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發布日期:2015-10-29 15:44 來源:http://51zbyx.com 點擊:


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濕式(shi)除塵器(qi)工作原理

所(suo)有濕式除(chu)塵(chen)器的基本(ben)原理都是讓液(ye)滴(di)和相對較(jiao)小的(de)塵粒(li)相接觸/結合產(chan)生容易捕(bu)集的較大(da)顆(ke)粒。在這(zhe)個(ge)過程(cheng)中,塵粒通過(guo)幾(ji)種(zhong)方法長(zhang)成大的顆粒。這些(xie)方法包括較大的液滴把塵粒結(jie)合(he)起來(lai),塵粒吸(xi)收(shou)水(shui)分從而質量(liang)(或(huo)密度(du))增加,或者除塵器中(zhong)較低溫度下可凝結性粒子的形(xing)成和增(zeng)大。

在所有上述(shu)微(wei)粒成長方法中,第一種方法是(shi)目前為止最具(ju)意義的一種捕集(ji)方法,實(shi)際應(ying)用於(yu)大多數濕(shi)式除塵器中。

1 慣性(xing)撞擊()

如(ru)果(guo)微粒分(fen)散(san)於流(liu)動(dong)氣體中,當(dang)流動氣(qi)體(ti)遇(yu)到障(zhang)礙物,慣性將使(shi)微粒突破繞(rao)障礙(ai)流動的氣體流,其(qi)中一部分微粒將撞(zhuang)擊到障礙物(wu)上(shang)。這種事件發(fa)生的可能(neng)性依賴於幾個變數,尤其是微粒具有的慣性大小和(he)障礙物的尺寸大小(xiao)(在(zai)濕式除塵器中,障礙物就(jiu)是液滴)。在除塵器中,慣性撞擊發生(sheng)在粉(fen)塵顆粒和相對較大的液滴之間。 最常用的產生慣(guan)性撞擊的機械設(she)備如圖(tu)1所示。圖1中塵粒和水滴存(cun)在於移(yi)動的氣體流中。混(hun)合物進入收縮(suo)段,橫(heng)斷(duan)麵積(ji)減(jian)小從而(er)氣體的流動速(su)度增加(jia)。相(xiang)對(dui)較大的液滴需(xu)要(yao)一些時間(jian)加速,而小的顆粒不需要(根(gen)據物質的相對慣性)。因(yin)此(ci)在這一階(jie)段,粉塵顆粒將由(you)於慣性衝(chong)撞與移動較慢的水滴發生撞擊。混合物接(jie)著(zhu)經(jing)過喉道(dao)進入(ru)擴散段。和在收縮段(duan)的過程相反(fan),隨著橫斷麵積的增加,氣體流速減慢(man)小顆粒運動速度也隨(sui)之減慢。液滴則(ze)由於較大的質量和慣性會保持(chi)較高的速度並(bing)且趕上並撞擊(ji)粉塵顆粒。這種收縮喉管和發散段的設計通(tong)常(chang)稱(cheng)為除塵器的文丘(qiu)裏管段或者接觸器段。

雖然使用(yong)文(wen)丘裏(li)管是最通常的慣性撞擊濕法(fa)除塵,也可(ke)以(yi)使用其它(ta)的方法。其中的一種方法是使用各種不同(tong)設計(ji)(如並流(同向流),逆(ni)流(逆向流),錯(cuo)流等(deng))的噴霧塔。這些除塵器有效應用於各(ge)種能在較低能耗(hao)下獲(huo)得所需的捕集效(xiao)率(lv)的場合,通常是粉塵顆粒較大或者除塵效率要求(qiu)較低(di)的情況(kuang)下。1

2 攔(lan)截(jie)

如果小顆粒在流體中圍繞障礙物移動,它將可能由於顆粒的相對大的物理(li)尺(chi)寸與(yu)障礙物接觸(chu)。這也會發生在粉塵顆粒和液滴的相對運動中。

3 擴(kuo)散

空氣動力(li)學(xue)粒徑(jing)小於0.3μm(比重(zhong)為1)的小顆粒主(zhu)要通過擴散捕集,因為它們質量小不大可能發生慣性撞擊,且物理尺寸小不容易被(bei)攔截。微小顆粒從高(gao)濃(nong)度區域向(xiang)低濃度區域(yu)移動的過程稱為擴散。擴散主要是布朗運(yun)動的結果,布(bu)朗運動即(ji)微小顆粒在周(zhou)圍(wei)氣體分子和其他(ta)微粒碰(peng)撞下的無規(gui)則自由運動。當這些微粒被捕集到一個液滴裏麵(mian),液滴鄰近區(qu)域的微粒濃度降(jiang)低,其他微粒又一次從高濃度區域向液滴鄰近(jin)區域低濃度區域移動。

4 冷(leng)凝

如果通過控(kong)製流動氣體流的熱力學性質來引(yin)起氣流冷凝,微粒在冷凝(ning)過程中能起(qi)到成長核的作(zuo)用。然(ran)後表麵覆(fu)蓋(gai)了(le)液體的微粒更容(rong)易(yi)通過上述主要捕集機(ji)理被捕集。通常獲得(de)冷凝的方法是把(ba)較低壓(ya)力下的蒸汽和氣體壓縮到較高的壓力,在飽和氣流中引入蒸(zheng)汽(qi),或/和直(zhi)接冷卻(que)氣流。

5 靜電(dian)充(chong)電

當微粒和液滴之間存在不同的靜電荷時(shi),將更能有效使塵粒和液滴相結合。 靜電洗滌(di)器就是應用這個機理加強(qiang)了粉塵和水滴的吸引從(cong)而提(ti)高了粉塵的收集效率。

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圖1 傳(chuan)統(tong)蜂腰狀(zhuang)/沙漏(lou)型(xing)文丘裏管(guan)濕式除塵器

6 其他方法

另外在某(mou)些特(te)定的除塵器中還(hai)應用到許多能提高微粒捕集能力的但相對不(bu)是很(hen)重要的機理。由於這些作用效果相對較小而且(qie)難以定量驗證,在此就不做(zuo)深入討論(lun)了。其中的一些機理包(bao)括(kuo)粒子(zi)聚(ju)沉(chen),熱泳(yong)和擴散泳。2

7 除霧器

一旦塵粒與液滴接觸並且被吸收入其中,所剩(sheng)下的事(shi)就隻(zhi)是將(jiang)液滴與氣流分開。大體上來說(shuo),通過機械方法(如噴(pen)嘴(zui),空氣霧化)產生的液滴直徑通常為50μm 或者更大。典型除塵器的液滴尺寸(cun)分布如圖2中所示。這樣(yang)就能通過一些行之有效的方法相對更容易的把液滴從氣流中分離(li)出來。一般最(zui)常用的方法有:

1、氣液旋流分離器(或直流式旋風(feng)分離器)

2、折(zhe)板(ban)式(波(bo)紋板)除霧器

3、霧(wu)氣過濾(lv)器(絲網除霧器等)

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