蕉度为妨50m/炒s，喉管冰直径妙长度不能小把水投打成涝雾状洞。为什素麽要筛有扩摊大部已分的搂原因亏是扩埋大部狡分可讯以减票小阻梨力，手加强炭分离遵。扩所散管希的角过度一开般为关6-读7˚睁，进椅口的攻角度巴为2赖5-献30柴˚，A1=4板A2,喉管芬要有内一定够的长沃度，垫一般炸大于惯20拖0mm扁，过长嗓阻力说会增比大，炸水量僵太小飞，形惧不成课水帘婶子，秩太大遥，会泻反方冒向跑览掉，肉也不元能完倘全喷虏成雾抱状，韵一般盯控制菌的水也气比别为0盯.5搁-1券L/m3。特点嫌：体砖积小扫、构名造简沉单，脑效率州增大到，压翻力损蛙失大句。Sc颈ru业bb着er压损岁公式旋：Vgt——喉部河气速建，cm馒/sL—荡—液气舅体积确比，l/建m3F—套—实验颂系数活，叛0.牢1-燥0.披4穿透挖率的勒公式爪：f—岛—实验问系数裤，咱0.翻1-伞0.邪4穿透渗率小束，压奶力损股失大池。Sc狭ru熔bb禁er文丘绍里除缺尘器委的设贿计与避计算文丘昂里除登尘器筹的尺夜寸包具括收窗缩管侮、喉妖管、漠扩散值管的杀直径阅和长彻度，变扩张缘瑞角。①绸收缩罚管：好入口今风速V1,进气聚端截搁面积Qt1——温度突为t1时的押进气呼流量踏，m3/h净；u1——入口恐气速奔，1商6-杏22m/烛s；圆形更的收伟缩管矩形傻收缩从管今长笨：宽：Sc石ru涨bb例er收缩拆角α1减小税，则ΔP降低览，α1=2测3˚营～3林0˚坝，气体抽降温馒时，α1=2部3˚绝～2高5˚浆；气体楚除尘湖时，α1=2危5˚壮～2蓬8˚乱。长度忌：矩形剪：Sc罪r