CN105289115A - 除雾器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除雾器，其特征在于，一种除雾器，其特征在于，包括：a）与除雾器整体进气方向相垂直的一层或多层除雾叶片层；与b）固定除雾叶片的支撑结构；其中,所述除雾叶片包括一段曲面段，其凹面迎向气流，所述曲面段的横向截面呈渐变的弧形曲线状，横截面曲率随气流走向逐渐增大。本发明结构设计新颖简洁，设置方式灵活，具有阻力较小、不易沉积的优点，无需另外设置冲洗设备，特别适用于湿法烟气处理系统净化烟气中液滴的去除，排出满足湿度要求的气体。

Description

除雾器

技术领域

本发明涉及工业领域使用的一种气液分离装置，具体为一种适用于工业应用的除雾器。

背景技术

湿法脱硫工艺是一种常用的工业烟气脱硫治理方法，如氨法、钠法、石灰石-石膏法脱硫，在脱硫过程中，较小的浆液粒径有助于气液反应的快速进行，然而，脱硫后的烟气会因此饱含浆液雾滴，小粒径的雾滴易被气流携带排出，造成风机、热交换器及烟道的玷污和严重腐蚀，因此净化烟气在离开吸收塔之前需要经过除雾。压力损失小、气流速度高、除雾效率高的除雾器是保证湿法烟气处理工艺系统正常运行的重要环节。现有的除雾器普遍面临的一个难题是小粒径雾滴的去除率低和除雾器冲洗困难，易堵塞。

发明内容

本发明的技术目的是改进现有除雾器技术中存在的不足之处，提供一种适用于湿法烟气治理系统的高效、低阻、使用方便的除雾设备。

为了实现上述技术目的,本发明提供的技术方案为:

一种除雾器，其特征在于，包括:

a)与除雾器整体进气方向相垂直的一层或多层除雾叶片层；与

b)固定除雾叶片的支撑结构；

其中,所述除雾叶片包括一段曲面段，其凹面迎向气流，所述曲面段的横向截面呈渐变的弧形曲线状，横截面曲率随气流走向逐渐增大。

在上述方案的基础上，进一步改进或优选的技术方案还包括：

所述除雾叶片在曲面段的渐屈端或渐扩端延伸出一段直面段。

作为优选，所述曲面段横截面的形状取自渐开线，其曲线方程为：

$\left\{\begin{array}{c}x=k\×r\×\left(\cos \mathrm{\φ}+\mathrm{\φ}\×\sin \mathrm{\φ}\right)\\ y=r\×\left(\sin \mathrm{\φ}-\mathrm{\φ}\×\cos \mathrm{\φ}\right)\\ k=0.3~3\end{array}\right.$

上式中，φ为展角，r为基圆半径，k为修正系数。

本发明除雾器包括多个拼接成蜂窝状的除雾单元，所述除雾单元的叶片支撑结构为多边形框架，优选采用正六边形，便于除雾单元之间形成无缝拼接，所述除雾叶片固定在框架内壁上，所述框架设有竖向连接构件和横向连接构件：

所述竖向连接构件用于连接上层或下层框架，包括：

1)第一卡舌部件，从框架侧壁的顶面或底面伸出，伸出的自由端顶部设有第一卡勾凸起；

2)第二卡勾凸起，设置在框架侧壁上，凸出于侧壁的壁面，用于和上层或下层框架伸出的第一卡舌部件扣合连接；

所述横向连接构件用于连接同层的相邻框架，包括：

1)卡槽，从框架侧壁顶面向下切口形成；

2)T形卡条，设置在框架侧壁上，向外凸起，横截面呈T形，与相邻框架对接面上的卡槽位置对应，通过卡插使相邻除雾框架相接。

所述第一卡舌部件与框架侧壁一体成型，由侧壁本体向上或向下延伸形成，所述第一卡舌部件两侧为切口槽；所述第二卡勾凸起设置在框架侧壁的上部或下部，两侧亦设有切口槽，形成一端为自由端的第二卡舌部件，第二卡勾凸起位于第二卡舌部件的自由端顶部。

所述第一卡勾凸起朝向框架侧壁的内侧，所述第二卡勾凸起朝向框架侧壁的外侧，第一卡舌部件的宽度小于第二卡舌部件的宽度。

所述除雾叶片的纵向一端固定在所述框架的侧壁上，与其相对的另一端或固定在框架侧壁上，或设为自由端，或与另一除雾叶片的端部对接。

所述除雾叶片纵向倾斜固定在框架上。除雾叶片纵向方向上与水平线的夹角不小于15°。

所述框架侧壁底部设有用于架设在横梁支撑结构上的横梁卡槽，使除雾器便于安装在反应塔内。

本发明的有益效果：

1)弧形除雾叶片在除雾器中构成蜿蜒曲折的流体通道，当夹带有细小粒径雾滴或者细微粉尘颗粒的气体进入除雾器后，受除雾叶片的阻挡，形成旋流，而气体与雾滴、粉尘颗粒质量存在差异，促进气体和液体或粉尘在离心力的作用分离，尤其是渐变的弧形曲线，促使液滴或粉尘在持续变化的惯性力作用下，被渐变的叶片曲面捕捉除去，去除率高，设备阻力小。

2)结构设计新颖，易于加工制造，且除雾单元的设计更加便于生产、运输、拆装和维修，除雾单元可以拼装组合成不同直径、不同层数的除雾器，阻力可通层级的设置调整，使用方式灵活。

3)弧形叶片不易沉积，无需另外设置冲洗设备，尤其适用于湿法烟气处理系统净化烟气中水分的去除。

附图说明

图1为一实施例中，正六边形除雾单元(单层)组装后的立体结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为一块正六边形除雾单元的的立体结构示意图；

图4为两块正六边形除雾单元上下卡合后立体结构示意图；

图5为图3的仰视/俯视结构示意图；

图6为图3的侧视结构示意图；

图7为方形除雾单元一实施例的立体结构示意图；

图8为图7的前视结构示意图；

图9为图7的侧视结构示意图；

图10为若干方形除雾单元组装后的仰视/俯视结构示意图。

具体实施方式

为了进一步阐明本发明的技术方案、技术目的和技术效果，下面结合附图及具体实施例对本发明的结构特征做具体的介绍。

实施例一：

如图1至图6所示的除雾器，由多个整体或局部的正六边形的除雾单元1拼接组合构成。

所述除雾单元1由六块板体合围构成一正六边形的筒状框架2，框架2中部为可供气体通过的腔室，安装有四片倾斜的弧形除雾叶片301，所述除雾叶片301纵向的一端两两相对接，形成一叶片组，其对接处306向上拱起，使除雾叶片沿纵向倾斜，其倾斜角不小于15°。除雾叶片301另一端固定在支撑框架2的侧壁上，含液气体从除雾叶片301凹面下方进入除雾器。

为保障除雾叶片连接的稳固性，叶片组对接处306可再设置支撑构件。而除雾叶片301可通过焊接或采用模具注塑的方式与框架2一体成型。所述支撑框架2侧壁底部还设有用于架设在反应塔横梁上的半圆形横梁卡槽204。

所述除雾单元1通过卡合的方式与相邻的除雾单元1连接。框架2上设有横向连接构件和竖向连接构件，可分别用于上下除雾单元和左右除雾单元的固定安装。

(一)所述竖直连接构件包括：

1)第一卡舌部件201，从支撑框架2侧壁底面向下延伸出，两侧设有切口槽203，伸出的自由端顶部设有向除雾单元1内部凸起的第一卡勾凸起202；

2)第二卡舌部件207，设置在支撑框架2的侧壁上部，两侧开有切口槽208，上部设有向除雾单元外部凸起的第二卡勾凸起209。

其中，第一卡舌部件201的宽度小于第二卡舌部件207的宽度。

安装时，将上方的除雾单元1与下方除雾单元1对齐压下，上方除雾单元第一卡舌部件201通过其底端的第一卡勾凸起202,从下方勾住下方除雾单元的第二卡勾凸起209。由于除雾单元的六块侧壁有三块侧壁上设有第二卡勾凸起209，并间隔均布，使得上方除雾单元在卡合后，无法轻易从下方除雾单元脱离。

拆卸除雾单元时，因第一卡舌部件201的宽度小于第二卡舌部件207的宽度，可使用起子等工具从第一卡舌部件201两侧的切口槽203探入将第二卡舌部件207向内侧顶起，使两卡勾凸起分离。

(二)所述横向连接构件包括：

1)卡槽205，从框架2侧壁顶面向下切口形成；

2)T形卡条206，设置在框架2侧壁上，向框架2外侧凸起，横截面呈T形，与左右相邻除雾单元对接面上的卡槽205位置对应，卡条本身可设置为空心或实心。

安装时，将T形卡条206从相邻除雾单元对接面上的卡槽205开口处向下卡入，使两除雾单元水平固定连接，为使连接稳固，一个对接面上至少对称设有两处卡槽205或T形卡条206。

本实施例中，设除雾器水平设置在喷淋塔或其它塔体内，除雾器整体进气方向即为自下向上的垂直方向。

为避免含液气体从除雾叶片之间的缝隙中逃逸，除雾器内，上层除雾叶片在进气方向上(即垂直方向)的投影需覆盖住下层叶片之间的间隙通道。如一个除雾单元内在竖直方向上仅设有一层除雾叶片，可将其除雾叶片偏向一侧设置，如图3所示的除雾单元，左侧除雾叶片与支撑框架侧壁之间留有间隙308，两除雾叶片之间留有间隙307，可将与该除雾单元结构相同的另一除雾单元旋转180°安装在该除雾单元上方，使上下除雾单元内的除雾叶片在垂直方向上间隔交错布置，使整个除雾器从上向下俯视时，无直通喷淋塔内的缝隙,使进入除雾器的气体至少经过一个曲折的流体通道。每个除雾单元内也可设置多层除雾叶片，上下叶片之间也优选采用间隔交错的排布方式。

而当各除雾单元拼接好，安装在圆柱形的喷淋塔内后，除雾单元与塔内气流腔体之间余留的无法放置完整除雾单元的间隙空间可通过盲板阻挡，或者填充叶片，或者装入切割后的除雾单元或者针对该间隙空间做出形状适合的除雾单元。如图1所示的除雾器，每个除雾单元内在水平方向上设有2组叶片组，垂直方向上设有2层除雾叶片，除雾器周边将多余的边角切出，以适应圆形的塔体。

实施例二：

如图7至图10所示，一种方形的除雾单元4，包括由四块板体合围构成的支撑框架，框架内部设有叶片组302和叶片组303，每个叶片组由两片除雾叶片对接构成，除雾叶片的另一端分别固定在支撑框架的侧壁401、402上，叶片组中部对接处向下拱起，除雾叶片的凹面向下，气体由下至上进入除雾单元。

叶片组302错开设置于叶片组303上层，覆盖住叶片组303与支撑框架侧壁之间的供气体通过的间隙通道。如图8所示，若干方形除雾单元组合后的俯视图，各层叶片将除雾器进气口全部覆盖。而除雾单元之间除卡合方式外，还可通过焊接或螺栓等常用紧固件来固定连接。

上述两实施例中，所述除雾叶片的横向截面呈渐变的弧形曲线状，其曲率由叶片一侧向另一侧逐渐增大,形成渐屈(渐缩)或渐扩(或渐开、渐伸等)的变化轨迹。根据实际使用需要，除雾叶片也可在曲面段的渐屈端或渐扩端延伸出一段直面段。

如图5、图9所示，除雾叶片的凹面迎向气流，叶片之间的间隙和叶片曲面之下的空间连接形成了曲折的气流通道。具体实施中，除雾叶片横截面曲线形状可在曳引线、螺线(对数螺线、黄金螺线、双曲螺线)、渐开线和渐屈线、圆外旋轮线(心脏线)、蔓型线、蔓叶线、悬链线、蔷薇线、外摆线、蚶线等任一种线型中找到合适的线段，经过修正后用于除雾叶片的设计。如渐开线，修正后的曲线方程是：

$\left\{\begin{array}{c}x=k\×r\×\left(\cos \mathrm{\φ}+\mathrm{\φ}\×\sin \mathrm{\φ}\right)\\ y=r\×\left(\sin \mathrm{\φ}-\mathrm{\φ}\×\cos \mathrm{\φ}\right)\\ \mathrm{\φ}=0~\mathrm{\π}/2;r=0.5~10mm,k=0.3~3\end{array}\right.$

上式中，φ为展角，r为基圆半径，k为修正系数。

设除雾器整体进气方向为自下向上，横向方向上，除雾叶片的渐扩端为低端，渐屈端为高端，气流在接触除雾叶片后，在横向方向上自叶片的渐扩端向渐渐屈端流动，如图4、图7所示。

所述除雾叶片或支撑结构可采用聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚苯硫醚、尼龙材料中的一种或多种材料制成。叶片的层数或除雾单元的层数，具体可根据设备需求进行设置，且除雾单元的局部阻力可随着叶片或除雾单元层级的增加而增加，例如使除雾器阻力从中间向圆周递增，除雾叶片或除雾单元的层数亦从中间向两侧递增。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进。本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种除雾器，其特征在于，包括:

a)与除雾器整体进气方向相垂直的一层或多层除雾叶片层；与

b)固定除雾叶片的支撑结构；

其中,所述除雾叶片包括一段曲面段，其凹面迎向气流，所述曲面段的横向截面为渐变的弧形曲线，其曲率随气流走向逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的一种除雾器，其特征在于，所述除雾叶片在曲面段的渐屈端或渐扩端延伸出一段直面段。

3.根据权利要求1或2所述的一种除雾器，其特征在于，所述曲面段横截面的形状取自渐开线，其曲线方程为：

$\left\{\begin{array}{c}x=k\×r\×\left(\cos \mathrm{\φ}+\mathrm{\φ}\×\sin \mathrm{\φ}\right)\\ y=r\×\left(\sin \mathrm{\φ}-\mathrm{\φ}\×\cos \mathrm{\φ}\right)\\ k=0.3~3\end{array}\right.$

上式中，φ为展角，r为基圆半径，k为修正系数。

4.根据权利要求1所述的一种除雾器，其特征在于，包括多个拼接成蜂窝状的除雾单元，所述除雾单元的叶片支撑结构为多边形框架(2)，除雾叶片固定在框架(2)内壁上，所述框架(2)设有竖向连接构件和横向连接构件：

所述竖向连接构件用于连接上层或下层框架，包括：

1)第一卡舌部件(201)，从框架(2)侧壁的顶面或底面伸出，伸出的自由端顶部设有第一卡勾凸起(202)；

2)第二卡勾凸起(209)，设置在框架(2)侧壁上，凸出于侧壁的壁面(自壁面向内部凹陷)，用于和上层或下层框架伸出的第一卡舌部件(201)扣合连接；

所述横向连接构件用于连接同层的相邻框架，包括：

1)卡槽(205)，从框架(2)侧壁顶面向下切口形成；

2)T形卡条(206)，设置在框架(2)侧壁上，向外凸起，横截面呈T形，与相邻框架对接面上的卡槽(205)位置对应，通过卡插使相邻除雾框架相接。

5.根据权利要求4所述的一种除雾器，其特征在于，所述第一卡舌部件(201)与框架(2)侧壁一体成型，由侧壁本体向上或向下延伸形成，所述第一卡舌部件(201)两侧为切口槽(203)；所述第二卡勾凸起(209)设置在框架(2)侧壁的上部或下部，两侧亦设有切口槽(208)，形成一端为自由端的第二卡舌部件(207)，第二卡勾凸起(209)位于第二卡舌部件(207)的自由端顶部。

6.根据权利要求5所述的一种除雾器，其特征在于，所述第一卡勾凸起(201)朝向框架(2)侧壁的内侧，所述第二卡勾凸起(209)朝向框架侧壁(2)的外侧，第一卡舌部件(201)的宽度小于第二卡舌部件(207)的宽度。

7.根据权利要求4所述的一种除雾器，其特征在于，所述除雾叶片的纵向一端固定在所述框架(2)的侧壁上，与其相对的另一端或固定在框架(2)侧壁上，或设为自由端，或与另一除雾叶片的端部对接。

8.根据权利要求7所述的一种除雾器，其特征在于，所述除雾叶片纵向倾斜固定在框架(2)上。

9.根据权利要求8所述的一种除雾器，其特征在于，除雾叶片纵向方向上与水平线的夹角不小于15°。

10.根据权利要求4所述的一种除雾器，其特征在于，所述框架(2)侧壁底部设有用于架设在横梁支撑结构上的横梁卡槽。