CN104645724B - 一种用于提高小粒径雾滴除雾效率的板式除雾器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于提高小粒径雾滴除雾效率的板式除雾器，包括壳体，以及位于壳体内的上除雾单元和下除雾单元；每个除雾单元包括第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板交错布设，第一隔板上设有第一缺口和第一导流板，第二隔板上设有第二缺口和第二导流板，第一缺口和第二缺口错位布设；第一导流板折向第一隔板的左侧，第二导流板折向第二导流板的右侧；上除雾单元中的第一隔板的底端与下除雾单元中的第二隔板的顶端固定连接，上除雾单元中的第二隔板的底端与下除雾单元中的第一隔板的顶端固定连接，上除雾单元和下除雾单元中形成上下连通的气流通道。该板式除雾器提高小粒径雾滴的除雾效果。

Description

一种用于提高小粒径雾滴除雾效率的板式除雾器
技术领域
本发明涉及一种除雾装置，具体来说，涉及一种用于提高小粒径雾滴除雾效率的板式除雾器，可以实现雾滴与气体的分离。
背景技术
在能源、环保、化工、制药、食品加工等领域，存在大量气流中含有雾滴而需要从气流中将其去除的场合，该过程称之为除雾。如火力电站的湿法脱硫过程，塔顶向下喷淋的石膏浆液与来自塔底的含硫烟气在脱硫塔内形成逆向对流，使得烟气在脱硫过程混入大量雾滴，必须通过除雾器将烟气中的雾滴进行脱除后才能通过烟囱排入大气，否则雾滴中的石膏和其它硫酸盐类物质将对环境造成污染。目前有不同形式的除雾器，如采用多层金属丝网或多孔介质材料构成的除雾器等。针对火力电站湿法脱硫而言，折形板除雾器因其具有阻力小、成本低、适合大气量规模除雾等优点，目前使用最为广泛。现有折形板除雾器是由一系列平板按一定角度折成曲折平行挡板通道所构成，挡板间距通常为30～40mm，当含有雾滴的气流进入除雾器后，在板间弯曲通道内不断改变流动方向，根据流体力学原理，弯道处气流中的液滴在惯性力的作用下撞击到板壁上而被捕集，从而从气流中分离出来而形成除雾。这种除雾方式对大粒径（如d>30μm）的雾滴除雾效率较高（接近90％），而对细小雾滴除雾效率急剧下降，如对于直径为20μm的雾滴，除雾效率小于40%。造成这种现象的原因是由于小粒径雾滴质量小，与气流跟随性好所造成。对于一个直径30μm的雾滴而言，在30mm的除雾器挡板通道中，通道宽度是其直径的1000倍，当通道中的流线接近平行于通道壁面的情况下，小粒径雾滴撞壁的机会很小，从而除雾效率急剧下降，这也是造成目前电厂周边“石膏雨”现象的主要原因，小粒径雾滴排入大气后还将促进雾霾的生成。
发明内容
技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于提高小粒径雾滴除雾效率的板式除雾器，提高小粒径雾滴的除雾效果。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种用于提高小粒径雾滴除雾效率的板式除雾器，包括壳体，以及位于壳体内的上除雾单元和下除雾单元两个除雾单元，壳体的顶端设有气体出口，壳体的底端设有气体入口；每个除雾单元包括相互平行的第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板交错布设，第一隔板上设有第一缺口和第一导流板，第一导流板的顶端与第一缺口的顶端固定连接，第二隔板上设有第二缺口和第二导流板，第二导流板的顶端与第二缺口的顶端固定连接，第一缺口和第二缺口错位布设；第一导流板折向第一隔板的左侧，第二导流板折向第二导流板的右侧，或者第一导流板折向第一隔板的右侧，第二导流板折向第二导流板的左侧；上除雾单元中的第一隔板的底端与下除雾单元中的第二隔板的顶端固定连接，上除雾单元中的第二隔板的底端与下除雾单元中的第一隔板的顶端固定连接，上除雾单元和下除雾单元中形成上下连通的气流通道。
进一步，所述的第一导流板和第一隔板之间的夹角和第二导流板和第二隔板之间的夹角相等。
进一步，所述的第一导流板的长度等于第一缺口的长度，第二导流板的长度等于第二缺口的长度，第一缺口的长度和第二缺口的长度相等。
进一步，所述的第一导流板的末端和第二导流板的末端均位于气流通道的中线上。
有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
在保留板型除雾器压降低，不易发生堵塞的优点的情况下，通过合理设置导流板和缺口，引导气流在除雾器内形成漩涡，依靠漩涡强大的离心力作用将气流所夹带的液滴甩向壁面，达到较现有板型除雾器更良好的除雾效果。现有折流板除雾器是由多个平行弯曲的平板所组成，含有雾滴的气流进入除雾器后，在板间弯曲通道内不断改变流动方向，根据流体力学原理，弯道处气流中的液滴在惯性力的作用下撞击到板壁上而被捕集，从而从气流中分离出来而形成除雾。这种除雾方式对大粒径（如d>30μm）的雾滴除雾效率较高（接近90％），而对细小雾滴（尤其是直径小于20μm的雾滴）除雾效率急剧下降（<40%），这是由于小粒径雾滴质量小、与气流跟随性好所造成。为了增加小粒径雾滴的撞壁机会，其方法之一是增加对除雾器内气流的扰动，以大大增加气流中小雾滴的撞壁机会。本专利所公开的新型除雾器，通过在构成气流通道两侧平板上交错冲出缺口并同时形成导流板，左右相邻气流通道的气流在缺口和导流板的作用下，在气流通道内形成涡流，涡流的存在使得通道内气流的流线发生紊乱，以漩涡形式向下游漂移，从而大大增加了细小雾滴的撞壁机会，提高了除雾效果。目前研究结果表明，在通道板间距、板长度以及烟气流速相同的条件下，本发明所公开的新型板式除雾器对于10～20μm雾滴的除雾效率可以提高15％以上。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中第一隔板的侧视图。
图3为本发明中第二隔板的侧视图。
图中有：上除雾单元1、下除雾单元2、第一隔板3、第一导流板4、第二隔板5、第二导流板6、第一缺口7、第二缺口8、气流通道9、密闭腔体10。
具体实施方式
下面结合附图，对本发的技术方案作进一步详细的说明。
如图1至图3所示，本发明的一种用于提高小粒径雾滴除雾效率的板式除雾器，包括壳体10，以及位于壳体10内的上除雾单元1和下除雾单元2两个除雾单元。壳体10的顶端设有气体出口，壳体10的底端设有气体入口。每个除雾单元包括相互平行的第一隔板3和第二隔板5。第一隔板3和第二隔板5交错布设。第一隔板3上设有第一缺口7和第一导流板4。第一导流板4的顶端与第一缺口7的顶端固定连接。第二隔板5上设有第二缺口8和第二导流板6。第二导流板6的顶端与第二缺口8的顶端固定连接。第一缺口7和第二缺口8错位布设。第一导流板4折向第一隔板3的左侧，第二导流板6折向第二导流板6的右侧；或者第一导流板4折向第一隔板3的右侧，第二导流板6折向第二导流板6的左侧。上除雾单元1中的第一隔板3的底端与下除雾单元2中的第二隔板5的顶端固定连接，上除雾单元1中的第二隔板5的底端与下除雾单元2中的第一隔板3的顶端固定连接，上除雾单元1和下除雾单元2中形成上下连通的气流通道9。气流通道9相互平行。小粒径雾滴是指粒径小于20μm的雾滴。
上述结构的板式除雾器中，上除雾单元1中的第一隔板3的底端与下除雾单元2中的第二隔板5的顶端固定连接，上除雾单元1中的第二隔板5的底端与下除雾单元2中的第一隔板3的顶端固定连接。从除雾器各气流通道9的结构可知，上除雾单元1和下除雾单元2中形成的各气流通道9的流动阻力相同。流动阻力相同时，气流在每个气流通道9内的分配会保持一致，保证在整个除雾器内各个位置的处理量一致。
本发明的除雾器，由多个平行的直隔板组成。与目前广泛使用的折流板除雾器不同，本发明中的直隔板不进行折角弯曲，而是在平板上按一定规律交错开有缺口，缺口一侧有导流板。对于传统折流板除雾器，含雾滴气流在穿越某一层（或级）除雾器时，气流始终在同一气流通道中流动。而对于本发明的新型板式除雾器，左右邻近通道的气流在缺口和导流板的作用下，含雾滴气流穿越除雾器过程是不断变换板间流动通道所完成的，在穿越通道过程形成涡流，涡流的存在使得通道内气流的流线发生紊乱，以漩涡形式向下游漂移，从而大大增加了细小雾滴的撞壁机会，提高了除雾效果。
本发明的板式除雾器工作时，烟气从进气口处进入壳体10中，首先进入下除雾单元2，针对最左边的漩涡形成过程，烟气首先沿第一隔板3左边和第二隔板5右边运动，当行至第一导流板4和第二导流板6时，由于两个导流板的阻挡，且两个导流板的偏折方向相反，烟气转变方向，通过第一缺口7和第二缺口8向中间气流流道9对冲汇聚，且在导流板后方形成涡流，由于第一缺口7和第二缺口8在上下方向错位布置，从两个缺口汇聚的烟气对冲形成涡流，涡流以漩涡的形式向下游漂移。其它通道内的涡流的产生原理与此一致。烟气中的雾滴在漩涡中受到的离心力远大于传统折流板除雾器，更容易从烟气中被分离出而被板壁捕集，从而提高除雾效率。
烟气随后进入上除雾单元1，上除雾单元1中无导流板放入气流通道对应下除雾单元2中有导流板的气流通道。上除雾单元1中有导流板的气流通道对应下除雾单元2中无导流板的气流通道。这种除雾单元的横向错位布置使得每个气流通道9内的阻力保持一致，保证了烟气在每个气流通道内的处理量一致，上除雾单元1的其它结构和气流的运动与下除雾单元完全保持一致。
进一步，所述的第一导流板4和第一隔板3之间的夹角和第二导流板6和第二隔板5之间的夹角相等。夹角相等可以保持各个气流通道9内阻力一致。
进一步，所述的第一导流板4的长度等于第一缺口7的长度，第二导流板5的长度等于第二缺口8的长度，第一缺口7的长度和第二缺口8的长度相等。导流板和缺口长度保持一致，是为了方便加工时直接通过冲压直板得到本结构。第一缺口7的长度和第二缺口8的长度相等是为了保持阻力和气量的一致。
进一步，所述的第一导流板4的末端和第二导流板5的末端均位于气流通道的中线上。第一导流板4的末端和第二导流板5的末端均位于气流通道9中线方向，气流既不会因为间距过大直接通过通道短路，而导致气流不经导流板，直接通过通道，又不会因为间距过小，而导致前后相邻导流板之间的气流相互影响，同样也会增大阻力。
本发明的板式除雾器，由多个平行直隔板构成，相邻隔板间的气流通道9两侧隔板上交错冲出缺口，并同时设有导流板，开设缺口和设置导流板的目的是使左右邻近的气流通道中的气流在气流通道内形成涡流，以增加对气流中小雾滴的脱除作用。
以上对本发明所提供的一种板式除雾器装置进行了详细介绍。以上说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于提高小粒径雾滴除雾效率的板式除雾器，其特征在于，包括壳体(10)，以及位于壳体(10)内的上除雾单元(1)和下除雾单元(2)两个除雾单元，壳体(10)的顶端设有气体出口，壳体(10)的底端设有气体入口；
每个除雾单元包括相互平行的第一隔板(3)和第二隔板(5)，第一隔板(3)和第二隔板(5)交错布设，第一隔板(3)上设有第一缺口(7)和第一导流板(4)，第一导流板(4)的顶端与第一缺口(7)的顶端固定连接，第二隔板(5)上设有第二缺口(8)和第二导流板(6)，第二导流板(6)的顶端与第二缺口(8)的顶端固定连接，第一缺口(7)和第二缺口(8)错位布设；第一导流板(4)折向第一隔板(3)的左侧，第二导流板(6)折向第二隔板(5)的右侧，或者第一导流板(4)折向第一隔板(3)的右侧，第二导流板(6)折向第二隔板(5)的左侧；
上除雾单元(1)中的第一隔板(3)的底端与下除雾单元(2)中的第二隔板(5)的顶端固定连接，上除雾单元(1)中的第二隔板(5)的底端与下除雾单元(2)中的第一隔板(3)的顶端固定连接，上除雾单元(1)和下除雾单元(2)中形成上下连通的气流通道(9)。
2.按照权利要求1所述的用于提高小粒径雾滴除雾效率的板式除雾器，其特征在于，所述的第一导流板(4)和第一隔板(3)之间的夹角和第二导流板(6)和第二隔板(5)之间的夹角相等。
3.按照权利要求1所述的用于提高小粒径雾滴除雾效率的板式除雾器，其特征在于，所述的第一导流板(4)的长度等于第一缺口(7)的长度，第二导流板(6)的长度等于第二缺口(8)的长度，第一缺口(7)的长度和第二缺口(8)的长度相等。
4.按照权利要求1所述的用于提高小粒径雾滴除雾效率的板式除雾器，其特征在于，所述的第一导流板(4)的末端和第二导流板(6)的末端均位于气流通道的中线上。
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