濕式除塵器的類型及結(jié)構(gòu)-河北昊航環(huán)保機(jī)械

濕式除塵器的結(jié)構(gòu)：不同類型的濕式除塵器其結(jié)構(gòu)雖有較大差別，但總體上一般由塵氣導(dǎo)入裝置，引水裝置，水氣接觸本體，液滴分離器和污水(泥)排放裝置組成。

1．濕式除塵器的分類

濕式除塵器的類型，從不同角度有不同的分類。

（1）按結(jié)構(gòu)型式可分為

① 貯水式：內(nèi)裝一定量的水，高速含塵氣體沖擊形成水滴、水膜和氣泡，對(duì)含塵氣體進(jìn)行洗滌，如沖激式除塵器、水浴式除塵器、臥式旋風(fēng)水膜除塵器。

② 加壓水噴淋式：向除塵器內(nèi)供給加壓水，利用噴淋或噴霧產(chǎn)生水滴而對(duì)含塵氣體進(jìn)行洗滌；如文氏管除塵器、泡沫除塵器、 填料 塔、湍求塔等。

③ 強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)噴淋式：借助機(jī)械力強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)噴淋，或轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，使供水形成水滴、水膜、氣泡，對(duì)含塵氣體進(jìn)行洗滌。如旋轉(zhuǎn)噴霧式除塵器。

（2）按能耗大小可分為

① 低能耗型：阻力在4000Pa以下，除塵效率可達(dá)90%。這類除塵器包括噴淋式，水浴式，沖激式，泡沫式，旋風(fēng)水膜式除塵器。

② 高能耗型：阻力在4000Pa以上，對(duì)微細(xì)粉塵效率高，該類主要指文氏管除塵器。

（3）按氣液接觸方式可分為

① 整體接觸式：含塵氣流沖入液體內(nèi)部而被洗滌，如自激式，旋風(fēng)水膜式，泡沫式等除塵器；

② 分散接觸式：向含塵氣流中噴霧，塵粒與水滴，液膜碰撞而被捕集，如文氏管，噴淋塔等。

2．自激式除塵器

自激式除塵器內(nèi)先要貯存一定量的水，它利用氣流與液面的高速接觸，激起大量水滴，使塵粒從氣流中分離，水浴除塵器、沖激式除塵器等都是屬于這一類。

（1）水浴除塵器

圖5-5-1是水浴除塵器的示意圖，含塵空氣以8～12m／s的速度從噴頭高速噴出，沖入液體中，激起大量泡沫和水滴。粗大的塵粒直接在水池內(nèi)沉降，細(xì)小的塵粒在上部空間和水滴碰撞后，由于凝聚、增重而捕集。水浴除塵器的效率一般為80％～95％。

噴頭的埋水深度h020～30mm。除塵器阻力約為400～700Pa。

水浴除塵器可在現(xiàn)場(chǎng)用磚或鋼筋混凝土構(gòu)筑，適合中小型工廠采用。它的缺點(diǎn)是泥漿清理比較困難。

圖5-5-1水浴除塵器原理圖

（2）沖激式除塵器

圖5-5-2是沖激式除塵器的示意圖，含塵氣體進(jìn)入除塵器后轉(zhuǎn)彎向下，沖激在液面上，部分粗大的塵粒直接沉降在泥漿斗內(nèi)。隨后含塵氣體高速通過(guò)S型通道，激起大量水滴，使粉塵與水滴充分接觸。在正常情況下，除塵器阻力為1500Pa左右，對(duì)5μm的粉塵，效率為93％。沖激式除塵器下部裝有刮板運(yùn)輸機(jī)自動(dòng)刮泥，也可以人工定期排放。

圖5-5-2沖激式除塵器

除塵器處理風(fēng)量在20％范圍內(nèi)變化時(shí)，對(duì)除塵效率幾乎沒(méi)有影響。沖激式除塵機(jī)組把除塵器和風(fēng)機(jī)組合在一起，具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、維護(hù)管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

濕式除塵器的洗滌 廢水 中，除固體微粒外，還有各種可溶性物質(zhì)，洗滌 廢水 直接排入江河或下水道，會(huì)造成水系污染，這是值得重視的一個(gè)問(wèn)題。目前國(guó)外的濕式除塵器大都采用循環(huán)水，自激式除塵器用的水是在除塵器內(nèi)部自動(dòng)循環(huán)的，稱為水內(nèi)循環(huán)的濕式除塵器。和水外循環(huán)的濕式除塵器相比，節(jié)省了循環(huán)水 泵 的投資和運(yùn)行費(fèi)用，減少了 廢水 處理量。

沖激式除塵器的缺點(diǎn)是，與其它的濕式除塵器相比，金屬消耗量大，阻力較高，價(jià)格較貴。

3．臥式旋風(fēng)水膜除塵器

圖5-5-3是臥式旋風(fēng)水膜除塵器的示意圖，它由橫臥的外筒和內(nèi)筒構(gòu)成，內(nèi)外筒之間設(shè)有導(dǎo)流葉片。含塵氣體由一端沿切線方向進(jìn)入，沿導(dǎo)流片作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在氣流帶動(dòng)下液體在外壁形成一層水膜，同時(shí)還產(chǎn)生大量水滴。塵粒在慣性離心力作用下向外壁移動(dòng)，到達(dá)壁面后被水膜捕集。部分塵粒與液滴發(fā)生碰撞而被捕集。氣體連續(xù)流經(jīng)幾個(gè)螺旋形通道，便得到多次凈化，使絕大部分塵粒分離下來(lái)。

圖5-5-3臥式旋風(fēng)水膜除塵器

如果除塵器洪水比較穩(wěn)定，風(fēng)量在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，臥式旋風(fēng)水膜除塵器有一定的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，水位能自動(dòng)保持平衡。

用ρc=2610kg/m ³ 、中位徑d50=μm的耐火粘土粉進(jìn)行試驗(yàn)，除塵效率在98％左右。除塵器阻力約為800～1200Pa，耗水量約為0.06～0.15L／m ³ 。為了在出口處進(jìn)行氣液分離，小型除塵器采用重力脫水，大型除塵器用擋板或旋風(fēng)脫水。

圖5-5-4立式旋風(fēng)水膜除塵器

4．立式旋風(fēng)水膜除塵器

圖5-5-4是立式旋風(fēng)水膜除塵器示意圖。進(jìn)口氣流沿切線方向在下部進(jìn)入除塵器，水在上部由噴嘴沿切線方向噴出。由于進(jìn)口氣流的旋轉(zhuǎn)作用，在除塵器內(nèi)表面形成一層液膜。粉塵在離心力作用下被甩到筒壁，與液膜接觸而被捕集。它可以有效防止粉塵在器壁上的反彈、沖刷等引起的二次揚(yáng)塵，從而提高除塵效率，通常可達(dá)90%～95％。

除塵器筒體內(nèi)壁形成穩(wěn)定、均勻的水膜是保證除塵器正常工作的必要條件。因此，必須滿足以下要求：

（1）均勻布置噴嘴，間距不宜過(guò)大，約300～400mm；

（2）入口氣流速度不能太高，通常為15～22m／s；

（3）保持供水壓力穩(wěn)定，一般要求為30—50kPa，最好能設(shè)置恒壓水箱；

（4）簡(jiǎn)體內(nèi)表面要求平整光滑，不允許有凸凹不平及突出的焊縫等。

水膜除塵器用于鍋爐煙氣凈化時(shí)，會(huì)因煙氣中的SO ² 而遭腐蝕，降低使用壽命。為此，常用厚200～250mm的花崗巖制作（稱為麻石水膜除塵器）。這種除塵器的入口流速為15～22m／s（筒體流速3.5～5m／s），耗水量0.1～0.3L／m ³ ，阻力約為400～700Pa，其除塵效率低于通常的立式水膜除塵器。

5．文氏管除塵器

典型的文氏管除塵器如圖5-5-5所示。主要由三部分組成：引水裝置（噴霧器），文氏管體及脫水器，分別在其中實(shí)現(xiàn)霧化、凝并和除塵三個(gè)過(guò)程。

圖5-5-5文丘管除塵器

含塵氣流由風(fēng)管1進(jìn)入漸縮管2，氣流速度逐漸增加，靜壓降低。在喉管3中，氣流速度達(dá)到最高。由于高速氣流的沖擊，使噴嘴7噴出的水滴進(jìn)一步霧化。在喉管中氣液兩相充分混合，塵粒與水滴不斷碰撞凝并，成為更大的顆粒。在漸擴(kuò)管4氣流速度逐漸降低，靜壓增高。最后含塵氣流經(jīng)風(fēng)管5進(jìn)入脫水器6。由于細(xì)顆粒凝并增大，在一般的脫水器中就可以將粒塵和水滴一起除下。

文氏管除塵器的除塵效率主要取決于以下因素：

（1）喉管中的氣流速度

高效文氏管除塵器的喉管流速高達(dá)60～120m／s，對(duì)小于1.0μm的粉塵效率可達(dá)99％～99.9％，但阻力也高達(dá)5000～10000Pa。當(dāng)喉管流速為40～60m／s，效率約為90％～95％，阻力為600～5000Pa。對(duì)于煙氣量變化的除塵系統(tǒng)（如煉鋼轉(zhuǎn)爐）則要求隨煙氣量的變化而改變喉口大小（稱為變徑文氏管），以保持設(shè)計(jì)流速。

（2）霧化情況

在文氏管除塵器中，水霧的形成主要依靠喉管中的高速氣流將水滴粉碎成細(xì)小的水霧。噴霧的方式有中心軸向噴水、周邊徑向內(nèi)噴等。

（3）噴水量或水氣比

通常用L／m ³ 表示，也是決定除塵器性能的重要參數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，水氣比增加，除塵效率增加，阻力也增加，通常為0.3～1.5L／m ³ 。

文氏管除塵器是一種高效除塵器，對(duì)于小于1μm的粉塵仍有很高的除塵效率。它適用于高溫、高濕和有爆炸危險(xiǎn)的氣體。它的最大缺點(diǎn)是阻力很高。目前主要用于冶金、化工等行業(yè)高溫?zé)煔鈨艋绱笛鯚掍撧D(zhuǎn)爐煙氣。煙氣溫度最高可達(dá)1600～1700 ℃ ，含塵濃度為25～60g／m ³ ，粒徑大部分在1μm以下。

6．濕式除塵器的脫水裝置

防止氣流把液滴帶出濕式除塵器，對(duì)保證除塵系統(tǒng)運(yùn)行具有重要意義。常用的脫水裝置有重力脫水器、慣性脫水器、旋風(fēng)脫水器、彎頭脫水器、絲網(wǎng)脫水器等。在選擇脫水器時(shí)，除了考慮脫水效率外，還應(yīng)考慮阻力的大小。各種脫水器所能脫除的液滴大小、脫水效率和阻力在表5-5-1列出。

表5-5-1各種脫水器的性能

型式 液滴大小（μm） 脫水效率（%） 阻力（Pa） 慣    性 重    力 絲    網(wǎng) 旋    風(fēng) 150 100 10 5 20 96 99 99 50 99 9～17 150 200 800～1500

脫水器可以設(shè)于除塵器內(nèi)部（在氣流出口處），也可與除塵器分開(kāi)成為單獨(dú)的設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)定型設(shè)計(jì)的濕式除塵器都設(shè)有氣液分離裝置。試驗(yàn)表明，只要除塵器的實(shí)際處理風(fēng)量在規(guī)定的設(shè)計(jì)范圍以內(nèi)，一般不會(huì)發(fā)生“帶水”現(xiàn)象，發(fā)生“帶水”大都是由于選用風(fēng)機(jī)過(guò)大引起的。