CN110975464A - 一种螺旋套管式水浴除尘器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺旋套管式水浴除尘器，所述水浴除尘器包括液池和螺旋套管式分离器。螺旋套管式结构包含上升式螺旋结构和缩放式螺旋结构，其导流筒直径随高度变化逐渐增大，在导流筒上方布置有伞状挡板。液池是由筒体和椎体组成的容器。本发明的螺旋导流筒结构改变了套管内外流体的流体流动状况，使其在水平径向产生了一个分速度，同时其结构增强了内外流体的湍动强度，从而提高了传质效率。导流筒的直径随液位高度不断增加，出口气体速度减小，故气体对颗粒的夹带作用逐渐减弱，出口气速分布更加均匀。不仅增加了颗粒被液相捕获的几率，同时也使得其结构具有更高的稳定性。

Description

一种螺旋套管式水浴除尘器

技术领域

本发明属于除尘设备领域，具体涉及一种用于洗涤塔在液池中进行初步洗涤的螺旋套管式冲击水浴除尘器。

背景技术

冲击式液池除尘设备结构简单，对粉尘颗粒尤其是粒径较大的颗粒脱除效果较好，常用于气体的初级净化。液池在洗涤塔中起着气体分布和预除尘的作用，一般要求其具有较好的气体均布效果、压降低、夹带颗粒少及传质性能好的特点。目前的洗涤塔液池水浴除尘结构主要包括进料筒、导流筒、导流筒上部挡板。洗涤塔常用的套管式进气结构相对简单，受到了行业的欢迎，得到了广泛的关注，但是套管内外流体流动主要为轴向流动，径向流动较弱，且出口气速较高，因而纯在传质效率较低、气体均布性差及结构稳定性差的问题。

发明内容

本发明为了解决克服现有套管式水浴除尘器的不足之处，提供一种螺旋套管式水浴除尘器，增强套管内外流体的扰动，降低液池液位处的局部气速，从而达到提高除尘效率、均布气体以及提高结构稳定性的效果。

本发明采用的技术方案是：一种螺旋套管式水浴除尘器，包括液池和套管式分离器。套管式分离器内管为进料筒、外管为螺旋导流筒、导流筒上方设置挡板。

上述水浴除尘器包含两种螺旋套管结构，分别为上升式螺旋结构和缩放式螺旋结构。上升式螺旋螺旋导流筒从底部呈螺旋式上升，管径随高度逐渐增大；缩放式螺旋结构与上升式螺旋结构相同，直径逐渐增大。

上述水浴除尘器的液池下部为锥形结构；上部为圆柱形结构。液池初始液位距塔底的高度为5500mm，进料筒和导流筒大部分浸没在液面以下。洗涤时，合成气夹带着飞灰颗粒通过圆柱形进料筒冲击入液池中，经螺旋导流筒和伞状挡板导流后，与水相充分接触洗涤飞灰颗粒，合成气向上离开液池，进入上部塔板洗涤区和除雾区。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的螺旋套管式水浴除尘器，通过采用螺旋式结构的导流筒，改变流体的运动方向，使其产生了水平径向的分速度，增强了水平方向的传质。同时螺旋式结构现有的导流筒相比，改变了导流筒内外流体流动的雷诺数，增强了导流筒内外流体的湍动，从而有效的提高了固体颗粒被液相捕获的机率，使其具有更好的除尘效果。

本发明提供的螺旋套管式水浴除尘器，随着液位高度的变化，螺旋结构的导流筒直径逐渐增大。导流筒直径的增加降低出口的气速，故在液面位置气体对颗粒的夹带作用逐渐减弱，有利于颗粒偏离气体轨迹而进入液相中。同时出口气速分布更加均匀，不仅有利于合成气更加温和均匀地进入塔板洗涤区，同时出口气体对上部塔板的冲击力度减小，结构相对安全稳定。

附图说明

图1为本发明的上升式螺旋结构示意图；

图2为本发明的缩放式螺旋结构示意图。

图中:1-上升式螺旋导流筒；2-液池；3-挡板；4-进气筒；5-缩放式螺旋导流筒。

具体实施方式

为了能进一步了解本发明的内容和功效，下面将结合本发明实施例中的附图的构造、形状，对本发明的技术方案进行详细、完整的描述。

针对目前套管式水浴除尘器纯在除尘效率低、气速分布不均、稳定性差及液池内灰渣沉积造成堵塞的状况，本发明的目的是提供一种螺旋套管式水浴除尘器，以解决上述纯在的问题。

一种螺旋套管式水浴除尘器，如附图所示，套管分离器外部导流筒采用螺旋结构，其螺旋结构包括两种，分别为缩放式螺旋结构1和上升式螺旋结构5；在螺旋导流筒上部设置有伞状挡板3，有柱状和锥状体组成的液池2初始液位距塔底的高度为5.5米，螺旋状导流筒1和柱状体进气筒4大部分浸没在液面以下。洗涤过程中合成气夹带着飞灰颗粒通过圆柱形进料筒4进入液池中，经过螺旋结构的导流筒，经伞状挡板3导流折返再次进入液池，与水相充分接触洗涤飞灰颗粒，洗涤完成后合成气离开液池进入上部空间。

本发明通过采用螺旋结构的导流筒改变导流筒内外流体的流动方向，使其产生了水平方向的分速度，增强了水平方向的传质。螺旋结构的纯在改变流体的流动的雷诺数，增强了流体的湍动强度，不仅有效提高了气液两相间的传质，而且可以有效的较少液池内固体颗粒沉积造成的堵塞。

上述的螺旋结构导流筒筒径随着液池液位高度逐渐增加，在不改变处理量的情况下，导流筒出口处的局部气速减小，对颗粒的夹带作用有效减少，使固体颗粒更容易偏离气相的运动轨迹，从而被液相捕获进入液池中。同时直径的变化使得出口气速分布更均匀，不仅有利于合成气更加温和均匀地进入塔板洗涤区，同时出口气体对上部塔板的冲击力度减小，结构相对安全稳定。

经过实验验证，本发明取得了良好的效果，相同时间下，颗粒粒径越大，在水池中集中分布的位置越低。对于直径10μm的颗粒，由于其更多的被合成气夹带进入上层塔板区，所以在液池中质量浓度较低，而且主要集中分布在高度2～5m，峰值为0.00035kg/m³。随着粒径增大，颗粒在水中浓度也逐渐升高，集中分布位置逐渐降低，当粒径增大到500μm时，颗粒集中分布的高度低于2m，浓度峰值达0.005kg/m³。洗涤塔液池对飞灰颗粒的移除率为92.8％，且被捕获的颗粒主要集中在液池底部。而对于粒径450μm的颗粒群，脱除效率可达到97.2％，对于粒径大于450μm的颗粒，基本可全部脱除。

上述实例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，其适用范围可以变化，不仅仅用于煤气化合成气除尘。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种螺旋套管式水浴除尘器，包括液池和套管分离器，所述套管式分离器内管为进料筒，外管为导流筒，导流筒上方设置挡板。

2.根据权利要求1所述的水浴除尘器，洗涤时，合成气夹带飞灰颗粒通过圆柱形进料筒冲击入液池中，经螺旋导流筒和伞状挡板导流后，与水相充分接触，使其固相颗粒被捕获，合成气向上离开液池，进入上部塔板洗涤区，所述导流筒采用螺旋结构，且其直径随液池高度不断变化。

3.根据权利要求1所述的螺旋套管式水浴除尘器，其特征在于套管式分离器的导流筒结构为螺旋结构，上述螺旋结构包含两种，分别为上升式螺旋结构和缩放式螺旋结构。

4.根据权利要求1或3所述的螺旋套管式水浴除尘器，其特征在于导流筒的螺旋结构，螺旋式导流筒相比于普通柱状的导流筒改变了导流筒内外的流体流通方向，提高了其在水平方向的传质，同时螺旋结构增强了筒内外流体的湍动强度，使流体在导流筒环隙停留时间变长，有利于提高传质效率。

5.根据权利要求2所述的螺旋套管式水浴除尘器，其特征在于随液池高度变化，导流筒直径不断变化，所述的变径导流筒出口处的局部气速减小，有利于固体颗粒偏离合成气的运功轨迹，减少固体颗粒的夹带，同时增加了导流筒上部挡板的稳定性。

6.根据权利要求3所述的螺旋套管式结构，其特征在于螺旋结构的长度大于直线长度，流体在导流筒内的停留时间变长，气液传质效果更好。

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