CN105983277A - 除雾器及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除雾器及其设计方法，属于除雾领域。除雾器设置在圆筒状容器内，由多级除雾元件组成，除雾元件包括多个管排和集液挡板，多级除雾元件沿容器的高度方向依次排布，除最上端或最下端的除雾元件外，其他除雾元件的集液挡板中心均设置有开口；在集液挡板的下方或上方，设有多个管排，多个管排互不接触，多个管排之间采用错排，每个管排由轴线平行且互不接触的除雾管组成，除雾管呈圆周排列，除雾管为圆管，除雾管的轴线与容器底面的夹角范围为60～90°。本发明解决了气流受塔横截面积限制、气流的流通面积较小、气速较低和因除雾器截面瓶颈造成的二次夹带的问题，实现了提高气雾分离效率的效果，本发明用于气雾的分离。

Description

除雾器及其设计方法

技术领域

本发明涉及除雾领域，特别涉及一种除雾器及其设计方法。

背景技术

在气液传质传热单元操作或化学反应过程中，要求气液两相充分接触促进相间组分的传递，以达到强化分离或反应的目的。当传质或反应过程完成后，通常需要将汽相产物与液相原料进行机械分离。在有限的汽液接触空间和两相接触停留时间下，在气相中不可避免地存在着一些来不及分离的小液滴，液滴被气体携带称为雾沫夹带。雾沫夹带造成的返混会使传质过程或反应过程的推动力降低，造成传质效率或反应转化率的降低，过量雾沫夹带使液体不能正常下流，会限制处理能力，严重时会引发喷射液泛，造成生产安全事故。在实际工业操作中，绝大多数传质过程或反应过程都伴有雾沫夹带返混。这是由于为了保证充分传质或加快反应，气液两相需要有足够大的相界面积，气泡与液滴分散得越细小，获得的表面能就越大，传质速率或反应速率越快，但是机械分离就越困难。

因此，除雾器是塔设备、罐式容器或反应釜中常用的除雾设备。除雾可以精制产品，保证处理量；控制排放，减少大气中的有害物质排放量，改善环境质量；减少操作过程中的物料损失，尽可能地回收有用组分，降低生产成本；还可以保护设备，防止雾沫夹带对容器壁、管口造成机械冲击，以及对管线、管件、输送设备、测量仪表等产生种种危害。

现有的除雾器一般都采用卧式，而卧式除雾器的截面积小于塔径，捕雾面积几乎没有可调节的余地，根据斯托克斯定理，气速较高时可完全脱除的颗粒粒径也会比较大，其结果是导致高处理量下的除雾效率降低，特别是对微粒径液滴的捕集，受此限制，空塔设计气速偏低。为了尽量避免出口管线中夹带液体，除雾器通常安装在容器出口附近，该处的气体流通截面积比塔径小很多，气速会远高于空塔气速，在此处不容易捕集液体，而且在分离器上已经捕集到的液体还可能会被高速气体重新吹走，形成严重的二次夹带，严重影响系统的正常运行。

波纹板除雾器因其结构简单、运行可靠而使用较多，但是其雾沫脱除率不高，特别是对微粒径液滴的捕集。丝网除雾器因能分离直径小于3～5微米的颗粒，且压降不大而被广泛使用，但它只适用于洁净气体，气液中不能含有粘结物，否则易堵塞，机械强度也比较差。旋风除雾器中要求的气流速度较大，波纹板除雾器和旋流板除雾器的最佳风速为5～9米每秒，低风速下其分离能力会受到一定限制，而容器的空塔气速一般不超过1～2米每秒，而且高风速下压力损失偏高，这类分离器的操作弹性比较小。静电除雾器虽然可以解决压力损失过大的问题，但设备庞大、需高压荷电、不适用于易燃易爆体系，这种方法技术要求高、成本高，应用较少。此外，分离器的表面未经处理，容易结垢堵塞，造成其他设备的损坏，有的造价成本比较高。

以常减压蒸馏装置为例，作为炼油工业的“龙头”，原油蒸馏是原油深度加工的基础，其拔出率提高的效益不仅在本装置上体现出来，更重要的是体现在下游的二次、三次加工产品的调和及整个石化企业的效益上。常减压油品分馏塔由于采用一次汽化进料，在常压塔和减压塔的进料段的气液相负荷大、再加上气体分布不均匀，因而雾沫夹带极为严重，严重影响侧线产品的胶质、沥青质含量以及馏分油馏程宽度，造成产品馏分重叠，色值不合格等问题。

为捕集常减压蒸馏塔内夹带于油气中的液滴，保证传质效果，安装了大量的金属填料与破沫网，但是由于原油中重组分胶质沥青含量较高并且还夹带少量泥土，丝网除雾器极易被生焦物“搭桥”堵住网孔，造成装置非正常停车清洗。由于油气在塔内分布不均，使得除雾器部分处于流动死区，降低了除雾器的除雾效率，而且除雾器的安装位置一直存在缺陷，往往被安装在塔出口缩颈处，此处气速较高容易形成捕集下的液滴二次夹带造成除雾效率降低，因此，除雾器的除雾效率较低。

发明内容

为了解决除雾效率较低的问题，本发明提供了一种除雾器及其设计方法。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种除雾器，所述除雾器设置在容器内，所述容器为圆筒状，所述除雾器由多级除雾元件组成，所述除雾元件包括多个管排和集液挡板，

多级所述除雾元件沿所述容器的高度方向依次排布，所述多级所述除雾元件中除最上端或最下端的除雾元件外，其他除雾元件的集液挡板中心均设置有开口；

在所述集液挡板的下方或上方，设置有多个所述管排，多个所述管排互不接触，多个所述管排之间以所述容器的轴线为中心采用错排方式呈辐射状排布，每个所述管排由轴线平行且互不接触的除雾管组成，每个所述管排的除雾管以所述容器的轴线为轴呈圆周排列，所述除雾管为圆管，所述除雾管的轴线与所述容器的底面之间的夹角的范围为60～90°。

可选的，所述多级所述除雾元件中除最上端的除雾元件外，其他除雾元件的集液挡板中心均设置有开口；

所述多级所述除雾元件中除最上端的除雾元件外，其他除雾元件的集液挡板中心设置的开口的直径沿所述容器的高度方向从上至下依次增加，所述多级所述除雾元件中的集液挡板均为钝圆锥形，

所述除雾器还包括：固定挡板，所述固定挡板为圆环，

所述固定挡板与所述多级所述除雾元件中最下端的除雾元件固定连接，所述固定挡板外侧的边缘固定设置在所述容器的内壁上。

可选的，所述多级所述除雾元件中除最下端的除雾元件外，其他除雾元件的集液挡板中心均设置有开口；

所述多级所述除雾元件中除最下端的除雾元件外，其他除雾元件的集液挡板中心设置的开口的直径沿所述容器的高度方向从下至上依次增加，所述多级所述除雾元件中的集液挡板均为钝圆锥形，

所述除雾器还包括：固定挡板，所述固定挡板为圆环，

所述固定挡板与所述多级所述除雾元件中最上端的除雾元件固定连接，所述固定挡板外侧的边缘固定设置在所述容器的内壁上。

可选的，所述除雾元件还包括：溢流堰，

所述溢流堰的堰板垂直于所述容器的底面，所述溢流堰中的一端固定设置在所述多级所述除雾元件中除最上端和最下端的除雾元件外的其他除雾元件的集液挡板的外沿处。

可选的，所述溢流堰采用平直堰板、齿形堰板或栅栏型堰板制成，所述溢流堰的堰高的范围为10～100mm。

可选的，所述除雾器的顶端与所述容器的出口的距离H大于或等于0.5倍所述容器的直径；

所述除雾管为半圆管与三角形半管合成的整管、椭圆形管、半圆管、椭圆形半管和三角形半管中的任意一种，所述除雾管的直径或当量直径的范围为15～50mm，多个所述除雾管中任意两个相邻的除雾管之间的距离相等，多个所述管排中任意两个相邻的管排之间的距离为1.25～5倍的所述除雾管的直径或当量直径。

可选的，所述多级所述除雾元件中的集液挡板中的任意一个集液挡板与经过所述容器轴线的面的交线，与所述容器底面夹角的范围为0～10°。

可选的，所述固定挡板上设置有多个排液孔，多个所述排液孔均贯穿所述固定挡板，所述排液孔为平直开孔或文丘里型开孔，所述平直开孔的开孔面的形状为圆形、椭圆形、矩形、正方形、菱形、带圆弧倒角的矩形、带圆弧倒角的正方形或带圆弧倒角的菱形，

所述排液孔的孔径为所述固定挡板外径的0.05～0.08倍，多个所述排液孔的开孔面积之和是所述固定挡板的截面积的0.05～0.1倍。

可选的，所述除雾器的表面喷涂有耐高温、耐磨且疏水疏油的涂层，所述除雾器高度的范围为100～1000mm，所述除雾元件高度的范围为30～500mm，多级所述除雾元件中的任意一级除雾元件空隙率的范围为0.2～0.5，所述除雾元件中多个管排的宽度为0.1～0.4倍的所述容器的直径，所述管排的个数大于或等于3。

另一方面，提供了一种除雾器的设计方法，所述除雾器设置在容器内，所述容器为圆筒状，所述除雾器由多级除雾元件组成，所述除雾元件包括多个管排和集液挡板，多个所述管排互不接触，每个所述管排由轴线平行且互不接触的除雾管组成，所述除雾器的设计方法包括：

获取多级所述除雾元件中的任意一级除雾元件的空隙率e；

获取组成所述除雾元件的除雾管的直径或当量直径d；

根据所述空隙率e、所述直径或当量直径d以及距离公式确定所述除雾元件中任意两个相邻的除雾管之间的距离L，所述距离公式为：

$L=\frac{d}{1-e};$

获取所述容器的直径D；

获取所述管排的数量n；

根据所述容器的直径D、所述管排的数量n以及宽度公式确定所述除雾元件中多个管排的宽度W，所述宽度公式为：

$W=[\frac{\sqrt{3}(n-1)}{2(1-e)}+1]D;$

根据所述除雾元件中任意两个相邻的除雾管之间的距离L和所述除雾元件中多个管排的宽度W，设计所述除雾器。

可选的，所述除雾器的设计方法还包括：

所述除雾元件的个数公式为：

$N=\frac{{R-R}_1-W_1}{W};$

所述N为所述除雾元件的个数，所述R为所述容器的半径，所述R1为多级所述除雾元件中最靠近所述容器的轴的多个除雾管所围成的多个圆周中平均半径最小的圆周的平均半径，所述W1为所述固定挡板外侧边缘的宽度。

可选的，所述除雾器的设计方法还包括：

所述除雾器的高度公式为：

h＝h₁+h₂+...+h_N；

其中，所述h为所述除雾器的高度，所述h1为所述除雾器中多级所述除雾元件中的第一级除雾元件的高度，所述h2为所述除雾器中多级所述除雾元件中的第二级除雾元件的高度，所述hN为所述除雾器中多级所述除雾元件中的最后一级除雾元件的高度，

所述h由所述除雾器的总流通面积SV确定，所述除雾器的总流通面积公式为：

S_V＝S₁+S₂+...+S_i+...+S_N；

其中，所述SV为所述除雾器的总流通面积，所述Si为多级所述除雾元件中任意一级除雾元件的流通面积，

多级所述除雾元件中任意一级除雾元件的流通面积公式为：

S_i＝2π[R₁+(N-1)W]·h_i·e_i；

其中，所述Si为多级所述除雾元件中任意一级除雾元件的流通面积，所述π为圆周率，所述R1为多级所述除雾元件中最靠近所述容器的轴的多个除雾管所围成的多个圆周中平均半径最小的圆周的平均半径，所述N为所述除雾元件的级数，所述W为所述除雾元件中多个管排的宽度，所述hi为所述除雾器中多级所述除雾元件中的任意一级除雾元件的高度，所述ei为多级所述除雾元件中的一级除雾元件的空隙率；

根据第一公式：

u_g·S_h＝u′_g·S_V＝Q_V；

和第二公式：

$\frac{u_g^{\′}}{u_g}=\frac{S_h}{S_V}=\frac{1}{k};$

得出：所述除雾器的流通面积SV由表观气速u′_g和气体处理量QV决定，其中，所述Sh为塔截面积，所述k为流通面积与塔截面积的比例系数，所述ug为空塔气速，即所述雾气通过所述容器中的速度，所述u′_g为所述雾气通过除雾器的表观气速；

为了保证液体的捕集率，需使

u′_g＜u_g，所以k＞1，即： $u_g^{\&prime;}<u_g=\frac{Q_V}{{0.785D}^2};$

根据层流状态下液滴沉降的Stockes公式，设除雾器能除去的液滴临界直径为dc，则表观气速的公式为：

$u_g^{\&prime;}=\frac{({\mathrm{\&rho;}}_l-{\mathrm{\&rho;}}_g)d_c^{2}g}{18\mathrm{\&mu;}};$

其中，所述u′_g为表观气速，所述ρ_l为液体密度，所述ρ_g为气体密度，所述g为重力加速度，所述μ为气体粘度，

所述除雾器的流通面积SV还需满足第三公式：

$S_V=\frac{Q_V}{u_g^{\&prime;}}\&GreaterEqual;\frac{{18\mathrm{\&mu;Q}}_V}{({\mathrm{\&rho;}}_l-{\mathrm{\&rho;}}_g)d_c^{2}g};$

即： $S_V=2\mathrm{\&pi;}(R_1{h}_1{e}_1+R_2{h}_2{e}_2+...+R_i{h}_i{e}_i+...+R_N{h}_N{e}_N)>\frac{{18\mathrm{\&mu;Q}}_V}{({\mathrm{\&rho;}}_l-{\mathrm{\&rho;}}_g)d_c^{2}g};$

其中，所述R为多级所述除雾元件中的多个除雾管中，最靠近所述容器的轴的多个除雾管所围成圆周的平均半径。

可选的，所述除雾器的设计方法还包括：

所述除雾器的最大允许操作气速公式为：

$u_{\max }=K\sqrt{\frac{{\mathrm{\&rho;}}_l-{\mathrm{\&rho;}}_g}{{\mathrm{\&rho;}}_g}};$

其中，所述u_max为所述除雾器的最大允许操作气速，所述ρ_l为液体密度，所述ρ_g为气体密度和所述K为容量因子。

可选的，所述除雾器的设计方法还包括：

所述除雾器的干压降公式为：

${\mathrm{\&Delta;P}}_{\mathrm{dry}}=\mathrm{\&xi;}\frac{{\mathrm{\&rho;}}_g{u}_g^{\&prime;2}}{2};$

其中，所述ΔP_dry为所述除雾器的干压降，所述ζ为局部阻力系数，所述ρ_g为气体密度，所述u′_g为所述雾气通过除雾器的表观气速；

所述除雾器的湿压降公式为：

${\mathrm{\&Delta;P}}_{\mathrm{wet}}=\mathrm{\&lambda;}\&CenterDot;\frac{u_g^{\&prime;}\&CenterDot;d^2\&CenterDot;{\mathrm{\&rho;}}_g\&CenterDot;a_e}{g\&CenterDot;e\&CenterDot;{\mathrm{\&rho;}}_l};$

其中，所述ΔP_wet为所述除雾器的湿压降，所述λ为经验参数，所述u′_g为所述雾气通过除雾器的表观气速，所述d为液滴直径，所述ρ_g为气体密度，所述a_e为除雾器表面积，所述g为重力加速度，所述e为多级所述除雾元件中的一级除雾元件的空隙率，所述ρ_l为液体密度。

本发明提供了一种除雾器及其设计方法，通过在该除雾器中设置了多级除雾元件，且多级除雾元件沿容器的高度方向依次排布，使得除雾器除雾面积不再受容器的直径的限制，可以通过增加除雾器中该除雾元件的级数，即通过增加该除雾器的高度来增加气体流通面积，且该除雾器的顶端与该容器的出口之间的距离较大，使得当雾在流经该除雾器时，雾的流速较小，增加雾中能够在该除雾器上聚集的颗粒，提高了该除雾器的除雾效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种除雾器的应用环境图；

图2是本发明实施例提供的另一种除雾器的应用环境图；

图3是发明实施例提供了一种除雾器的结构示意图；

图4是发明实施例提供了另一种除雾器的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种除雾元件的仰视图；

图6是本发明实施例提供的又一种除雾器的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种除雾元件的俯视图；

图8是本发明实施例提供的一种除雾器的设计方法的方法流程图；

图9是本发明实施例提供的另一种除雾器的设计方法的方法流程图；

图10是本发明实施例提供的另一种除雾元件的仰视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1为本发明实施例提供的一种除雾器的应用环境图，如图1所示，除雾器00设置在容器01内，容器01为圆筒状，该容器01的直径为D，该容器01的轴线为c，该容器01的底面为g，该容器01中的雾能够穿过该除雾器00。该容器01的出口G可以设置在该容器01的顶端，该除雾器00的顶端与容器01的出口G的距离H可以大于或等于0.5倍该容器01的直径D。

图1中的容器01的出口G还可以设置在该容器01的侧面，如图2所示，该容器01的出口G的半径为r，此时，该除雾器00的顶端与容器01的出口G的距离H可以大于或等于该出口G的半径r与0.5倍该容器01的直径D之和。

如图3所示，本发明实施例提供了一种除雾器00，该除雾器00由多级除雾元件001组成，该除雾元件001可以包括多个管排0011和集液挡板0012，

该多级除雾元件001沿图1中容器01的高度方向x依次排布，多级除雾元件001中除最上端或最下端的除雾元件001外，其他除雾元件001的集液挡板0012中心均设置有开口B。

在集液挡板0012的下方或上方，设置有多个管排0011，且该多个管排0011互不接触。示例的，图3中虚线部分为该多个管排0011的俯视图，多个管排0011之间以图1中的容器01的轴线c为中心采用错排方式呈辐射状排布，每个管排0011由轴线平行且互不接触的除雾管A组成，每个管排0011的除雾管A可以以图1中容器01的轴线c为轴呈圆周排列。示例的，除雾管A可以为圆管，除雾管A的轴线f与图1中容器01的底面g之间的夹角y的范围可以为60～90°(度)。除雾管A与图1中的容器01的底面g垂直或呈一定角度倾斜，有助于对捕集液的导流。

综上所述，由于本发明实施例提供的除雾器中，设置了多级除雾元件，且多级除雾元件沿容器的高度方向依次排布，使得除雾器除雾面积不再受容器的直径的限制，可以通过增加除雾器中该除雾元件的级数，即通过增加该除雾器的高度来增加气体流通面积，且该除雾器的顶端与该容器的出口之间的距离较大，使得当雾在流经该除雾器时，雾的流速较小，增加雾中能够在该除雾器上聚集的颗粒，提高了该除雾器的除雾效率。

如图4所示，本发明实施例提供了另一种除雾器00，该除雾器00由多级除雾元件001组成，该除雾元件001可以包括多个管排0011和集液挡板0012。

在集液挡板0012的下方，设置有多个管排0011，多个管排0011互不接触。示例的，图4中虚线部分为该多个管排0011的俯视图，多个管排0011之间以图1中的容器01的轴线c为中心采用错排方式呈辐射状排布，每个管排0011由轴线平行且互不接触的除雾管A组成。每个管排0011的除雾管A可以以图1中容器01的轴线c为轴呈圆周排列，可选的，该除雾管A可以为圆管，除雾管A的轴线f与容器01的底面g之间的夹角y的范围可以为60～90°。除雾管A与图1中的容器01的底面g垂直或呈一定角度倾斜，有助于对捕集液的导流。该除雾管A还可以为半圆管与三角形半管合成的整管、椭圆形管、半圆管、椭圆形半管和三角形半管中的任意一种。

多级除雾元件001沿图1中容器01的高度方向x依次排布，多级除雾元件001中除最上端的除雾元件001外，其他除雾元件001的集液挡板0012中心均设置有开口B。且多级除雾元件001中除最上端的除雾元件001外，其他除雾元件001的集液挡板0012中心设置的开口B的直径沿容器01的高度方向x从上至下依次增加，多级除雾元件001中的集液挡板0012均可以为钝圆锥形。示例的，多级除雾元件001的集液挡板0012中的任意一个集液挡板0012与经过容器01轴线c的面的交线k与容器01底面g的夹角T的范围可以为0～10°。

示例的，如图4所示，该除雾器00还可以包括：固定挡板002，该固定挡板002可以为圆环，固定挡板002与多级除雾元件001中最下端的除雾元件001固定连接，且该固定挡板002外侧的边缘固定设置在图1中容器01的内壁上，且该固定挡板002的轴线C可以与该容器01的轴线c共线。

该固定挡板002上可以设置有多个排液孔0021，多个排液孔0021均贯穿该固定挡板002。具体的，该排液孔0021可以为平直开孔或文丘里型开孔，示例的，该平直开孔的开孔面的形状可以为圆形、椭圆形、矩形、正方形、菱形、带圆弧倒角的矩形、带圆弧倒角的正方形或带圆弧倒角的菱形。排液孔0021的孔径m可以为该固定挡板002外径n的0.05～0.08倍，多个排液孔0021的开孔面积之和是该固定挡板002的截面积的0.05～0.1倍。当气体通过该除雾器00时流动方向会发生较大改变，容易造成形体阻力，引起额外的压降，如果适当泄流部分气体，并配合集液挡板0012的拟流线结构，可改善图1中容器01内气体的分布。

可选的，图4中的该除雾元件001还可以包括：溢流堰0013，该溢流堰0013的堰板垂直于图1中容器01的底面g。该溢流堰0013的一端固定设置在多级除雾元件001中除最上端和最下端的除雾元件001外的其他除雾元件001的集液挡板0012的外沿处。该溢流堰0013可以采用平直堰板、齿形堰板或栅栏型堰板制成，该溢流堰0013的堰高即该溢流堰的高度j的范围可以为10～100mm(毫米)。在该多级除雾元件001中除最上端和最下端的除雾元件001外的其他除雾元件001的集液挡板0012的外沿处设置该溢流堰0013，可使在该除雾器00上聚集的液流只向一个方向排出，不会受离开该除雾管A的气体的影响而被气体再次带走。

图4中该除雾器00的表面可以喷涂有耐高温、耐磨且疏水疏油的涂层，使得补集下来的液体与该除雾器00之间不浸润，可显著降低流动粘性和附着性，有利于分离液体的导出。该除雾器00高度的范围可以为100～1000mm，除雾元件001高度的范围可以为30～500mm，该多级除雾元件001中的任意一级除雾元件001空隙率的范围可以为0.2～0.5，该除雾元件001中的任意一级除雾元件001中管排0011的个数大于或等于3。

如图5所示，图5为该除雾元件的仰视图，该除雾管A的直径或当量直径d的范围可以为15～50mm，多个除雾管A中任意两个相邻的除雾管A之间的距离相等，具体的，该多个管排0011中任意两个相邻的管排0011之间的距离Z可以为1.25～5倍的该除雾管A的直径或当量直径d。

本发明实施例提供的除雾器的多级除雾元件呈立式排布，使得该除雾器的除雾面积不再受容器直径的限制，可以通过增加该除雾器的高度，即通过增加该除雾元件的级数来增大气体流通面积，从而达到降低气体流速、提高除雾效率的目的，且能够改善操作弹性，和避免二次夹带。除雾元件也不再是现有技术中使用的丝网或折板，而是采用圆管或半圆管，使得除雾器不易堵塞，增大了除雾器的机械强度机械强度好，且立式排列的多级除雾元件利于排液。除雾管上方安装有集液挡板，既可以承接补集下来的雾沫，又可以实现多级除雾元件的阶梯连接，集液挡板与该容器的底面呈一定角度，可防止集液挡板上积液，还能够避免流动死角，有效减小气体转向的形体阻力。

与现有技术中的丝网除雾器相比，本发明实施例提供的除雾器采用圆管、椭圆管、半圆管、半椭圆管或三角形半管等除雾管排结构，提高了除雾器的抗堵塞能力，可省去冲洗装置，增长了该除雾器的使用周期，且提高了除雾器的储物效果；且本发明实施例提供的除雾器的耐腐蚀性和机械强度也强于丝网，在塔内长久使用不会出现腐蚀塌陷的情况。

采用该除雾器进行除雾，该除雾器的形状与气流在容器内的速度分布相适应，大大的减少了形体阻力，适用于除去气速较高、雾沫液滴直径较小的雾。

综上所述，由于本发明实施例提供的除雾器中，设置了多级除雾元件，且多级除雾元件沿容器的高度方向依次排布，使得除雾器除雾面积不再受容器的直径的限制，可以通过增加除雾器中该除雾元件的级数，即通过增加该除雾器的高度来增加气体流通面积，且该除雾器的顶端与该容器的出口之间的距离较大，使得当雾在流经该除雾器时，雾的流速较小，增加雾中能够在该除雾器上聚集的颗粒，提高了该除雾器的除雾效率。

如图6所示，本发明实施例提供了又一种除雾器00，该除雾器00由多级除雾元件001组成，该除雾元件001可以包括多个管排0011和集液挡板0012。

在集液挡板0012的上方，设置有多个管排0011，多个管排0011互不接触，多个管排0011之间以图1中的容器01的轴线c为中心采用错排方式呈辐射状排布，每个管排0011由轴线平行且互不接触的除雾管A组成，每个管排0011的除雾管A可以以容器的轴线c为轴呈圆周排列，除雾管A可以为圆管，除雾管A的轴线f与图1中容器01的底面g之间的夹角的范围可以为60～90°。除雾管A与图1中的容器01的底面g垂直或呈一定角度倾斜，有助于对捕集液的导流。该除雾管A可以为半圆管与三角形半管合成的整管、椭圆形管、半圆管、椭圆形半管和三角形半管中的任意一种。

多级除雾元件001沿容器01的高度方向x依次排布，多级除雾元件001中除最下端的除雾元件001外，其他除雾元件001的集液挡板0012中心均设置有开口B。且多级除雾元件001中除最下端的除雾元件001外，其他除雾元件001的集液挡板0012中心设置的开口B的直径沿图1中容器01的高度方向x从下至上依次增加，多级除雾元件001中的集液挡板0012均可以为钝圆锥形。示例的，多级除雾元件001的集液挡板0012中的任意一个集液挡板0012与经过容器01轴线c的面的交线k与容器01底面g的夹角T的范围可以为0～10°。

示例的，如图6所示，该除雾器00还可以包括：固定挡板002，该固定挡板002可以为圆环，固定挡板002与多级除雾元件001中最下端的除雾元件001固定连接，且该固定挡板002外侧的边缘固定设置在图1中容器01的内壁上，且该固定挡板002的轴线C可以与该容器01的轴线c共线。

该固定挡板002上设置有多个排液孔0021，多个排液孔0021均贯穿该固定挡板002。具体的，该排液孔0021可以为平直开孔或文丘里型开孔，示例的，该平直开孔的开孔面的形状可以为圆形、椭圆形、矩形、正方形、菱形、带圆弧倒角的矩形、带圆弧倒角的正方形或带圆弧倒角的菱形。排液孔0021的孔径m可以为固定挡板002外径n的0.05～0.08倍，多个排液孔0021的开孔面积之和是该固定挡板002的截面积的0.05～0.1倍。当气体通过该除雾器00时流动方向会发生较大改变，容易造成形体阻力，引起额外的压降，如果适当泄流部分气体，并配合集液挡板0012的拟流线结构，可改善图1中容器01内气体的分布。

可选的，图6中的该除雾元件001还可以包括：溢流堰0013，该溢流堰0013的堰板垂直于图1中的容器01的底面g，溢流堰0013中的一端F固定设置在多级除雾元件001中除最上端和最下端的除雾元件001外的其他除雾元件001的集液挡板0012的外沿处。该溢流堰0013可以采用平直堰板、齿形堰板或栅栏型堰板制成，该溢流堰0013的堰高即该溢流堰的高度j的范围可以为10～100mm。在该多级除雾元件001中除最上端和最下端的除雾元件001外的其他除雾元件001的集液挡板0012的外沿处设置该溢流堰0013，可使在该除雾器00上聚集的液流只向一个方向排出，不会受离开该除雾管A的气体的影响而被气体再次带走。

图6中的该除雾器00的表面可以喷涂有耐高温、耐磨且疏水疏油的涂层，使得补集下来的液体与该除雾器00之间不浸润，可显著降低流动粘性和附着性，有利于分离液体的导出。该除雾器00高度的范围可以为100～1000mm，除雾元件001高度的范围可以为30～500mm，该多级除雾元件001中的任意一级除雾元件001空隙率的范围可以为0.2～0.5，该除雾元件001中的任意一级除雾元件001中管排0011的个数大于或等于3。

如图7所示，图7为该除雾元件的俯视图，该除雾管A的直径或当量直径d的范围可以为15～50mm，多个除雾管A中任意两个相邻的除雾管A之间的距离相等，具体的，该多个管排0011中任意两个相邻的管排0011之间的距离Z可以为1.25～5倍的该除雾管A的直径或当量直径d。

本发明实施例提供的除雾器的多级除雾元件呈立式排布，使得该除雾器的除雾面积不再受容器直径的限制，可以通过增加该除雾器的高度，即通过增加该除雾元件的级数来增大气体流通面积，从而达到降低气体流速、提高除雾效率的目的，且能够改善操作弹性，和避免二次夹带。除雾元件也不再是现有技术中使用的丝网或折板，而是采用圆管或半圆管，使得除雾器不易堵塞，增大了除雾器的机械强度机械强度好，且立式排列的多级除雾元件利于排液。除雾管上方安装有集液挡板，既可以承接补集下来的雾沫，又可以实现多级除雾元件的阶梯连接，集液挡板与该容器的底面呈一定角度，可防止集液挡板上积液，还能够避免流动死角，有效减小气体转向的形体阻力。

与现有技术中的丝网除雾器相比，本发明实施例提供的除雾器采用圆管、椭圆管、半圆管、半椭圆管或三角形半管等除雾管排结构，提高了除雾器的抗堵塞能力，可省去冲洗装置，增长了该除雾器的使用周期，且提高了除雾器的储物效果；且本发明实施例提供的除雾器的耐腐蚀性和机械强度也强于丝网，在塔内长久使用不会出现腐蚀塌陷的情况。

采用该除雾器进行除雾，能够避免补集液体的壁流效应，适用于除去雾沫液滴直径较大、夹带量较高的雾。

综上所述，由于本发明实施例提供的除雾器中，设置了多级除雾元件，且多级除雾元件沿容器的高度方向依次排布，使得除雾器除雾面积不再受容器的直径的限制，可以通过增加除雾器中该除雾元件的级数，即通过增加该除雾器的高度来增加气体流通面积，且该除雾器的顶端与该容器的出口之间的距离较大，使得当雾在流经该除雾器时，雾的流速较小，增加雾中能够在该除雾器上聚集的颗粒，提高了该除雾器的除雾效率。

本发明实施例提供的除雾器可以应用于下文所述的方法，本发明实施例中各个单元的工作流程和工作原理可以参见下文各实施例中的描述。

如图8所示，图8为本发明实施例提供的一种除雾器的设计方法，该除雾器的设计方法用于设计图3、图4或图6中任意一幅图中的除雾器00，该除雾器的设计方法可以包括：

步骤801、获取多级除雾元件中的任意一级除雾元件的空隙率e。

步骤802、获取组成除雾元件的除雾管的直径或当量直径d。

步骤803、根据空隙率e、直径或当量直径d以及距离公式确定除雾元件中任意两个相邻的除雾管之间的距离L，距离公式可以为：

$L=\frac{d}{1-e}.$

步骤804、获取容器的直径D。

步骤805、获取管排的数量n。

步骤806、根据容器的直径D、管排的数量n以及宽度公式确定除雾元件中多个管排的宽度W，宽度公式可以为：

$W=[\frac{\sqrt{3}(n-1)}{2(1-e)}+1]D.$

步骤807、根据除雾元件中任意两个相邻的除雾管之间的距离L和除雾元件中多个管排的宽度W，设计除雾器。

综上所述，由于本发明实施例提供的除雾器的设计方法中，根据空隙率、直径或当量直径以及距离公式确定除雾元件中任意两个相邻的除雾管之间的距离，然后根据容器的直径、管排的数量以及宽度公式确定除雾元件中多个管排的宽度，最后根据除雾元件中任意两个相邻的除雾管之间的距离和除雾元件中多个管排的宽度，设计该除雾器，所以当雾在流经该除雾器时，雾中能够在该除雾器上聚集的颗粒增多，提高了该除雾器的除雾效率。

可选的，该除雾器的设计方法还可以包括：

除雾元件的个数公式可以为：

$N=\frac{{R-R}_1-W_1}{W};$

N为除雾元件的个数，R为容器的半径，R1为多级除雾元件中最靠近容器的轴的多个除雾管所围成的多个圆周中平均半径最小的圆周的平均半径，W1为固定挡板外侧边缘的宽度。

该除雾器的设计方法还可以包括：

除雾器的高度公式可以为：

h＝h₁+h₂+...+h_N；

其中，h为除雾器的高度，h1为除雾器中多级除雾元件中的第一级除雾元件的高度，h2为除雾器中多级除雾元件中的第二级除雾元件的高度，hN为除雾器中多级除雾元件中的最后一级除雾元件的高度。

h由除雾器的总流通面积SV确定，除雾器的总流通面积公式可以为：

S_V＝S₁+S₂+...+S_i+...+S_N；

其中，SV为除雾器的总流通面积，Si为多级除雾元件中任意一级除雾元件的流通面积。

多级除雾元件中任意一级除雾元件的流通面积公式可以为：

S_i＝2π[R₁+(N-1)W]·h_i·e_i；

其中，Si为多级除雾元件中任意一级除雾元件的流通面积，π为圆周率，R1为多级除雾元件中最靠近容器的轴的多个除雾管所围成的多个圆周中平均半径最小的圆周的平均半径，N为除雾元件的级数，W为除雾元件中多个管排的宽度，hi为除雾器中多级除雾元件中的任意一级除雾元件的高度，ei为多级除雾元件中的一级除雾元件的空隙率。

根据第一公式：

u_g·S_h＝u′_g·S_V＝Q_V；

和第二公式：

$\frac{u_g^{\&prime;}}{u_g}=\frac{S_h}{S_V}=\frac{1}{k};$

得出：除雾器的流通面积SV由表观气速u′_g和气体处理量QV决定，其中，Sh为塔截面积，k为流通面积与塔截面积的比例系数，ug为空塔气速，即雾气通过容器中的速度，u′_g为雾气通过除雾器的表观气速。

为了保证液体的捕集率，需使

u′_g＜u_g，所以k＞1，即： $u_g^{\&prime;}<u_g=\frac{Q_V}{{0.785D}^2};$

根据层流状态下液滴沉降的Stockes(斯托克斯)公式，设除雾器能除去的液滴临界直径为dc，则表观气速的公式可以为：

$u_g^{\&prime;}=\frac{({\mathrm{\&rho;}}_l-{\mathrm{\&rho;}}_g)d_c^{2}g}{18\mathrm{\&mu;}};$

其中，u′_g为表观气速，ρ_l为液体密度，ρ_g为气体密度，g为重力加速度，μ为气体粘度。

除雾器的流通面积SV还需满足第三公式：

$S_V=\frac{Q_V}{u_g^{\&prime;}}\&GreaterEqual;\frac{{18\mathrm{\&mu;Q}}_V}{({\mathrm{\&rho;}}_l-{\mathrm{\&rho;}}_g)d_c^{2}g};$

即： $S_V=2\mathrm{\&pi;}(R_1{h}_1{e}_1+R_2{h}_2{e}_2+...+R_i{h}_i{e}_i+...+R_N{h}_N{e}_N)>\frac{{18\mathrm{\&mu;Q}}_V}{({\mathrm{\&rho;}}_l-{\mathrm{\&rho;}}_g)d_c^{2}g};$

其中，R为多级除雾元件中的多个除雾管中，最靠近容器的轴的多个除雾管所围成圆周的平均半径。

该除雾器的设计方法还可以包括：

除雾器的最大允许操作气速公式可以为：

$u_{\max }=K\sqrt{\frac{{\mathrm{\&rho;}}_l-{\mathrm{\&rho;}}_g}{{\mathrm{\&rho;}}_g}};$

其中，u_max为除雾器的最大允许操作气速，ρ_l为液体密度，ρ_g为气体密度和K为容量因子。

该除雾器的设计方法还可以包括：

除雾器的干压降公式可以为：

${\mathrm{\&Delta;P}}_{\mathrm{dry}}=\mathrm{\&xi;}\frac{{\mathrm{\&rho;}}_g{u}_g^{\&prime;2}}{2};$

其中，ΔP_dry为除雾器的干压降，ζ为局部阻力系数，ρ_g为气体密度，u′_g为雾气通过除雾器的表观气速；

除雾器的湿压降公式可以为：

${\mathrm{\&Delta;P}}_{\mathrm{wet}}=\mathrm{\&lambda;}\&CenterDot;\frac{u_g^{\&prime;}\&CenterDot;d^2\&CenterDot;{\mathrm{\&rho;}}_g\&CenterDot;a_e}{g\&CenterDot;e\&CenterDot;{\mathrm{\&rho;}}_l};$

其中，ΔP_wet为除雾器的湿压降，λ为经验参数，u′_g为雾气通过除雾器的表观气速，d为液滴直径，ρ_g为气体密度，a_e为除雾器表面积，g为重力加速度，e为多级除雾元件中的一级除雾元件的空隙率，ρ_l为液体密度。

综上所述，由于本发明实施例提供的除雾器的设计方法中，根据空隙率、直径或当量直径以及距离公式确定除雾元件中任意两个相邻的除雾管之间的距离，然后根据容器的直径、管排的数量以及宽度公式确定除雾元件中多个管排的宽度，最后根据除雾元件中任意两个相邻的除雾管之间的距离和除雾元件中多个管排的宽度，设计该除雾器，所以当雾在流经该除雾器时，雾中能够在该除雾器上聚集的颗粒增多，提高了该除雾器的除雾效率。

如图9所示，图9为本发明实施例提供的另一种除雾器的设计方法，该除雾器的设计方法用于设计图3、图4或图6中任意一幅图中的除雾器00，该除雾器的设计方法可以包括：

步骤901、获取多级除雾元件中的任意一级除雾元件的空隙率e。

步骤902、获取组成除雾元件的除雾管的直径或当量直径d。

步骤903、根据空隙率e、直径或当量直径d以及距离公式确定除雾元件中任意两个相邻的除雾管之间的距离L。

示例的，该距离公式可以为：

$L=\frac{d}{1-e};$

具体的，如图10所示，图10为本发明实施例提供的另一种除雾元件001的仰视图，该除雾元件001中的管排由多个轴线平行且互相不接触的除雾管A组成，该多个除雾管A中的任意两个相邻的除雾管A之间的距离为L，该除雾管A的直径或当量直径为d，该除雾元件001中多个管排的宽度为W。

步骤904、获取容器的直径D。

步骤905、获取管排的数量n。

步骤906、根据容器的直径D、管排的数量n以及宽度公式确定除雾元件中多个管排的宽度W。

具体的，该宽度公式可以为：

$W=[\frac{\sqrt{3}(n-1)}{2(1-e)}+1]D;$

步骤907、确定该除雾器的除雾元件的个数N。

示例的，除雾元件的个数公式可以为：

$N=\frac{{R-R}_1-W_1}{W};$

N为除雾元件的个数，R为容器的半径，R1为多级除雾元件中最靠近容器的轴的多个除雾管所围成的多个圆周中平均半径最小的圆周的平均半径，W1为固定挡板外侧边缘的宽度。

步骤908、确定该除雾器的高度h。

可选的，除雾器的高度公式可以为：

h＝h₁+h₂+...+h_N；

其中，h为除雾器的高度，h1为除雾器中多级除雾元件中的第一级除雾元件的高度，h2为除雾器中多级除雾元件中的第二级除雾元件的高度，hN为除雾器中多级除雾元件中的最后一级除雾元件的高度。

h由除雾器的总流通面积SV确定，除雾器的总流通面积公式可以为：

S_V＝S₁+S₂+...+S_i+...+S_N；

其中，SV为除雾器的总流通面积，Si为多级除雾元件中任意一级除雾元件的流通面积。

多级除雾元件中任意一级除雾元件的流通面积公式可以为：

S_i＝2π[R₁+(N-1)W]·h_i·e_i；

其中，Si为多级除雾元件中任意一级除雾元件的流通面积，π为圆周率，R1为多级除雾元件中最靠近容器的轴的多个除雾管所围成的多个圆周中平均半径最小的圆周的平均半径，N为除雾元件的级数，W为除雾元件中多个管排的宽度，hi为除雾器中多级除雾元件中的任意一级除雾元件的高度，ei为多级除雾元件中的一级除雾元件的空隙率。

根据第一公式：

u_g·S_h＝u′_g·S_V＝Q_V；

和第二公式：

$\frac{u_g^{\&prime;}}{u_g}=\frac{S_h}{S_V}=\frac{1}{k};$

得出：除雾器的流通面积SV由表观气速u′_g和气体处理量QV决定，其中，Sh为塔截面积，k为流通面积与塔截面积的比例系数，ug为空塔气速，即雾气通过容器中的速度，u′_g为雾气通过除雾器的表观气速。

为了保证液体的捕集率，需使

u′_g＜u_g，所以k＞1，即： $u_g^{\&prime;}<u_g=\frac{Q_V}{{0.785D}^2}.$

根据层流状态下液滴沉降的Stockes公式，设除雾器能除去的液滴临界直径为dc，则表观气速的公式可以为：

$u_g^{\&prime;}=\frac{({\mathrm{\&rho;}}_l-{\mathrm{\&rho;}}_g)d_c^{2}g}{18\mathrm{\&mu;}};$

其中，u′_g为表观气速，ρ_l为液体密度，ρ_g为气体密度，g为重力加速度，μ为气体粘度。

除雾器的流通面积SV还需满足第三公式：

$S_V=\frac{Q_V}{u_g^{\&prime;}}\&GreaterEqual;\frac{{18\mathrm{\&mu;Q}}_V}{({\mathrm{\&rho;}}_l-{\mathrm{\&rho;}}_g)d_c^{2}g};$

即： $S_V=2\mathrm{\&pi;}(R_1{h}_1{e}_1+R_2{h}_2{e}_2+...+R_i{h}_i{e}_i+...+R_N{h}_N{e}_N)>\frac{{18\mathrm{\&mu;Q}}_V}{({\mathrm{\&rho;}}_l-{\mathrm{\&rho;}}_g)d_c^{2}g};$

其中，R为多级除雾元件中的多个除雾管中，最靠近容器的轴的多个除雾管所围成圆周的平均半径。

步骤909、确定该除雾器的最大允许操作气速umax。

除雾器的最大允许操作气速公式可以为：

$u_{\max }=K\sqrt{\frac{{\mathrm{\&rho;}}_l-{\mathrm{\&rho;}}_g}{{\mathrm{\&rho;}}_g}};$

其中，u_max为除雾器的最大允许操作气速，ρ_l为液体密度，ρ_g为气体密度和K为容量因子。

步骤910、确定该除雾器的压降ΔP。

具体的，该除雾器的压降ΔP可以包括该除雾器的干压降ΔP_dry，和该除雾器的湿压降ΔP_wet。

示例的，该除雾器的干压降公式可以为：

${\mathrm{\&Delta;P}}_{\mathrm{dry}}=\mathrm{\&xi;}\frac{{\mathrm{\&rho;}}_g{u}_g^{\&prime;2}}{2};$

其中，ΔP_dry为除雾器的干压降，ζ为局部阻力系数，ρ_g为气体密度，u′_g为雾气通过除雾器的表观气速；

该除雾器的湿压降公式可以为：

${\mathrm{\&Delta;P}}_{\mathrm{wet}}=\mathrm{\&lambda;}\&CenterDot;\frac{u_g^{\&prime;}\&CenterDot;d^2\&CenterDot;{\mathrm{\&rho;}}_g\&CenterDot;a_e}{g\&CenterDot;e\&CenterDot;{\mathrm{\&rho;}}_l};$

其中，ΔP_wet为除雾器的湿压降，λ为经验参数，u′_g为雾气通过除雾器的表观气速，d为液滴直径，ρ_g为气体密度，a_e为除雾器表面积，g为重力加速度，e为多级除雾元件中的一级除雾元件的空隙率，ρ_l为液体密度。

步骤911、根据除雾器的除雾元件中任意两个相邻的除雾管之间的距离L、除雾元件中多个管排的宽度W、除雾元件的个数N、除雾器的高度h、除雾器的最大允许操作气速umax和除雾器的压降ΔP，设计除雾器。

综上所述，由于本发明实施例提供的除雾器的设计方法中，根据空隙率、直径或当量直径以及距离公式确定除雾元件中任意两个相邻的除雾管之间的距离，然后根据容器的直径、管排的数量以及宽度公式确定除雾元件中多个管排的宽度，最后根据除雾元件中任意两个相邻的除雾管之间的距离和除雾元件中多个管排的宽度，设计该除雾器，所以当雾在流经该除雾器时，雾中能够在该除雾器上聚集的颗粒增多，提高了该除雾器的除雾效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种除雾器，其特征在于，所述除雾器设置在容器内，所述容器为圆筒状，所述除雾器由多级除雾元件组成，所述除雾元件包括多个管排和集液挡板，

多级所述除雾元件沿所述容器的高度方向依次排布，所述多级所述除雾元件中除最上端或最下端的除雾元件外，其他除雾元件的集液挡板中心均设置有开口；

在所述集液挡板的下方或上方，设置有多个所述管排，多个所述管排互不接触，多个所述管排之间以所述容器的轴线为中心采用错排方式呈辐射状排布，每个所述管排由轴线平行且互不接触的除雾管组成，每个所述管排的除雾管以所述容器的轴线为轴呈圆周排列，所述除雾管为圆管，所述除雾管的轴线与所述容器的底面之间的夹角的范围为60～90°。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多级所述除雾元件中除最上端的除雾元件外，其他除雾元件的集液挡板中心均设置有开口；

所述多级所述除雾元件中除最上端的除雾元件外，其他除雾元件的集液挡板中心设置的开口的直径沿所述容器的高度方向从上至下依次增加，所述多级所述除雾元件中的集液挡板均为钝圆锥形，

所述除雾器还包括：固定挡板，所述固定挡板为圆环，

所述固定挡板与所述多级所述除雾元件中最下端的除雾元件固定连接，所述固定挡板外侧的边缘固定设置在所述容器的内壁上。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多级所述除雾元件中除最下端的除雾元件外，其他除雾元件的集液挡板中心均设置有开口；

所述多级所述除雾元件中除最下端的除雾元件外，其他除雾元件的集液挡板中心设置的开口的直径沿所述容器的高度方向从下至上依次增加，所述多级所述除雾元件中的集液挡板均为钝圆锥形，

所述除雾器还包括：固定挡板，所述固定挡板为圆环，

所述固定挡板与所述多级所述除雾元件中最上端的除雾元件固定连接，所述固定挡板外侧的边缘固定设置在所述容器的内壁上。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的除雾器，其特征在于，所述除雾元件还包括：溢流堰，

所述溢流堰的堰板垂直于所述容器的底面，所述溢流堰中的一端固定设置在所述多级所述除雾元件中除最上端和最下端的除雾元件外的其他除雾元件的集液挡板的外沿处。

5.根据权利要求4所述的除雾器，其特征在于，

所述溢流堰采用平直堰板、齿形堰板或栅栏型堰板制成，所述溢流堰的堰高的范围为10～100mm。

6.根据权利要求5所述的除雾器，其特征在于，

所述除雾器的顶端与所述容器的出口的距离H大于或等于0.5倍所述容器的直径；

所述除雾管为半圆管与三角形半管合成的整管、椭圆形管、半圆管、椭圆形半管和三角形半管中的任意一种，所述除雾管的直径或当量直径的范围为15～50mm，多个所述除雾管中任意两个相邻的除雾管之间的距离相等，多个所述管排中任意两个相邻的管排之间的距离为1.25～5倍的所述除雾管的直径或当量直径。

7.根据权利要求6所述的除雾器，其特征在于，

所述多级所述除雾元件中的集液挡板中的任意一个集液挡板与经过所述容器轴线的面的交线，与所述容器底面夹角的范围为0～10°。

8.根据权利要求7所述的除雾器，其特征在于，

所述固定挡板上设置有多个排液孔，多个所述排液孔均贯穿所述固定挡板，所述排液孔为平直开孔或文丘里型开孔，所述平直开孔的开孔面的形状为圆形、椭圆形、矩形、正方形、菱形、带圆弧倒角的矩形、带圆弧倒角的正方形或带圆弧倒角的菱形，

所述排液孔的孔径为所述固定挡板外径的0.05～0.08倍，多个所述排液孔的开孔面积之和是所述固定挡板的截面积的0.05～0.1倍。

9.根据权利要求1所述的除雾器，其特征在于，

所述除雾器的表面喷涂有耐高温、耐磨且疏水疏油的涂层，所述除雾器高度的范围为100～1000mm，所述除雾元件高度的范围为30～500mm，多级所述除雾元件中的任意一级除雾元件空隙率的范围为0.2～0.5，所述除雾元件中多个管排的宽度为0.1～0.4倍的所述容器的直径，所述管排的个数大于或等于3。

10.一种除雾器的设计方法，其特征在于，所述除雾器设置在容器内，所述容器为圆筒状，所述除雾器由多级除雾元件组成，所述除雾元件包括多个管排和集液挡板，多个所述管排互不接触，每个所述管排由轴线平行且互不接触的除雾管组成，所述除雾器的设计方法包括：

获取多级所述除雾元件中的任意一级除雾元件的空隙率e；

获取组成所述除雾元件的除雾管的直径或当量直径d；

根据所述空隙率e、所述直径或当量直径d以及距离公式确定所述除雾元件中任意两个相邻的除雾管之间的距离L，所述距离公式为：

$L=\frac{d}{1-e};$

获取所述容器的直径D；

获取所述管排的数量n；

根据所述容器的直径D、所述管排的数量n以及宽度公式确定所述除雾元件中多个管排的宽度W，所述宽度公式为：

$W=[\frac{\sqrt{3}(n-1)}{2(1-e)}+1]D;$

根据所述除雾元件中任意两个相邻的除雾管之间的距离L和所述除雾元件中多个管排的宽度W，设计所述除雾器。

11.根据权利要求10所述的除雾器的设计方法，其特征在于，所述除雾器的设计方法还包括：

所述除雾元件的个数公式为：

$N=\frac{R-R_1-W_1}{W};$

所述N为所述除雾元件的个数，所述R为所述容器的半径，所述R1为多级所述除雾元件中最靠近所述容器的轴的多个除雾管所围成的多个圆周中平均半径最小的圆周的平均半径，所述W1为所述固定挡板外侧边缘的宽度。

12.根据权利要求11所述的除雾器的设计方法，其特征在于，所述除雾器的设计方法还包括：

所述除雾器的高度公式为：

h＝h₁+h₂+...+h_N；

其中，所述h为所述除雾器的高度，所述h1为所述除雾器中多级所述除雾元件中的第一级除雾元件的高度，所述h2为所述除雾器中多级所述除雾元件中的第二级除雾元件的高度，所述hN为所述除雾器中多级所述除雾元件中的最后一级除雾元件的高度，

所述h由所述除雾器的总流通面积SV确定，所述除雾器的总流通面积公式为：

S_V＝S₁+S₂+...+S_i+...+S_N；

其中，所述SV为所述除雾器的总流通面积，所述Si为多级所述除雾元件中任意一级除雾元件的流通面积，

多级所述除雾元件中任意一级除雾元件的流通面积公式为：

S_i＝2π[R₁+(N-1)W]·h_i·e_i；

其中，所述Si为多级所述除雾元件中任意一级除雾元件的流通面积，所述π为圆周率，所述R1为多级所述除雾元件中最靠近所述容器的轴的多个除雾管所围成的多个圆周中平均半径最小的圆周的平均半径，所述N为所述除雾元件的级数，所述W为所述除雾元件中多个管排的宽度，所述hi为所述除雾器中多级所述除雾元件中的任意一级除雾元件的高度，所述ei为多级所述除雾元件中的一级除雾元件的空隙率；

根据第一公式：

u_g·S_h＝u′_g·S_V＝Q_V；

和第二公式：

$\frac{u_g^{\&prime;}}{u_g}=\frac{S_h}{S_V}=\frac{1}{k};$

得出：所述除雾器的流通面积SV由表观气速u′_g和气体处理量QV决定，其中，所述Sh为塔截面积，所述k为流通面积与塔截面积的比例系数，所述ug为空塔气速，即所述雾气通过所述容器中的速度，所述u′_g为所述雾气通过除雾器的表观气速；

为了保证液体的捕集率，需使

u′_g＜u_g，所以k＞1，即：

根据层流状态下液滴沉降的Stockes公式，设除雾器能除去的液滴临界直径为dc，则表观气速的公式为：

$u_g^{\&prime;}=\frac{({\mathrm{\&rho;}}_l-{\mathrm{\&rho;}}_g)d_c^{2}g}{18\mathrm{\&mu;}};$

其中，所述u′_g为表观气速，所述ρ_l为液体密度，所述ρ_g为气体密度，所述g为重力加速度，所述μ为气体粘度，

所述除雾器的流通面积SV还需满足第三公式：

$S_V=\frac{Q_V}{u_g^{\&prime;}}\&GreaterEqual;\frac{18\mathrm{\&mu;}{Q}_V}{({\mathrm{\&rho;}}_l-{\mathrm{\&rho;}}_g)d_c^{2}g};$

即： $S_V=2\mathrm{\&pi;}(R_1{h}_1{e}_1+R_2{h}_2{e}_2+...+R_i{h}_i{e}_i+...+R_N{h}_N{e}_N)>\frac{18\mathrm{\&mu;}{Q}_V}{({\mathrm{\&rho;}}_l-{\mathrm{\&rho;}}_g)d_c^{2}g};$

其中，所述R为多级所述除雾元件中的多个除雾管中，最靠近所述容器的轴的多个除雾管所围成圆周的平均半径。

13.根据权利要求12所述的除雾器的设计方法，其特征在于，所述除雾器的设计方法还包括：

所述除雾器的最大允许操作气速公式为：

$u_{\max }=K\sqrt{\frac{{\mathrm{\&rho;}}_l-{\mathrm{\&rho;}}_g}{{\mathrm{\&rho;}}_g}};$

其中，所述u_max为所述除雾器的最大允许操作气速，所述ρ_l为液体密度，所述ρ_g为气体密度和所述K为容量因子。

14.根据权利要求13所述的除雾器的设计方法，其特征在于，所述除雾器的设计方法还包括：

所述除雾器的干压降公式为：

${\mathrm{\&Delta;P}}_{\mathrm{drg}}=\mathrm{\&xi;}\frac{{\mathrm{\&rho;}}_g{u_g^{\&prime;}}^2}{2};$

其中，所述ΔP_dry为所述除雾器的干压降，所述ζ为局部阻力系数，所述ρ_g为气体密度，所述u′_g为所述雾气通过除雾器的表观气速；

所述除雾器的湿压降公式为：

${\mathrm{\&Delta;P}}_{\mathrm{wet}}=\mathrm{\&lambda;}\&CenterDot;\frac{u_g^{\&prime;}\&CenterDot;d^2\&CenterDot;{\mathrm{\&rho;}}_g\&CenterDot;a_e}{g\&CenterDot;e\&CenterDot;{\mathrm{\&rho;}}_l};$

其中，所述ΔP_wet为所述除雾器的湿压降，所述λ为经验参数，所述u′_g为所述雾气通过除雾器的表观气速，所述d为液滴直径，所述ρ_g为气体密度，所述a_e为除雾器表面积，所述g为重力加速度，所述e为多级所述除雾元件中的一级除雾元件的空隙率，所述ρ₁为液体密度。