CN205308580U - 应用于湿式静电除尘器的气流分布系统 - Google Patents

应用于湿式静电除尘器的气流分布系统 Download PDF

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何长松
陈乐天
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Abstract

本实用新型公开一种应用于湿式静电除尘器的气流分布系统,包括两块均流板,分别是在气流入口处设置的入口气流均流板和在出口处设置的出口气流均流板,所述入口气流均流板是非等压差均流板,所述出口气流均流板是等压差均流板。本实用新型解决除尘器内气流分布不均的问题,且相比于常规气流均布板,节能效果更好。

Description

应用于湿式静电除尘器的气流分布系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及气体净化领域,尤其涉及一种应用于湿式静电除尘器的气流分布系统。
背景技术
[0002] 湿式静电除尘器主要用来除去含湿气体中的尘、酸雾、水滴、气溶胶、臭味、PM2.5等有害物质,是火电厂及工业装置粉尘减排及实现超净排放的重要设备,同时也是一些工艺系统中重要的工艺设备。影响湿式电除尘器除尘效率的因素很多,如喷嘴组织形式、极板极线布置形式、除尘器伏安特性、气流分布板形式等,其中进出口气流分布板直接影响着除尘器内的气流分布特性,进而影响着除尘器内部各部位的气流速度场分布,从而影响气流在除尘器的停留时间,并最终影响除尘器的除尘效果。因此构造基于均流原理的新型气流分布板,对于解决湿式静电除尘器的气流停留时间不一致、导致的除尘器效率问题,具有非常重要的意义。
[0003]目前的湿式静电除尘器,在均流板布置方法上基于两点考虑:一是进口处布置均流板,而出口处不布置均流板,从而保证气流的均匀流动;第二点进口处所布置均流板采取等压差布置。所谓等压差布置是指在流动条件相同的前提下,不同部分的均流板均有相同的阻力特性,表现的外在特性为,均流板采取均布开孔的模式。
[0004]对于第一种情况,如图1所示,仅在进口处加装均流板,而未在出口处加装均流板,表面来看一方面可以降低系统的整体阻力,另外可以简化设备。但是,对于流动系统而言,其后续的流通通道阻力情况会对前述流通通道存在阻力反馈,当后续流通通道存在非均流状态时,前面的流动通道不可避免的受到影响。此种情况可由图1进行示意说明。由图1可以看出,在此种情况下,即使来流速度是均匀的,但是由于后续变径部位的阻力特性不均匀,从而会导致变径部位之前速度的不均匀。
[0005]对于第二种情况,如图2所示,在入口处加装采取等压差布置均流板,可以在一定程度上均匀入口处的流体速度。但是,由于均流板安装在变径之后,沿周向方向,均流板的来流速度实际是不相同的,在这种情况下,对于不同的来流速度,采取相同压差布置的均流板,会影响均流板出口的气体速度分布特性,最终会影响除尘器的效率。
实用新型内容
[0006]针对上述现有技术中存在的技术问题,本实用新型提供一种应用于湿式静电除尘器的气流分布系统,解决常规气流分布板效果不理想的问题。
[0007]为达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案如下:
[0008] —种应用于湿式静电除尘器的气流分布系统,包括两块均流板,分别是在气流入口处设置的入口气流均流板和在出口处设置的出口气流均流板,所述入口气流均流板是非等压差均流板,所述出口气流均流板是等压差均流板。
[0009]所述出口气流均流板是基于等截面原理,包括若干个由中心到四周依次套设的分布单元,各分布单元的形状分别与整块均流板的形状相似,面积由内到外依次增大,从而能够有效抵消后端截面变径所引起的流场逆向,所述出口气流均流板与入口气流均流板配套使用,保证除尘器内部流场速度的均匀性。
[0010]所述入口气流均流板是非等压差均流板,其开孔率从中心向四周侧逐渐变大,开孔为方形孔或花边型孔,以使得在较小的压损下达到较好的均流效果,保证在非均匀工况下湿式静电除尘器内部气流的均匀性。
[0011]所述均流板的开孔尺寸及开孔率以及均流板各分布单元的尺寸大小,均根据实际流场特性进行分析计算,经流场建模进行流场均匀性的模拟和优化,得到均流效果较好状态下的均流板参数。
[0012]所述入口气流均流板和出口气流均流板的压力损失最小,使得除尘器前后的阻力最小,减少除尘系统的动力投入,节能降耗。
[0013]本实用新型技术方案所带来的有益效果如下:
[0014] (I)解决湿式静电除尘器入口等压差式均流板均流效果不好带来的除尘器内气流分布不均,导致除尘效果不好的问题。
[0015] (2)解决湿式静电除尘器出口不布置均流板或者均流板效果不理想带来的流场逆向,导致除尘器内流程不均,影响除尘效果的问题。
[0016] (3)在使得湿式静电除尘器内流程分布均匀的情况下,几乎不增加系统的阻力,相比于其他常规气流均布板,节能效果更好。
附图说明
[0017]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0018]图1是现有技术的气流分布结构不意图一;
[0019]图2是现有技术的气流分布结构示意图二;
[0020 ]图3是本实用新型的气流分布结构示意图一;
[0021]图4是本实用新型的气流分布结构示意图二。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型,但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
[0023]如图1所示,现有技术的气流分布结构一,仅在进口处加装均流板10,而未在出口处加装均流板,即使来流速度是均匀的,但是由于后续变径部位的阻力特性不均匀,会导致变径部位之前速度的不均匀。
[0024]如图2所示,现有技术的气流分布结构二,在入口处加装采取等压差布置均流板20,可以在一定程度上均匀入口处的流体速度。但是,由于均流板安装在变径之后,沿周向方向,均流板的来流速度实际是不相同的,在这种情况下,对于不同的来流速度,采取相同压差布置的均流板,会影响均流板出口的气体速度分布特性,最终会影响除尘器的效率。
[0025]本实用新型所提供的应用于湿式静电除尘器的气流分布系统具体如下:
[0026] (I)基于等截面工况原理构建除尘器内等流场工况设计
[0027]对于前述现有技术中存在的阻力反馈导致除尘器内部流动速度不均的问题,利用等截面工况原理,重构除尘器内部的流场分布,进而保证除尘器内部的速度均匀性,提高湿式除尘器的除尘效率。基于等截面工况原理,所采取的重构示意如图3所示。
[0028]出口气流均流板2,包括若干个由中心到四周依次套设的分布单元,各分布单元的形状分别与整块均流板的形状相似,面积由内向外依次增大。分布单元一般为三个,可根据均流要求的效果增加或者减少。分布单元内的开孔率及开孔尺寸不同,位于内层的分布单兀的开孔率略小,为40 %〜60 % ;位于外层的分布单兀的开孔率略大,为45 %〜65 % ;开孔为方形孔或者花边型孔。该设计可以有效抵消后端截面变径所引起的流场逆向。
[0029]在设计计算完成后,进行实物建模,对模型进行模拟计算,控制方程为质量守恒方程和动量守恒方程,湍流按照修正后的κ-ξ湍流模拟进行计算。按照模拟的结果对设计参数进行优化,得到最终的出口均流板的设计参数。从而使得出口截面气体均流板可以有效抵消截面变径所引起的流场逆向,保证除尘器内部流场速度的均匀性,提高除尘器的效率。
[0030] (2)基于变工况特性原理构建非等压差均流板
[0031]对于现有技术中采用的等压差均流板,由于来流气体沿周向方向,工况是不相同的,因此,采取等压差均流板会导致出口速度的非均匀性。此种情况下,可采取非等压差均流板,从而保证在非均匀工况下出口气流的均匀性。采取非等压差均流板所实现的目的如图4所示,用于实现除尘器内部气流的均匀性。
[0032]基于非等压差的湿式静电除尘器入口气流均流板I,其开孔率从中心向四周侧逐渐变大,范围为40%〜65%,开孔为方形孔或者花边型孔,以确保较小的压损下达到较好的均流效果。在设计计算完成后,进行实物建模,对模型进行模拟计算,控制方程为质量守恒方程和动量守恒方程,湍流按照修正后的κ-ξ湍流模拟进行计算。按照模拟的结果对设计参数进行优化,得到最终的入口均流板I的设计参数。
[0033]以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本实用新型并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (6)

1.一种应用于湿式静电除尘器的气流分布系统,其特征在于,包括两块均流板,分别是在气流入口处设置的入口气流均流板和在出口处设置的出口气流均流板,所述入口气流均流板是非等压差均流板,所述出口气流均流板是等压差均流板。
2.根据权利要求1所述的应用于湿式静电除尘器的气流分布系统,其特征在于,所述出口气流均流板是基于等截面原理,包括若干个由中心到四周依次套设的分布单元,各分布单元的形状分别与整块均流板的形状相似,面积由内到外依次增大,从而能够有效抵消后端截面变径所引起的流场逆向,所述出口气流均流板与入口气流均流板配套使用,保证除尘器内部流场速度的均匀性。
3.根据权利要求1所述的应用于湿式静电除尘器的气流分布系统,其特征在于,所述入口气流均流板是非等压差均流板,其开孔率从中心向四周侧逐渐变大,开孔为方形孔或花边型孔,保证在非均匀工况下湿式静电除尘器内部气流的均匀性。
4.根据权利要求2或3所述的应用于湿式静电除尘器的气流分布系统,其特征在于,均流板的开孔尺寸及开孔率以及均流板各分布单元的尺寸大小,根据实际流场特性进行分析计算,经流场建模进行流场均匀性的模拟和优化,得到均流效果优化状态下的均流板参数。
5.根据权利要求4所述的应用于湿式静电除尘器的气流分布系统,其特征在于,所述出口气流均流板的分布单元内的开孔率及开孔尺寸不同,位于内层的分布单元的开孔率略小于位于外层的分布单元的开孔率。
6.根据权利要求4所述的应用于湿式静电除尘器的气流分布系统,其特征在于,所述入口气流均流板的开孔率从中心向四周侧逐渐变大,范围为40%〜65%。
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