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文丘里除塵器工作過程

1、在文丘里除塵器中，收集對象是液滴。其直徑是速度、液體流量和流體質(zhì)的復(fù)雜函數(shù)。通常，離心風(fēng)機安裝在文丘里除塵器的上游(強制通風(fēng))或下游(誘導(dǎo)通風(fēng))。風(fēng)機為攜帶PM的氣流提供動力。氣體在會聚入口處被加速喉部速度。氣體然后通過咽喉，PM遇到液滴(障礙物)。

2、影響液滴的顆粒可通過將其收集在氣旋(離心)或人字形(沖擊)除霧器中而容易地從大部分氣流中分離出來。不影響液滴的顆粒"穿透"除塵器并與氣流一起排出。

3、一些文丘里除塵器是由善意的工程師設(shè)計的，旨在簡化這些物理定律以努力出具有競爭力的產(chǎn)品。然而，物理定律要求設(shè)計合理的文丘里除塵器必須包括三個關(guān)鍵要素一個會聚入口，一個確定的文丘里喉管和一個膨脹節(jié)。只要設(shè)計中的快捷方式排除了三個關(guān)鍵因素中的任何一個，文丘里除塵器的效率就會降低，并且會消耗多余的能量，而未達(dá)到預(yù)期的PM收集效率。本文重點介紹了濕式文丘里除塵器的重要設(shè)計因素，并解釋了為什么設(shè)計中的快捷方式會造成文丘里除塵器在捕獲PM時效果不佳。

4、在如1所示的濕法文氏管除塵器中，氣體以徑向方式引入，并且提供洗滌液以完全潤濕入口部分。氣體以這樣的方式引入，一旦它離開入口氣體噴嘴，它就不會接觸到干燥的壁。氣體可以接觸的表面已經(jīng)被液膜潤濕，所以不會發(fā)生固體沉積。

5、1濕式文丘里管除塵器的示意

6、文丘里除塵器可以作為固定流量或可變流量設(shè)備。在固定喉管文氏管中，氣流必須保持恒定以保持穩(wěn)定的壓差和收集效率。在變流文氏管中，喉部可調(diào)節(jié)。當(dāng)遇到減少的氣流條件時，喉管阻尼器的位置可以改變以保持恒定的壓差，并且可以保持收集效率。

7、設(shè)計合理的文丘里除塵器包括一個會聚入口，一個確定的文丘里喉管和一個膨脹器部分。如果沒有全部三個關(guān)鍵設(shè)計組件，除塵器效率不高，并且浪費了過多的能量而沒有實現(xiàn)所需的PM收集。

8、2設(shè)計合理的文丘里除塵器包括一個會聚入口，一個確定的文丘里喉管和一個膨脹器部分。如果沒有全部三個關(guān)鍵設(shè)計組件，除塵器效率不高，并且浪費了過多的能量而沒有實現(xiàn)所需的PM收集。

9、影響文丘里除塵器中PM收集的物理機制包括慣(慣撞擊)、擴散、靜電、布朗運動、成核和生長以及凝結(jié)。雖然所有這些機制都影響收集，但主要現(xiàn)象是慣沖擊。

10、當(dāng)在給定粘度的氣流中捕獲給定直徑和密度的顆粒時，兩個主要變量影響收集效率(如前所述，允許碰撞是主要機制)氣體和收集對象之間的相對速度、收集對象的特征維度。

11、為了發(fā)生慣碰撞，塵埃顆粒必須碰到液滴。這是怎么發(fā)生的?灰塵顆粒相對于液滴的相對速度(動量)越大，灰塵顆粒將與液滴碰撞并被捕獲的可能越大。舉例說明有人駕駛沿路行駛，空氣中充滿了飛蟲。行駛越快，昆蟲就越有可能撞擊擋風(fēng)玻璃。在這個比喻中，臭蟲是塵埃顆粒，而是液滴(除塵器)。

12、文氏管是一種眾所周知的裝置，用于將流體流加速高速，并以小的能量損失將其恢復(fù)其初始速度。這就是為什么文丘里管是高速風(fēng)洞中的一個組成部分。因此選擇文氏管作為接觸氣體和液體以從氣體中除去大PM的有效方法是自然的。

13、液滴可以在除塵器中以兩種不同的方式產(chǎn)生。常見的就是讓高速氣體霧化液體。這消耗一些能量作為風(fēng)機馬力。當(dāng)這些液滴進入喉部并遇到高速氣流時，它們會爆炸成數(shù)千個較小的液滴(霧化)。

14、第二種方法是用噴嘴霧化液體。在這種情況下，用于霧化液體的能量由泵馬力提供。通過使用這兩種技術(shù)都不能實現(xiàn)大量節(jié)能，但高壓噴嘴技術(shù)僅限于將清潔的液體流送入文氏管，限制其在再循環(huán)洗滌液時的應(yīng)用。

15、當(dāng)氣體離開洗滌喉管時，它攜帶了所有的液滴，液滴已經(jīng)達(dá)到了近似于氣流的速度(見2)。在膨脹節(jié)部分，氣體隨著橫截面積的增加而減慢。一些來自液滴的動能轉(zhuǎn)移回氣流，導(dǎo)致部分加速氣體喉部速度所需的能量。這種能量重新獲得了文丘里除塵器與任何其他類型的濕式除塵器的區(qū)別。一旦氣體充分減速以減少額外的湍流損失，它將被引導(dǎo)旋風(fēng)分離器/除霧器，在那里與氣流分離。

16、術(shù)語"壓降"是指文氏管除塵器入口處的氣體與文丘里除塵器排出的氣體之間的靜壓差。3是文丘里除塵器的典型壓力曲線。隨著氣體加速，氣流中的壓力降低到喉部的低點。隨著氣體在膨脹器部分開始減速，壓力升高并達(dá)到僅略低于入口壓力的水平。A和D之間的差值(進口和出口壓力)或壓降表示清洗過程中消耗的能量。如果省略了膨脹機部分，則消耗的能量更大并顯示為A和C之間的差異。

17、Calvert方程可用于預(yù)測給定喉道速度的實際壓降。Calvert方程表示

18、在飽和條件下，壓降等于將液體加速到氣體速度所需的功率。這不是100%準(zhǔn)確的，因為它沒有考慮到文丘里摩擦損失、液體不會加速到全速氣體的可能、當(dāng)液體將動量轉(zhuǎn)移回膨脹器部分的氣體時。

19、然而，除非液體與氣體的比例非常高(L/G)，這種計算方法預(yù)測的壓降相當(dāng)好。大多數(shù)文丘里除塵器設(shè)計的L/G在每千次acfm 710 gpm之間，實際上能沒有變化當(dāng)在除塵器上的壓降保持恒定時，在這個液體流量范圍內(nèi)發(fā)生。較低的L/G不能正確地將液體分布在喉部。較高的L/G浪費了加速多余液體的能量，沒有收集效率的好處。

20、在計算出所需的壓降后，文丘里除塵器的尺寸必須確定。通常，除塵器的所有尺寸都來自洗滌喉的尺寸。因此，對于給定的除塵器，設(shè)計師可以使用Calvert方程或經(jīng)驗速度對微分壓力曲線來確定給定飽和氣體流量的喉部尺寸。請注意，使用飽和氣體流量而不是熱的入口氣體流量對于確定喉嚨的大小非常重要。

21、當(dāng)熱的煙道氣流進入喉部時，它立即淬火其飽和溫度，并且流速大幅降低。如果喉部按不飽和熱氣流量計算，則對于大多數(shù)應(yīng)用來說，這將是非常大的，并且不能實現(xiàn)所需的收集效率。還必須選擇風(fēng)機來處理所需的氣體流量。風(fēng)機的尺寸取決于風(fēng)機的實際氣體流量，而不一定是飽和氣體流量，特別是在強制通風(fēng)側(cè)。后，還必須設(shè)計泵、管道、風(fēng)管和儲罐以補充文丘里洗滌系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)。

22、對于給定的顆粒大小和給定的喉道速度，可以憑經(jīng)驗確定將由文丘里除塵器收集的顆粒部分。這表示給定粒徑的分?jǐn)?shù)效率。在給定的喉速下，如果所有經(jīng)驗分?jǐn)?shù)效率點相對于粒徑繪制，則產(chǎn)生給定壓降或喉速度的收集效率曲線。通常情況下，收集效率曲線是針對變化的壓降而非喉道速度繪制的，因為這提供了關(guān)于風(fēng)機要求的信息。

除塵布袋進行預(yù)涂層的作用

預(yù)涂層除塵布袋是除塵布袋使用之前對其進行預(yù)涂灰。預(yù)涂層工序完成后可以使除塵布袋能去除固體、液體、氣體三種含塵氣體，尤其是清楚粘強的含塵顆粒時，效果好而且明顯。對除塵布袋進行預(yù)涂灰后，能夠維護除塵布袋在過濾含有大量油煙污染以及其他腐蝕氣體或顆粒物時不被糊袋或腐蝕，延長除塵布袋的使用時間。可以說預(yù)涂層除塵布袋好處多，那在什么工況下要對除塵布袋進行預(yù)涂層處理呢？

1、對硫化物的凈化，布袋除塵器會遇到一些硫焚燒的工況，硫焚燒后會生成氣態(tài)二氧化硫，想要脫硫只能向富含二氧化硫的氣體中噴灑熟石灰粉和反響輔助劑，那么二氧化硫和石灰粉會在反響助劑的輔助下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成固態(tài)的硫酸鈣，之后它便可以隨著塵粒一同被除塵布袋捕集，到達(dá)脫硫的目的。

2、對氟化物的凈化，鋁電解進程會排放很多的含氟氣體，用鋁電解廠的質(zhì)料氧化鋁粉為助濾劑，以氧化鋁粉末吸附電解槽發(fā)生的富含氣態(tài)氟的固態(tài)氟化物，以后用除塵布袋過濾。用氧化鋁作吸附劑需要按必定的固氣比增加，煙氣與氧化鋁在湍流中激烈混合，煙氣中的氟化氫與其間的型氧化鋁發(fā)生外表吸附反響，生成氟化鋁的外表化合物，此反響進行得十分迅速，在1秒鐘內(nèi)就能完結(jié)。反響后的煙氣經(jīng)除塵布袋別離出的載氟氧化鋁，可直接用于電解出產(chǎn)并能代替有些氟化鹽質(zhì)料。

以上遇到的這兩種工況是需要預(yù)涂層除塵布袋過濾的工況，如果布袋除塵器遇到這兩種工況，千萬不能省去預(yù)涂層這個環(huán)節(jié)，避免設(shè)備達(dá)不到除塵效果。

燃煤鍋爐除塵器的選擇標(biāo)準(zhǔn)

1、除塵器可以在靜電除塵器、布袋除塵器、水膜除塵器中選擇。

靜電除塵器初始投資大，但維護方便。

布袋除塵初始投資小點，但維護麻煩點，正常情況下，除塵效率好。

水膜除塵水處理麻煩，有二次污染，除塵效率低。

2、燃煤鍋爐除塵器主要是包括靜電除塵器、布袋除塵器以及電袋復(fù)合除塵器。一般來說電除塵器初期除塵效率可以達(dá)到99%，能捕集1μm一下的細(xì)微粉塵，處理煙氣量打，可用于高溫、高壓和高濕的場合，但是電除塵器設(shè)備龐大，耗鋼多，投資高，、安裝和管理的技術(shù)水平要求高，不具備離線檢修功能。燃煤含硫量在1.0%一下的低硫煤燃燒后的灰塵利用電除塵器難以凈化脫塵。對PM2.5級一下的顆粒收集效率很低；布袋除塵器的除塵效率高，可達(dá)到99.9%以上，附屬設(shè)備省，投資少，技術(shù)要求比電除塵器低。能捕集到電除塵器難以捕集的粉塵，能穩(wěn)定，特別適宜捕集細(xì)微而干燥的粉塵，適合全過程除塵，降低總量排放。但是在冬季要做好除塵設(shè)備的保溫措施，以免造成“糊袋”，對于有腐蝕的氣體應(yīng)選用適宜的耐腐蝕濾料，用于高溫?zé)焿m的除塵應(yīng)做好降溫措施，同時選擇耐高溫的除塵濾料；電袋復(fù)合除塵器可以捕集不同質(zhì)的粉塵，無二次揚塵和飛灰現(xiàn)象，設(shè)備體積小，電能消耗低，運行省，經(jīng)過預(yù)處理和電除塵部分的冷卻，有效的避免了糊袋、燒袋的發(fā)生，一次投資少、維護低，電袋復(fù)合除塵器解決了電除塵器的排放難題，布袋除塵器阻力大的那題，布袋除塵器濾袋使用壽命短的難題。