實(shí)驗(yàn)研究了不同操作條件、板片型式及板間距對(duì)玻璃鋼除霧器除霧效率及壓降的影響規(guī)律,并采用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)方法對(duì)玻璃鋼除霧器內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬與分析。研究結(jié)果表明,操作條件對(duì)壓降和流場(chǎng)影響較小,而板片型式特別是迎風(fēng)面的幾何結(jié)構(gòu)是影響流場(chǎng)與壓降的關(guān)鍵因素;隨著氣速的增大,除霧效率,但當(dāng)氣速增到某一臨界值(4——5m/s)后,除霧效率隨著氣速的增大而減小;玻璃鋼除霧器壓降的數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值吻合良好;玻璃鋼除霧器內(nèi)存在2個(gè)回流區(qū),回流區(qū)足產(chǎn)生玻璃鋼除霧器臨界氣速的重要原因之一。研究結(jié)果可為玻璃鋼除霧器優(yōu)化設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。
除霧器的除霧效率隨氣流速度的增加而增加,這是由于流速高,作用于霧滴上的慣性力大,有利于氣液的分離。但是,流速的增加將造成系統(tǒng)阻力增加,也使能耗增加。而且流速的增加有 的限度,流速過(guò)高會(huì)造成二次帶水,從而降低除霧效率。通常將通過(guò)除霧器斷面的 高且又不致二次帶水時(shí)的煙氣流速定義為臨界流速,該速度與除霧器結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)帶水負(fù)荷、氣流方向、除霧器布置方式等因素有關(guān)。設(shè)計(jì)流速一般選定在3.5—5.5m/s。
在通常的化工操作中所碰到的氣體中分散液滴的直徑約在0.1~5000μm。一般粒徑在100μm以上的顆粒因沉降速度較快,其分離問(wèn)題很容易解決。通常直徑大于50μm的液滴,可用重力沉降法分離;5μm以上的液滴可用慣性碰撞及離心分離法;對(duì)于 小的細(xì)霧則要設(shè)法使其聚集形成較大顆粒,或用纖維過(guò)濾器及靜電除霧器。
當(dāng)含有霧沫的氣體以 速度流經(jīng)除霧器時(shí),由于氣體的慣性撞擊作用,霧沫與波形板相碰撞而被聚的液滴大到其自身產(chǎn)生的重力超過(guò)氣體的上升力與液體表面張力的合力時(shí),液滴就從波形板表面上被分離下來(lái)。除霧器波形板的多折向結(jié)構(gòu)增加了霧沫被捕集的機(jī)會(huì),未被除去的霧沫在下一個(gè)轉(zhuǎn)彎處經(jīng)過(guò)相同的作用而被捕集,這樣反復(fù)作用,從而提高了除霧效率。氣體通過(guò)波形板除霧器后,基本上不含霧沫。煙氣通過(guò)除霧器的彎曲通道,在慣性力及重力的作用下將氣流中夾帶的液滴分離出來(lái):脫硫后的煙氣以 的速度流經(jīng)除霧器,煙氣被、連續(xù)改變運(yùn)動(dòng)方向,因離心力和慣性的作用,煙氣內(nèi)的霧滴撞擊到除霧器葉片上被捕集下來(lái),霧滴匯集形成水流,因重力的作用,下落至漿液池內(nèi),實(shí)現(xiàn)了氣液分離,使得流經(jīng)除霧器的煙氣達(dá)到除霧要求后排出。
1、除霧性能可用除霧效率來(lái)表示。
除霧效率指除霧器在單位時(shí)間內(nèi)捕集到的液滴質(zhì)量與進(jìn)入除霧器液滴質(zhì)量的比值。
一般要求,通過(guò)除霧器的霧滴含量一個(gè)沖洗周期內(nèi)的平均值小于75mg/Nm3。該處的霧滴粒徑大于15um的霧滴,煙氣為標(biāo)準(zhǔn)干煙氣。
2、壓力降
壓力降是指煙氣通過(guò)除霧器通道所產(chǎn)生的壓力損失,系統(tǒng)壓力越大,產(chǎn)生的能耗比就越高。濕法脫硫系統(tǒng)除霧器的壓力降一般要求在120-200pa之間(兩級(jí)除霧器)。