一种用于提高小粒径雾滴除雾效率的除雾器.pdf

本发明公开了一种用于提高小粒径雾滴除雾效率的除雾器，该除雾器包括壳体，以及位于壳体中的n个折形板和n-1个钝体，壳体的底端为进气端，壳体的顶端为出气端，折形板和钝体分别固定连接在壳体上，折形板相互平行，且每个折形板的中部弯折，相邻两个折形板之间形成气流通道，钝体位于壳体的底端和折形板之间，且每个钝体对应一个气流通道。该除雾器可以提高小粒径雾滴通过除雾器的除雾效率。

权利要求书
1.  一种用于提高小粒径雾滴除雾效率的除雾器，其特征在于，该除雾器包括 壳体(1)，以及位于壳体(1)中的n个折形板(2)和n-1个钝体(3)，壳体 (1)的底端为进气端，壳体(1)的顶端为出气端，折形板(2)和钝体(3)分 别固定连接在壳体(1)上，折形板(2)相互平行，且每个折形板(2)的中部 弯折，相邻两个折形板(2)之间形成气流通道(4)，钝体(3)位于壳体(1) 的底端和折形板(2)之间，且每个钝体(3)对应一个气流通道(4)。

2.  按照权利要求1所述的用于提高小粒径雾滴除雾效率的除雾器，其特征 在于，所述的折形板(2)的中部截面呈梯形。

3.  按照权利要求1所述的用于提高小粒径雾滴除雾效率的除雾器，其特征 在于，所述的钝体(3)位于气流通道(4)的中线上。

4.  按照权利要求1所述的用于提高小粒径雾滴除雾效率的除雾器，其特征 在于，所述的钝体(3)的截面呈三角形，或菱形，且钝体(3)朝向壳体(1) 的进气端的一端为尖端。

5.  按照权利要求1所述的用于提高小粒径雾滴除雾效率的除雾器，其特征 在于，所述的钝体(3)的截面呈椭圆形或半圆形，且钝体(3)朝向壳体(1) 的进气端的一端为弧形。

6.  按照权利要求1所述的用于提高小粒径雾滴除雾效率的除雾器，其特征 在于，所述的n-1个钝体(3)呈一直线排列。

7.  按照权利要求1所述的用于提高小粒径雾滴除雾效率的除雾器，其特征 在于，所述的折形板(2)的中部弯折的深度大于或等于气流通道(4)的宽度。

8.  按照权利要求1所述的用于提高小粒径雾滴除雾效率的除雾器，其特征 在于，所述的除雾器在工作时满足式(1)：
Re = ρuD μ ]]>   式(1)
其中，Re表示雷诺特征数，且800≤Re≤150000，ρ表示气流密度，单位： kg/m3；u表示气流流速，单位：m/s；D表示钝体(3)的宽度，单位：m；μ表 示气流粘度，单位：Pa·s。

9.  按照权利要求8所述的用于提高小粒径雾滴除雾效率的除雾器，其特征 在于，所述的钝体(3)至折形板(2)的距离在d为4D≤d≤6D，钝体(3)的 宽度D为：其中，d1表示相邻两个折形板(3)之间的距离。

10.  按照权利要求8所述的用于提高小粒径雾滴除雾效率的除雾器，其特征 在于，所述的d1为25—35mm。

说明书一种用于提高小粒径雾滴除雾效率的除雾器
技术领域
本发明涉及一种除雾器，具体来说，涉及一种用于提高小粒径雾滴除雾效率 的除雾器。
背景技术
在能源、环保、化工、制药、食品加工等领域，存在大量气流中含有雾滴而 需要从气流中将其去除的场合，该过程称之为除雾。如火力电站的湿法脱硫过程， 塔顶向下喷淋的石膏浆液与来自塔底的含硫烟气在脱硫塔内形成逆向对流，使得 烟气在脱硫过程混入大量雾滴，必须通过除雾器将烟气中的雾滴进行脱除后才能 通过烟囱排入大气，否则雾滴中的石膏和其它硫酸盐类物质将对环境造成污染。
目前有不同形式的除雾器，如采用多层金属丝网或多孔介质材料构成的除雾 器等。针对火力电站湿法脱硫而言，折形板除雾器因其具有阻力小、成本低、适 合大气量规模除雾等优点，目前使用最为广泛。现有折形板除雾器是由一系列平 板按一定角度折成曲折平行挡板通道所构成，挡板间距通常为30mm左右，当含 有雾滴的气流进入除雾器后，在板间弯曲通道内不断改变流动方向，根据流体力 学原理，弯道处气流中的液滴在惯性力的作用下撞击到板壁上而被捕集，从而从 气流中分离出来而形成除雾。这种除雾方式对大粒径(如d>30μm)的雾滴除雾 效率较高(接近90％)，而对细小雾滴除雾效率急剧下降，如对于直径为20μm 的雾滴，除雾效率小于40％。造成这种现象的原因是由于小粒径雾滴质量小，与 气流跟随性好所造成。对于一个直径30μm的雾滴而言，在30mm的除雾器挡板 通道中，通道宽度是其直径的1000倍，当通道中的流线接近平行于通道壁面的 情况下，小粒径雾滴撞壁的机会很小，从而除雾效率急剧下降，这也是造成目前 电厂周边“石膏雨”现象的主要原因，小粒径雾滴排入大气后还将促进雾霾的生 成。
发明内容
技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于提高小粒径雾滴除 雾效率的除雾器，提高小粒径雾滴通过除雾器的除雾效率。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种用于提高小粒径雾滴除雾效率的除雾器，该除雾器包括壳体，以及位于 壳体中的n个折形板和n-1个钝体，壳体的底端为进气端，壳体的顶端为出气端， 折形板和钝体分别固定连接在壳体上，折形板相互平行，且每个折形板的中部弯 折，相邻两个折形板之间形成气流通道，钝体位于壳体的底端和折形板之间，且 每个钝体对应一个气流通道。
进一步，所述的钝体位于气流通道的中线上。
进一步，所述的钝体的截面呈三角形，或菱形，且钝体朝向壳体的进气端的 一端为尖端。
进一步，所述的折形板的中部弯折的深度大于或等于气流通道的宽度。
进一步，所述的除雾器在工作时满足式(1)：
Re = ρuD μ ]]>  式(1)
其中，Re表示雷诺特征数，且800≤Re≤150000，ρ表示气流密度，单位： kg/m3；u表示气流流速，单位：m/s；D表示钝体的宽度，单位：m；μ表示气 流粘度，单位：Pa·s。
进一步，所述的钝体至折形板的距离在d为4D≤d≤6D，钝体的宽度D为： 其中，d1表示相邻两个折形板之间的距离。
有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
在保留板型除雾器压降低，不易发生堵塞的优点的情况下，通过在前端设置 钝体，引导气流形成漩涡，依靠漩涡强大的离心力作用将气流所夹带的液滴甩向 壁面，达到较现有板型除雾器更好的除雾效果。本发明的除雾器，包括若干平行 排列的折形板和钝体，钝体均位于折形板前端。对于传统折流板除雾器，含雾滴 气流在穿越某一层(或级)除雾器时，气流在气流通道中呈现出近似流线型流动， 而对于本发明所公开的前置钝体扰流除雾器，通过在折形板前端设置钝体，气流 在钝体的作用下形成涡流，涡流以漩涡的形式向气流通道内漂移，同时使气流通 道内的流线发生紊乱，有利于气液分离。目前研究结果表明，在通道板间距、折 形板长度以及烟气流速相同的条件下，本发明的新型除雾器对于10～20μm雾滴 的除雾效率比传统折流板除雾器可以提高15％以上。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中有：壳体1、折形板2、钝体3、气流通道4。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案做进一步详细的说明。
参见图1，本发明的一种用于提高小粒径雾滴除雾效率的除雾器，包括壳体 1，以及位于壳体1中的n个折形板2和n-1个钝体3，壳体1的底端为进气端， 壳体1的顶端为出气端，折形板2和钝体3分别固定连接在壳体1上，折形板2 相互平行，且每个折形板2的中部弯折，相邻两个折形板2之间形成气流通道4， 钝体3位于壳体1的底端和折形板2之间，且每个钝体3对应一个气流通道4。
上述结构的除雾器的工作过程是：含有雾滴的气流从壳体1的底端进入壳体 中，首先在钝体3的作用下，气流在钝体3后方形成涡流，涡流以漩涡的形式进 入气流通道4内，漩涡的存在也使流场变得紊乱，同时折形板3使气流发生转向。 气流中的雾滴在运动过程中，在漩涡的离心力作用下被甩出，而被板壁捕集。本 发明通过钝体3和折形板2的协同作用，使雾滴在漩涡中的离心力远大于在传统 折形板中单纯所受的离心力。雾滴因为强大的离心力作用而从气流中分离出来， 被板壁捕集。
进一步，所述的折形板2的中部截面呈梯形。折形板2的中部弯折的形状可 以有多种形状。本专利优选梯形，气流流到到气流通道中部时，发生路径的改变 次数为三次，增加了气流中小雾滴撞击折形板2壁面的几率，增强了除雾效率。
进一步，所述的钝体3位于气流通道4的中线上。钝体3位于气流通道4 的中线，使钝体3后方产生的涡流直接进入气流通道4中。
进一步，钝体3的截面可以有多种形状，本专利优选以下两种：第一种：所 述的钝体3的截面呈三角形，或菱形，且钝体3朝向壳体1的进气端的一端为尖 端。第二种：所述的钝体3的截面呈椭圆形或半圆形，且钝体3朝向壳体1的进 气端的一端为弧形。钝体3朝向壳体1的进气端的一端为弧形或尖端，既避免了 阻力的大幅增加，又保证了涡流的产生，有利于小雾滴的分离。
进一步，所述的n-1个钝体3呈一直线排列。这样排布方便每个钝体3都对 应一个气流通道中心。
进一步，所述的折形板2的中部弯折的深度大于或等于气流通道4的宽度。 这样，含有雾滴的气流穿过气流通道4时，不会直接从气流通道4中穿过，必须 和折形板2的中部发生碰撞，改变路径，从而确保除雾效果。
进一步，为充分发挥涡流作用，提高除雾效率，所述的除雾器在工作时满足 式(1)：
Re = ρuD μ ]]>  式(1)
其中，Re表示雷诺特征数，且800≤Re≤150000，ρ表示气流密度，单位： kg/m3；u表示气流流速，单位：m/s；D表示钝体(3)的宽度，单位：m；μ表 示气流粘度，单位：Pa·s。所述的钝体3至折形板2的距离在d为4D≤d≤6D， 钝体3的宽度D为：其中，d1表示相邻两个折形板3之间的距 离。作为优选，所述的d1为25—35mm。
当除雾器在工作时满足式(1)，可以提高小粒径雾滴除雾效率的除雾器。 下面通过实验论证。
除雾器中钝体3的宽度为7.5mm，相邻两个折形板3之间的距离为30mm， 钝体3至折形板2的距离在37.5mm。通过除雾器的气流密度为1.205kg/m3，气 流流速为5m/s，气流粘度为1.81′10-5Pa·s。雷诺特征数为10000。气流中的雾 滴粒径为10—19μm。
将上述尺寸的除雾器安装在现有的湿法脱硫除雾装置中，测试气流通过除雾 器后的除雾效率。测试结果为：进行除雾前，气流中的雾滴的密度为10g/m3； 通过除雾器后，气流中的雾滴的密度为0.1g/m3。
本发明的除雾器，通过在每一气流通道的前端设置一钝体，当气流流经钝体 时将会交替产生漩涡，在流体力学上称之为涡街，含有涡街的气流进入折形板通 道后，使通道内的流线发生紊乱，能够显著提高细小雾滴的除雾效率。本发明的 除雾器在折形板2的进气端前方设置钝体3，目的是使气流在流经钝体后产生涡 街，以增加除雾器对小雾滴的脱除效率。本专利的原理是：为了增加小粒径雾滴 的撞壁机会，使穿越通道的气流含有涡流，增加对除雾器内气流的扰动，从而增 加气流中小雾滴的撞壁机会。本专利的小雾滴是指粒径小于20μm的雾滴。
以上对本发明所提供的一种前置钝体扰流除雾器装置进行了详细介绍。以上 说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。