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宏佳圖文并茂講解各種濕式除塵器的結(jié)構(gòu)及工作原理
濕式除塵器的結(jié)構(gòu)及工作原理如下所述:
除塵器的種類(lèi)繁多,結(jié)構(gòu)形式不同,除塵效果不一。濕式除塵器俗稱(chēng)“水除塵器”,它是使含塵氣體與液體(一般為水)密切接觸,利用水滴和顆粒的慣性碰撞及其他作用捕集顆?;蚴诡w粒增大的裝置。其主要除塵工作原理是:在除塵器中氣體與液體的接觸方式有兩種,與預(yù)先分散(霧化或水膜)的液體(一般為水)接觸,或是氣體沖擊(液體)層時(shí)鼓泡,以形成細(xì)小水滴或水磨。對(duì)于1μm以上塵粒而言,塵粒與水滴碰撞效率取決于粒子的慣性。當(dāng)氣體與水滴有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),由于水滴的環(huán)繞氣膜作用,當(dāng)氣體接近水滴時(shí),氣體流線(xiàn)將繞過(guò)水滴而改變流向,運(yùn)動(dòng)軌跡由直線(xiàn)變?yōu)榍€(xiàn),而粒徑大和密度大的塵粒則力圖保持原來(lái)的流線(xiàn)而與水滴相撞,塵粒與水滴相碰狀接觸后凝聚為大顆粒,并被水流帶走,顯然,與含塵氣體的接觸面積越多(水滴直徑越小,水滴越多),碰撞凝集效率越高;當(dāng)塵粒的密度、粒徑以及相對(duì)速度越大,碰撞凝集效率越高;氣體的黏性、水滴直徑以及水的表面張力越大,碰撞凝集效果越底;當(dāng)氣體中含有冷凝性物質(zhì)(主要是水分)時(shí),由于含塵氣體經(jīng)過(guò)洗滌后可能達(dá)到露點(diǎn)以下,使冷凝物質(zhì)以塵粒為核心凝結(jié),并覆蓋于其表面上。當(dāng)處理高溫氣體(尤其是含疏水性粉塵)時(shí),可預(yù)先加濕含塵氣體或噴入蒸汽,提高凈化效率。
1、噴淋塔洗滌器
在逆流式噴霧塔中,含塵氣體向上運(yùn)動(dòng),液滴由噴嘴噴出向下運(yùn)動(dòng)。因液滴和顆粒之間的慣性碰撞、攔截和凝聚等作用,使較大的的粒子被液滴捕集。噴霧塔具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力損失小、操作穩(wěn)定等特點(diǎn),經(jīng)常與洗滌器聯(lián)用捕集粒徑較大的顆粒。
2、文丘里洗滌器
主要由文丘里管(有收縮管、喉管和擴(kuò)大管三部分)和旋風(fēng)分離器組成。工作原理:含灰塵的氣體進(jìn)入收縮管,流速沿管逐漸增大。水或其他液體由喉管處噴入,被高速氣流所撞擊而霧化。氣體中的塵粒與液滴接觸而被潤(rùn)滑。進(jìn)入擴(kuò)大管后,流速逐漸減小,塵?;ハ嗾澈?,使顆粒增大而易除去。zui后進(jìn)入旋風(fēng)分離器,由于離心力的作用,水與潤(rùn)滑的塵粒被拋至分離器的內(nèi)壁上并向下流出器外,凈制后的氣體則由分離器的中央管排出。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,除塵效率高。缺點(diǎn)是阻力大,不能用于凈制不容許與液體接觸的氣體。除除塵外,還有降溫作用。
3、沖擊式除塵器
沖擊式水浴除塵器用于工業(yè)廢氣中那些濕度大、排放量大,含塵量大的氣體有良好的凈化除塵。特別適用于于凈化非纖維性、無(wú)腐蝕性的、溫度不高于300℃的含塵氣體。在用于具有粘性的生石灰運(yùn)輸系統(tǒng)中的除塵能獲得很好的效果。從鍋爐里出來(lái)的煙氣從收塵器進(jìn)口進(jìn)入,并以相當(dāng)高的速度沖擊水面,其中大部分塵粒由于重量加大或與水黏附后邊留在水中,此階段為沖擊階段,在此階段產(chǎn)生后,水面因氣體的運(yùn)動(dòng)而形成一拋物線(xiàn)形的水滴、水霧和泡沫區(qū)域,含塵氣體在此區(qū)域內(nèi)又進(jìn)一步水滴水霧凈化。此為淋水浴階段。又因?yàn)檫M(jìn)入設(shè)備時(shí),煙氣的溫度很高,筒體內(nèi)在煙氣的沖擊下形成水霧,塵粒在改變方向,向上運(yùn)動(dòng)時(shí),又被水霧進(jìn)一步凈化,此階段為霧化除塵。通過(guò)以上三種方式凈化后,干凈的氣體從沖擊式?jīng)_擊水浴脫硫除塵器的出口處進(jìn)入煙囪。
4、水膜除塵器
利用含塵氣體沖擊除塵器內(nèi)壁或其他特殊構(gòu)件上用某種方法造成的水膜,使粉塵被水膜捕獲,氣體得到凈化,這類(lèi)凈化設(shè)備叫做水膜除塵器。包括沖擊水膜、惰性(百葉)水膜和離心水膜除塵器等多種。
水膜除塵器工作原理是:含塵氣體由筒體下部順切向引入,旋轉(zhuǎn)上升,塵粒受離心力作用而被分離,拋向筒體內(nèi)壁,被筒體內(nèi)壁流動(dòng)的水膜層所吸附,隨水流到底部錐體,經(jīng)排塵口卸出。水膜層的形成是由布置在筒體的上部幾個(gè)噴嘴、將水順切向噴至器壁。這樣,在筒體內(nèi)壁始終覆蓋一層旋轉(zhuǎn)向下流動(dòng)的很薄水膜,達(dá)到提高除塵效果的目的。這種濕式除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,金屬耗量小,耗水量小。其缺點(diǎn)是高度較大,布置困難,并且在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有帶水現(xiàn)象。
5、泡沫除塵器
工作原理:含塵氣體由進(jìn)氣口進(jìn)入下部筒體,急劇翻轉(zhuǎn)向上,較大的塵粒由于慣性作用,從氣流中分離出來(lái)落入下部錐體。向上運(yùn)動(dòng)的氣流與從進(jìn)水口進(jìn)入的水,經(jīng)篩板相碰撞,部分塵粒被水帶走。氣流通過(guò)篩板上的小孔時(shí),氣水充分接觸,在篩板上形成沸騰狀的泡沫層,塵粒絕大部分被洗滌。凈化后的氣體經(jīng)擋水板除去水霧,經(jīng)排氣口排出。泡沫抑塵與其它濕式抑塵方式相比,用水量可減少50%~80%,抑塵效率比噴霧灑水提高3~5倍。泡沫抑塵具有特點(diǎn)泡沫能夠無(wú)空隙地覆蓋塵源,從根本上阻止粉塵向外擴(kuò)散;液體形成泡沫后,總體積和總表面積大幅度增大,增加了與粉塵的碰撞效率,凈化井下采掘面的工作環(huán)境;泡沫的液膜中含有特制的添加劑,能迅速改變粉塵的濕潤(rùn)性能,增加粉塵被濕潤(rùn)的速度;泡沫具有很好的粘性,粉塵和泡沫接觸后會(huì)迅速被泡沫黏附。抑制掘進(jìn)機(jī)截齒和煤巖作用產(chǎn)生的火花,杜絕由此產(chǎn)生的瓦斯和煤塵爆炸事故。耗水量小,避免了水霧除塵耗水量大而引起的綜掘機(jī)沉陷,提高了工作效率。除塵效率高,大力改善了掘進(jìn)機(jī)司機(jī)的視線(xiàn),消除由此帶來(lái)的安全隱患,并提高了斷面質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
6. 高溫陶瓷除塵器:
對(duì)于燃煤聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)(IGCC),發(fā)展既能滿(mǎn)足燃?xì)廨啓C(jī)要求同時(shí)又能滿(mǎn)足環(huán)境保護(hù)要求的高溫燃?xì)鈨艋到y(tǒng)是非常重要的,它是燃煤聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)真正商用化的zui關(guān)鍵技術(shù)之一。高溫陶瓷過(guò)濾器,目前被普遍認(rèn)為是zui有前途的高溫除塵設(shè)備。陶瓷過(guò)濾器對(duì)高溫燃?xì)庵械姆蹓m進(jìn)行過(guò)濾于用砂礫層(顆粒層除塵器)或纖維層(布袋除塵器)對(duì)氣體凈化都基于同一過(guò)濾理論。
陶瓷過(guò)濾器的過(guò)濾元件目前普遍采用高密度材料,制成的陶瓷過(guò)濾元件主要有棒式、管事、交叉流式三種。下圖為一種交叉流式陶瓷過(guò)濾器元件,它由薄的多空陶瓷板組成,通過(guò)燒結(jié)形成帶有通道的肋狀整體。含塵氣體從短通道端進(jìn)入過(guò)濾器,然后在每個(gè)通道過(guò)濾后進(jìn)入通道較長(zhǎng)的清潔氣體端,清潔氣體通道的一端封死是清潔氣體流入清潔氣體匯集箱,短通道內(nèi)所捕集的塵粒通過(guò)反向脈沖氣流定期清除。