CN101791505A - 折流板式旋风除雾器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种折流板惯性分离——旋风离心分离复合除雾的装置及方法。该方法可描述为：除雾装置设计为两级除雾器，气流在通过设置在底层的第一级折流板除雾叶片间通道时，利用流线的偏转，雾滴在惯性作用下撞击叶片，从而使较大直径的液滴得到捕集。另外，折流板出口段朝向同一旋转方向倾斜布置，在除雾的同时起到了导流作用，气流在通过第一级叶片后旋转上升。而第二级除雾器通道在竖直方向上设置为折流式；在水平方向上设置为同心圆环状，因此旋转气流在通过该层除雾通道时，利用折流板惯性分离和旋转离心分离的复合作用使得较小的雾滴得到进一步去除，从而使除雾器整体达到较彻底的除雾效果。

Description

折流板式旋风除雾器

技术领域

本发明涉及一种折流板惯性分离——旋风离心分离复合除雾器的装置及方法，属于大气污染防治技术领域。

背景技术

在工业生产过程中，除雾装置通常用于去除气体中夹带的液滴，以减少液滴对气流通道以及后续设备的玷污和腐蚀，或防止含雾滴气体直接排放对大气环境造成污染。其基本的工作原理是当带有液滴的气流进入除雾器通道时，在各种力的作用下使液滴运动方向与气流运动方向产生偏离，并使其撞击到除雾器叶片或其它捕集体表面上使之得以去除，从而实现气液分离。

目前应用于气液分离的装置主要有四种：重力沉降分离器、滤网分离器、离心分离器以及折流板除雾器。其中，重力沉降分离器主要应用于去除粒径大于150微米的液滴；滤网分离器主要应用于低气量中粒径为5-7微米的液滴的分离；离心分离器可以产生比重力大2000倍的离心力，能高效的去除粒径为4-5微米的液滴；折流板除雾器由一系列与烟气入口方向平行的叶片组成，主要应用于去除粒径为10～100微米的液滴。

四种类型的除雾器中，折流板除雾器在工业生产过程中应用的较为普遍。其主要的工作原理是利用气流在折流板间通道内连续改变流向，液滴由于自身惯性力作用从气流流线中分离，并撞击除雾叶片表面使之得以去除。而由于折流板除雾器主要适用于去除粒径为10～100微米的液滴，对于更小直径的液滴，单纯利用惯性力偏折作用的折流板除雾器则无法对其实现有效的捕集。

发明内容

技术问题；本发明针对单一利用惯性力偏折作用的折流板除雾器，其难以对小直径液滴实现有效去除的缺点，提供一种折流板惯性分离——旋风离心分离复合除雾器的装置及方法，以达到有效分离气流中的微小雾滴，实现对风道和设备的保护，以及避免大气环境受到污染的目的。

技术方案：本发明所述的装置主要包括两级除雾系统：各级除雾器由折流板叶片按一定方式排列构成。以及叶片冲洗系统，由布置在各级除雾器两侧的冲洗管道和喷头构成。装置整体呈圆筒状，气流自下而上通过除雾器。

本发明所述的技术方案为：该除雾器整体呈圆筒状，内部自下而上串联设置二级除雾器，包括第一级除雾器、第二级除雾器，每级除雾器呈圆板状，并在每级除雾器上下两侧布置有高压冲洗水管，待处理气流自下而上通过二级除雾器，气流中的雾滴得到分离去除，气体由除雾器上方排出。

第一级除雾器采用折板式除雾叶片彼此间并列布置，形成环状；若干组环状叶片同轴心位于同一平面内组构成第一级除雾叶片的整体，

第二级除雾器同样采用折板式除雾叶片，而叶片间通道在竖直方向上设置为折流式；在水平方向上设置为同心圆环状。

所述的高压冲洗水管连接采用多点均匀分布的冲洗喷头，通过喷头周期性冲洗除雾叶片，以避免除雾器在长期运行过程中叶片表面结垢，除雾通道被堵塞。

含雾滴气流由下部进入除雾器后，在通过底层的第一级折流板除雾叶片间通道时，利用雾滴的惯性力偏折作用使其与气流分离，随后撞击叶片，从而使较大直径的液滴得到捕集。并且折流板出口段朝向同一旋转方向倾斜布置，在除雾的同时起到了导流作用，气流在通过第一级叶片后旋转上升。而第二级除雾器通道2在竖直方向上设置为折流式；在水平方向上设置为同心圆环状，因此旋转气流在通过该层除雾通道时，利用折流板惯性分离和旋转离心分离的复合作用使得较小的雾滴得到进一步有效去除。处理后的气体由装置上部排出。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下特点：

1、本装置同时利用了折流板惯性分离原理以及旋转离心分离原理，在两种力的复合作用下即使对于微小液滴也能够实现良好的捕集效果，相比于传统折流板除雾器，该装置在除雾效率上有很大的提升。

2、第一级除雾器有效的利用的了除雾叶片的导流原理，在实现气液分离器效果的同时，达到了迫使气流旋转的作用。相比于旋风除雾器而言，省去了对单一作用导流板的设置，使得装置整体更为简化。

3、各级除雾器均布置为平板状，高度较低，所占空间小，可与其它设备联合布置，节约设备建造成本。

附图说明

图1是本发明除雾装置的整体结构示意图。

图2是本发明第一级除雾器的结构整体示意图。

图3是本发明第一级除雾器的结构局部详细示意图。

图4是本发明第一级除雾器的结构俯视图。

图5是本发明第一级除雾器的结构A-A面剖视图(剖视区域如图4中所示)。

图6是本发明第二级除雾器的结构整体示意图。

图7是本发明第二级除雾器的结构局部详细示意图。

图8是本发明第二级除雾器的结构俯视图。

图9是本发明第二级除雾器的结构B-B面剖视图(剖视区域如图8中所示)。

图10是本发明冲洗装置的结构示意图。

图中有：第一级除雾器1、第二级除雾器2、高压冲洗水管3、折板式除雾叶片4、冲洗喷头5。

具体实施方式

该除雾器整体呈圆筒状，内部自下而上串联设置二级除雾器，包括第一级除雾器1、第二级除雾器2，每级除雾器呈圆板状，并在每级除雾器上下两侧布置有高压冲洗水管3，待处理气流自下而上通过二级除雾器，气流中的雾滴得到分离去除，气体由除雾器上方排出。

第一级折板式除雾叶片彼此间并列布置，形成环状；若干组环状叶片组构成第一级除雾叶片的整体。当气流流经叶片间通道时，因流线偏转，大直径的雾滴由于自身惯性较大，将偏离气流的运动方向并撞击叶片表面，从而得到去除。另外叶片间通道在出口段均倾斜朝向同一旋转方向，这样使得该层叶片同时起到导流板的作用，气流在通过该层除雾器后将因叶片的导流作用而旋转上升。

第二级除雾器同样采用折板式除雾叶片，而叶片间通道在竖直方向上设置为折流式；在水平方向上设置为同心圆环状，因此当旋转上升的气流通过第二级除雾器时，在竖直方向上雾滴由于自身惯性偏离气流流线，从而撞击叶片得以去除；而水平方向上则在离心力的作用下，雾滴甩向圆环状叶片间通道外侧叶片的内壁，随后得以捕集。折流板惯性分离及旋转离心分离的复合作用使得较小直径的雾滴得到去除。

每级除雾器上下两侧均布置有冲洗水管，冲洗喷头采用多点均匀分布，并与冲洗水管连接。通过喷头周期性冲洗除雾叶片，以避免除雾器在长期运行过程中叶片表面结垢，除雾通道被堵塞。

实例：

本发明应用于湿法烟气脱硫工艺中，对脱硫后烟气中雾滴的进行去除：所设计除雾装置与湿法烟气脱硫设备设置为一整体脱硫系统，布置在脱硫塔的上方。塔径为12m，除雾段总高度为4.0m，塔内烟气的平均上升流速为5m/s。

含雾滴烟气自下而上先通过第一级除雾器。第一级折板式除雾叶片彼此间并列布置，叶片间距为40mm，叶片高度为350mm，叶片折角为75°，并排布形成圆环状。成为一组叶片。第一级除雾器共设7组环状叶片，每组宽度为750mm。中部直径为1500mm的圆柱状区域设置为气流盲区。第一级除雾器同时起到了去除大直径雾滴和导流烟气的作用。

第二级折板式除雾器其叶片间通道在竖直方向上设置为折流式，叶片间距为25mm，叶片高度为300mm，叶片折角为90°。在水平方向上设置为同心圆环状，中部直径为1500mm的圆柱状区域设置为气流盲区。第二级除雾器在折流板惯性分离作用以及旋转离心分离作用的协同效果下，进一步对小直径雾滴予以去除。之后烟气由除雾装置上方的出口排出。

高压冲洗系统布置在每级除雾器的上下两侧，每侧各设置11根80×10规格高压水管，并与186个冲洗喷嘴连接(总计744个冲洗喷嘴)。喷嘴距除雾器表面的垂直距离h为0.78m，喷射扩散角α为75°，冲洗覆盖率达到300％。在冲洗压力方面，第一级除雾器正面冲洗水压设计为2.4×10⁵Pa；背面冲洗水压设计为1.6×10⁵Pa；第二级除雾器正面冲洗水压设计为2.2×10⁵Pa；背面冲洗水压设计为1.4×10⁵Pa。冲洗系统的总瞬时设计耗水量为1124m³/m²*h。并且设置冲洗周期为1.5h。

该系统经运行测试，总体除雾效率高于97％，总压力损失小于200Pa。

Claims (4)

1.一种折流板旋风除雾器，其特征在于该除雾器整体呈圆筒状，内部自下而上串联设置二级除雾器，包括第一级除雾器(1)、第二级除雾器(2)，每级除雾器呈圆板状，并在每级除雾器上下两侧布置有高压冲洗水管(3)，待处理气流自下而上通过二级除雾器，气流中的雾滴得到分离去除，气体由除雾器上方排出。

2.根据权利要求1所述的折流板旋风除雾器，其特征在于第一级除雾器(1)采用折板式除雾叶片(4)彼此间并列布置，形成环状；若干组环状叶片同轴心位于同一平面内组构成第一级除雾叶片的整体。

3.根据权利要求1所述的折流板旋风除雾器，其特征在于第二级除雾器(2)同样采用折板式除雾叶片(4)，而叶片间通道在竖直方向上设置为折流式；在水平方向上设置为同心圆环状。

4.根据权利要求1所述的折流板旋风除雾器，其特征在于所述的高压冲洗水管(3)连接采用多点均匀分布的冲洗喷头(5)，通过喷头周期性冲洗除雾叶片，以避免除雾器在长期运行过程中叶片表面结垢，除雾通道被堵塞。

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