脫水器是濕法除塵中的一個(gè)重要設備，脫水器本身效率的高低和系統除塵效率有緊密的 關(guān)系。濕式除塵器通常由兩個(gè)過(guò)程來(lái)完成，第4個(gè)過(guò)程是由洗滌來(lái)捕集塵粒，第二個(gè)過(guò)程是 除掉捕集了塵粒的液滴和混有二次飛揚塵粒的液體。除了特別的場(chǎng)合，這些液滴的大小一般 在數十微米以上，除去這些液滴不像去掉細小粉塵那樣困難。捕集10/xm以下微細水霧可像 捕集固體粒子那樣來(lái)處理。由于液滴與個(gè)體粒子不同，倉是在捕集后相互聚集并匯成液體流 而被分離，因此，在多數場(chǎng)合反而容易被固體粒子處理。對于接觸角小并且潤濕性好的液 體，滯留在充填層內的液體增多，會(huì )妨礙氣體通過(guò)并增大壓力損失，故不能使用充填率太大 的脫水器。

一、脫水器分類(lèi)和工作原理

1.分類(lèi)

為了不讓流出除塵器的氣體夾帶液滴，需要在除塵器之中或之層采取捕集液滴的脫水 措施。

根據脫水工作原理和方式不同，可分重力式、擋板式、離心式和網(wǎng)格式4種脫水器。 

相關(guān)的除塵器產(chǎn)品的推薦：

選擇脫水方法要考慮主要因素之一是液滴粒度。這和液滴如何形成有關(guān)。一般由機械作 用形成的粒滴比較大，約在10?lOOOpm的范圍；除塵器中的液滴多屬于機械作用形成，因 此比較容易從攜帶液滴的氣體中把它們除掉。

(2)結構

脫水器的結構由人口、殼體、脫水元件、出口4部分組成，脫水器的入口面積一般大于 或等于脫水元件截面，其數值因脫水器種類(lèi)不同而異。脫水器的殼體基本上把脫水元件包裝 和保護起來(lái)，對沒(méi)有腐蝕性氣體的工況條件，殼體通常用Q235鋼制作，并用耐水油漆涂 裝。對帶有腐蝕氣體的工況條件可用不鎊鋼、玻璃鋼或硬塑料板制作。

脫水元件的結構有3種形式s —種是板形如葉輪脫水用的旋流板，彎頭脫水用的導流板 以及折板脫水用的擋板等；一種是絲網(wǎng)形；另一種是圓筒形或半圓筒形如重力戚水器和復擋 脫水器。

脫水器的出口和殼體結合在一起，多設計成圓形出口，少數設計成方形或矩形出口。不 管哪種情況，都應把出口管的過(guò)渡設計得長(cháng)一點(diǎn)，以減少流體阻力損失。

(3)工作原理

脫水器的工作原理依脫水器種類(lèi)不同而有較大差別，脫水器的工作原理分為四種：即依 靠重力脫水、依靠慣性力脫水、依靠離心力脫水、依靠幾種力組合脫水。脫水器工作原理與 除塵器工作原理近似。脫水器脫除的是氣體中的水滴和霧滴；除塵器除去的是氣體中固體顆 粒。雖然脫水器與除塵器工作原理相似，但是捕集效率相差較大，捕集水滴和霧滴比捕集固 體顆粒物要容易得多，這是因為：①固體顆粒物遇到器壁更容易反彈；②濕式除塵器中液滴 粒徑大。

含塵氣體在濕式除塵器除塵的過(guò)程中會(huì )夾帶液滴，需進(jìn)行汽水分離。假設氣體把它們帶 出除塵器之外，就要降低除塵效率。關(guān)于這一點(diǎn)，可做如下分析計算。

除塵器的總除塵效率為：

(6-86：

Pi Pi

式中，/oi、外為除塵器進(jìn)、出口含塵質(zhì)量濃度，mg/m3。

凈化以后，除塵器出口空氣中粉塵粒子的剩余含量可用式（6-87)表示：

pz —pA~^p{ (6-8i. !

式中，~為氣體不夾帶液滴時(shí)的粉塵粒子的質(zhì)量濃度，mg/m3; 為隨著(zhù)夾帶的液滴 被帶走的粉塵粒子的質(zhì)量濃度，mg/m3。

從式（6-86)和式（6-87)得到：

n Pd Pi

"U (6_88)

式中* &一^是從除塵器排出的氣體沒(méi)有夾帶液滴時(shí)的除塵效率V“

隨液滴帶走的粉塵粒子質(zhì)量濃度為：

pt=PiPp (6-89)

式中，外為液滴質(zhì)量濃度，mg/m3;外為液滴中粉塵粒子濃度，mg/m3。

P^Pp

故 沢一^~ m-Qoy

二、重力脫水器

重力脫水器是最簡(jiǎn)單的脫水方法s工作原理與重力除塵器相似，液滴依靠在重力場(chǎng)中發(fā) 生的沉降作用而從氣流中分離出來(lái)。其要點(diǎn)是使空氣降低流速，讓液滴利于在重力作用下進(jìn) 行分離。

1.結構

重力脫水器外形結構見(jiàn)圖6-108，圖中（a)是直管插入，（b)是擴散管插入。其用于 文氏管的結構見(jiàn)圖6-109。技術(shù)參數如下。

圖6-108重力脫水器 圖6-109用于文氏管的重力脫水器

? ,脫水器入口氣速m —般不小于12m/s。

②人口斷面積S為：

^ Qy

3600m

式中，S為入口斷面積，m2; Qv為人口煙氣流量，m3/h。

③筒體速度vc 一般采用4m/s,最大不超過(guò)5m/s，可參照表6-53決定。

④筒體直徑D為：

J3600X0. 785wc (6-9.2)

式中，D為筒體直徑，m。

⑤調試H1:當考慮系統檢修時(shí)脫水器同時(shí)作為水封用，則Hi應大于2m,否則可 稍低。

⑥H2 —般大于0. 5D，以保持此氣體流速在4?6m/s為宜。最大不超過(guò)lm。

⑦下部水封高度應在錐形底以下。

⑧阻力匕p可按式（6-93)計算：

,.2 .

= ' (6-93)

式中，？為局部阻力系數，？ = 2. 85; &為氣體密度，kg/m3;仍為出口速度，m/s。

⑨脫水效率。脫水器的脫水效率決定于水滴的自由沉降速度和氣體上升速度，當水滴 的自由沉降速度大于氣體上升速度，水滴才能從氣體中脫掉。

氣體上升速度確定后，可按式（6-94)求得能脫除水滴的最小直徑do:

P 貨—Pe

式中，％為氣體上升速度，m/s; pw為水的密度，kg/m3。

式（6-94)適用于煙氣密度為1?1. 2kg/m3，雷諾數i?e = 2?500的情況。氣體上升速 度與水滴沉降臨界直徑之間的關(guān)系列于表6-54。

表6-54氣體上升速度與水滴沉降臨界直徑之間的關(guān)系

在設計重力脫水器時(shí)，要注意不能讓氣流把捕集面上的液體剝離，重新帶走。會(huì )不會(huì )從 新帶走液體，可以用一個(gè)參數——pv2來(lái)粗略地衡量，這里(0是氣體的實(shí)際密度，kg/m3: r是實(shí)際氣體速度，m/s。pv2表明氣體作用在液體表面上的動(dòng)量，在液滴脫水裝置內不同 的地方它有不同的數值。就圖6-110中的液滴脫水器來(lái)說(shuō)，

按進(jìn)氣管內速度w計算的P2值不能大于200。于是，可以 算出進(jìn)氣管直徑至于脫水器本體的直徑D可按氣體上 升速度來(lái)計算。為了避免脫水器直徑太大，通常取上升速度 約為o, 3m/s與固體顆粒物的重力分離相接近。

(1)重力擋板脫水器

重力脫水器中增設一些擋板可以提高捕集效率，其結構 外形如圖6-1.10所示。

①進(jìn)、出口最大流速采取15m/s，也可與連接管內流 速相同。

②內部最大氣流速度（按通道B處為計算截面時(shí)的流 速）采取5m/s。 圖6-110重力擋板脫水器

③排水管排水流速為1, 2.5-X, 5m/s,錐體斜度>60%

④實(shí)測阻力數據為2如?&4OTa,設計采取300Pa。

⑤設計注意事項如下。

a_進(jìn)出口方向應正確，避免反裝，否則不但影響脫水效率，并會(huì )造成脫水器阻力過(guò)高。 ‘排水管直徑—般不小于排污管引出時(shí)其坡度應不小于并盡量 避免水平彎頭，以防排污管堵塞。

(1)迎向脫水器入口處的錐部位易受氣流及水流的沖刷，設計中應考慮設置防護板或 導流板等防護措施?？?1廠(chǎng)寥號爐重力脫水器投產(chǎn)3個(gè)月內錐體部位曾先后磨穿兩次。目前 采用5QX5扁鋼，水平焊接于錐體易損部位作為保護板，其間距為200mm。

(1)脫水器側面應設有清理、檢修用的檢查孔。

三、離心脫水器

離心脫水器是依靠離心力脫水的設備，主要有以下幾種。

1.旋風(fēng)脫水器

旋風(fēng)脫水器是使氣體在液滴捕集器內旋轉，依靠離心力把液滴投向器壁，離心式液滴脫 水器有各種不同的形式，旋風(fēng)脫水器是其中一種，有些文氏管除塵器就是用它作為液滴捕集 裝置的。用旋風(fēng)脫水器捕集液滴時(shí)，要注意液膜可能在上部渦流的影響下爬過(guò)分離器頂蓋內

壁，再沿排氣管外壁下行_然后被帶入排氣管。為此可以在排氣管外壁裝上擋板，如fflS- 111所示?由于氣流能把擋板上的液體吹掉，迫使它們脫離器壁，故可防止液體從排氣管外 逸。另外在旋風(fēng)分離器軸心部分的低壓區也會(huì )出現帶走液體的問(wèn)題，因為在圓錐形的旋風(fēng)脫 水器中向著(zhù)錐頂運動(dòng)的液滴可能被吸入排氣管。因此，可采用圓筒形旋風(fēng)脫水器，在底部設 一平板作為假底，周?chē)目p隙，讓液體從縫隙流下去，如圖W11 (a)所累、

還有一種在分離器底部設置上面裝有圓錐形擋板的十字擋板，以限制氣體旋轉的區域， 防止巳被捕集的液體旋轉后重新爬上脫水器壁（圖

旋風(fēng)脫水器不僅可以像上面介紹的那 樣，設計成從底部進(jìn)氣，頂部排氣，兩且可 以設計成從頂部進(jìn)氣，底部排氣。

C1)進(jìn)口氣速脫水器的脫水效率隨進(jìn)

:口氣速的增加節提高，但氣速過(guò)高反而使氣 流中凝聚的水滴（粘有灰塵的水滴）在器壁 上撞碎，使液沫再次被氣流帶走，降低了脫 水器的脫水效率.并增加了脫水器的阻力。

所以一般選用進(jìn)口風(fēng)速為14?《0m/S!J

(I)阻力根據測定數據，當進(jìn)口氣流 速度采用Wta/s時(shí)，脫水器的阻力為 10Q0~1500Pao

O脫水效率當進(jìn)口氣流為18m/s 時(shí)，脫水效率約為妨嫜。

2.復式擋板旋風(fēng)脫水器

作用簡(jiǎn)述復式擋板旋風(fēng)脫水器簡(jiǎn) 稱(chēng)復擋脫水器，是屬于直流型旋風(fēng)器的一 種。但在器內增加了若干同心圓擋板，

見(jiàn)圖6-113。

在旋風(fēng)器內，粒子以切詢(xún)和徑向兩種運 動(dòng)軌跡合成一條拋線(xiàn)u無(wú)擋板的合成拋線(xiàn) 0—A使粒子在器壁A(yíng)處碰撞落下，如果增 加了擋板，則拋線(xiàn)0—A將被截斷于B點(diǎn)，

縮短成0—B線(xiàn)。使粒子提前在S點(diǎn)抖落。

同心擋板愈多，拋線(xiàn)也愈短，則粒子碰撞落

下的機會(huì )也更多。有助于提高粒子清除效率，拋線(xiàn)的軌跡示意見(jiàn)圖6-1W。

如粒子是液（水）滴，落于壁上就形成一層水膜。如膜過(guò)厚，在氣流通過(guò)時(shí)，可能再度 使水膜濺出。增加擋板后，等于增加器壁面積，水膜因而減薄，不致產(chǎn)生液沫夾帶。

在無(wú)擋板的旋風(fēng)器中，氣流在器內環(huán)流至少2?3圈以具有向下的外螺旋和向上的 內螺旋雙氣牲座?力損失就大，在復擋中，氣流經(jīng)過(guò)擋板僅為3/4圈，在器壁處最多為一 圈。故在同樣進(jìn)口氣速下，其阻力較無(wú)擋板返流型的小。雖然增加擋板將增加氣流與壁板摩 擦的阻力，但旋風(fēng)器阻力主要來(lái)自氣流傳動(dòng)，與器壁摩擦所產(chǎn)生的阻力僅占很少部分。

復擋的缺點(diǎn)是多加了擋板材料及制作，使重量、造價(jià)都有增加。目前使用的復擋板直徑 約1 多SDmm。處理氣量為:3;00 ?68 6_0'Ct:ni3 / h：5 ffif設計計算

?R寸決定用下列各式?jīng)Q定結構尺寸 6>1I? ,各式中單位除角外，均以mm表示。

Dp根據進(jìn)口氣速％值決定。

結合隊參數決定》

一般情況下：

fc..0 = 100?200; Ab—1/2/10 5 00*?100； a, a'>4S°; 0 在 13°?17°之間，宜取 15°;

DE按排氣氣速t;E為15m/s計算，De = 100?200，隨排塵量增加而增大，通常取為:

De=l/8DC

上列各式中，隊為筒體截面氣速，m/s; Dc為復擋筒體內徑，mm; Dp為復擋進(jìn)口管 內徑，如為矩形，取高寬比例1:0. 5，以高邊作為L(cháng)>p值；Di為芯管外徑，nun; DE為排 氣管內徑，mm; ?G為擋板間距，JVG為擋板數目；D!為第一擋板外徑，mm; D2 為第二擋板外徑，mm; D?為第《擋板外徑，mm; LU為排塵漿口內徑，mm; H。為筒體 高度，mm; Hi為第一擋板高度，mm; 為第二擋板高度，mm; Hn為第n擋板高度， mm； Hi為芯管高度，mm; /iQ為進(jìn)氣管底部至筒體末端距離，mm; 為擋板底部至筒 體末端距離，mra; S為擋板厚度，mm; ?, a'為上下錐體角度，（°); Lc為筒體中心線(xiàn)至 進(jìn)氣管端水平距離，mm; 6為氣流回轉角（上升角），C), /為氣流數（無(wú)量綱）， 取 0. 78。

m氣速選定進(jìn)口氣速t*P采用25rn/s以下，必要時(shí)可增至30m/s以上。

筒體截面氣速h (上升氣速）采用3m/s以下。

排氣管氣速ve取15m/s。

③阻力計算復擋的阻力系數（速度系數）？接近于1，隨不同％值而變化：

(6-108)

復擋的阻力Ap為

6-109)

式中，pa為進(jìn)口狀態(tài)下氣體密度，kg/m3。

④效率計算

(1)先按巳知進(jìn)口氣速t;p，求出在器壁和各渠道內沉降氣速

(2)以Ws.c和w.n求得在器壁和渠道內被沉降的最小粒徑Dmin;

(3)由于復擋進(jìn)口的液粒距除塵器噴射原點(diǎn)或霧化區很遠，其粒度尺寸經(jīng)凝結巳改變， 故平均粒徑D。應按及操作狀態(tài)下水氣比對上^重新計算；

(4)以Do和值，求出筒壁及每一渠道內大于0^的按液粒容積累計的體積分數W ^各擋的P值的平均數即為復擋的除沫效率P

f.按進(jìn)人的污水量Qw，水中個(gè)粒質(zhì)量濃度pw，以i一W=7計算其出口沫量及其所含 的濃度，ft!上復擋進(jìn)口氣體中原含有的游離塵量C此處假定其不苒冷凝凝聚)，即為復擋判

氣最終含塵濃度!Oh

2.82gD^Dpcos0 Dc

對器壁： ,p(D?-Df) -D.

取 cosS-cosl^^O. 966，式（6-10奪')可改寫(xiě)為：

_Q. 792gD?Dp Dc ^■c%P(D^Df)lg^

￡>. D?

對渠道： V:

' Vs ‘v s. nv P< 0? 一Df > ? m,

用斯托克司公式算Dmin值：

丄^邛in —!吻s

p-^g j

式中，,知為進(jìn)口氣體的絕對黏度，Pa ? 3,

用式（1114)簡(jiǎn)化公式計算Do值：

D盧望H+樣8L1_3

用式f4rll.5).計算i?值：

$=100卜〔氣

式中b為常數，?。╧ 639? R為指數，對水滴，取平均值2.S*如液體密度麵:> _/cu#，寂值將增大| 對硫酸，其值為3,5?m

y^-MG^Ri+Rz+R3+ — +R?iMt (6-117

式中，Rz, RS,…，R?為各渠道的液粒清除率，

Wow ,

ps, = ^ (1 7 >,+j0Fi (6-118

式中為復機也口氣體中游離塵質(zhì)量濃度，rog/m3; p￥l為復擋進(jìn)口氣體中游離塵質(zhì) 量濃度，di/mS ?w為復擋進(jìn)口水體含塵濃度，mg/m3; 為標準狀態(tài)下的氣量, m;g^| W為復擋脫水器的供水量，m3。

(2)葉輪脫水器

利用旋轉氣流的離4、作用，將氣流中夾帶的液滴甩向脫水器周?chē)?。?shí)際上就是一 種從底部進(jìn)氣，頂部排氣的直流式旋風(fēng)脫水器。這種脫水裝置可a裝在除塵器頂部或者管道 內。圖6-115 (a)是一種常用的葉輪脫水器。它由3部分組成:_葉輪（旋風(fēng)板）。其作用 在于使氣體產(chǎn)生旋轉運動(dòng)。中心盲板面積約為脫水器本體截面積的1/9。盲板不宜太大，以 免阻力增加。②錐形罩。其作用在于防lh浩壁面流下的液體再被旋轉氣流帶走。錐形罩焊在 葉輪上。③擋圈。其作用在于擋住被旋轉氣流沿壁面夾帶上去的液滴，?免外溢。旋流板的 除霧效率達95%以上。其壓力損失隨空塔速度的增加而上并，但幾乎與噴淋密度無(wú)關(guān)。葉 片仰角和阻力關(guān)系大，對捕集效率則無(wú)顯著(zhù)影響。圖6-11§ i￡>是葉輪脫水器安裝在管道上 的工況。

據北京中冶建筑研究總院試驗，如果脫水器內葉輪人口氣速和脫水器本體氣流速度相 同，脫水效率較低，為此在脫水葉輪之后，改變直徑，使氣流速度降低可以有效提高脫水效 率，如圖6-116所示。葉輪脫水器實(shí)際上是一個(gè)固定在管道里的葉輪，葉片仰角為《，葉輪 直徑為D。。在離葉輪為L(cháng)的距離上安裝一個(gè)擋環(huán)，其作用是將沿壁旋轉上升的液體擋回。

氣流通過(guò)旋流板脫水器時(shí)，造成氣流和液滴的旋轉運動(dòng)，其徑向流速W徑取決于旋流 片的形式和安裝角度jS，而軸向速度則與處理的煙氣流量與管道直徑有關(guān)。欲清除大于一直 徑d的水滴，遜須保證煙氣通過(guò)裝置的時(shí)間t大于直徑d的水滴走過(guò)半徑1?的中心到達管

壁的時(shí)間即則可寫(xiě)成：

(6-1

根據關(guān)系式（6-119)可計算確定旋流片的尺寸和 擋板的距離L。

如果脫水器的管徑太大，則擋環(huán)的距離也要相應 很大，除霧脫水效率受到影響。為了解決大管徑使用 葉輪脫水器的問(wèn)題，可采用雙程旋流片方案，其構造 見(jiàn)圖6-117。直徑為3450mm的雙程旋流板脫水器， 除霧效率達99%。當葉片仰角a = 22.56?30°時(shí)，其 阻力略大于折板式脫水器。

(0結構設計葉輪旋流脫水器由脫水器、旋流 器及擋水板三部分組成，其外形結構如圖6-118所示。

①旋流器旋流器是葉輪旋流脫水器的主要部 件，其直徑^可按下式確定：

[Q

(6-120)

式中，d為輪徑，m; Q為通過(guò)葉輪旋流器的氣量，m37h; t<3為進(jìn)人旋流器的氣流速 度，m/s，可取 14?15m/s。

1—脫水器|一旋流器；3—擋水極

旋流器軸套直? —般采取0. S—

旋流器葉片安裝角度（葉片與管道中心線(xiàn)之間的夾角）與脫水器阻力及脫水效率有關(guān), 一般葉片角度越大，離心力也越大，水滴撞擊葉片時(shí)小顆粒并成大顆粒的機會(huì )也越多，因此 脫水效率就高。但氣流通過(guò)旋流的阻力亦增加。目前旋流器葉片角度有切\ 45"及4礦幾種。 旋流器葉片數目一般為4?12片。

③脫水器及擋水板夾雜液滴的氣體經(jīng)葉片旋流器時(shí)，造成加速旋轉運動(dòng)而進(jìn)人上部 脫水器，氣流在脫水器段流速降低，使液滴在脫水器內靠離心力分離，因此，脫水器直徑

D齒太于旋流器直徑使脫水器內流速降低。一般D、/ n

(6)@?<L參、

脫水器高度l (即旋流器至擋水板的距離）應根據氣體在水滴分離器中所停留的時(shí)何:比 水滴通過(guò)水滴分離器所需要的時(shí)間長(cháng)的原則（也就是使水滴從氣體中分離出來(lái)所需要的時(shí)間 比氣體停留時(shí)間:短）考慮。脫水器高度L與所擋水滴粒度d及所擋水量Q的關(guān)系.殺

乎表 _:6'Si

由表&55可見(jiàn)，脫水器高度L越大，所擋水滴粒徑J越小。課計中庳盡可能使脫水器 高度L.龍一隹,以刺于聰水效率的提高^(guò)

m葉輪脫水器的技術(shù)性能 (J)進(jìn)口流速氣流速度對脫水效率有顯著(zhù) 影響，流速過(guò)低（如低于液滴被攜 帶的動(dòng)能較小，夾雜細小水滴的氣流與葉片相 撞時(shí)凝并效率也低，有些液滴即使形成大顆粒 水滴，但由于氣流能量小，水滴帶不進(jìn)脫水器 內，而在旋流器內流下。另一部分進(jìn)入脫水器 內的小水滴，由于離心力小，很難拋至脫水器 壁，而被氣流帶走，使脫水效率降低。

當氣流速度大時(shí) 大于使撞擊 在葉片上所形成的大顆粒水滴在離開(kāi)葉片的瞬 甸* —部分被高速氣流破碎，即二次霧化成小 顆粒被上升氣流帶走，使脫水效率降低。

一般旋流器進(jìn)口氣流速度可采取14? 15ni/s?

?阻力一般可取500Pa左右

作）設計注意事項

①旋流器與脫水器筒壁之間，應保持一定距離，以免造成堵塞

②旋流器葉片在實(shí)際使用中易粘泥堵塞，設計時(shí)應考慮在脫水器上設置檢修孔或檢修 門(mén)以清理葉片粘泥；

③脫水排水管應設計大些，防止堵塞。

四、彎頭脫水器

1.工作原理

彎頭脫水器指氣流僅通過(guò)彎頭進(jìn)行脫水的

設備。

在圖6-122中，通過(guò)彎部?jì)纫旱蔚?條軌道 說(shuō)明3種可能的情況。曲線(xiàn)a和曲線(xiàn)c表示兩個(gè) 極端情況，而曲線(xiàn)6是一般情況。曲線(xiàn)a說(shuō)明離 心力的主導作用。

曲線(xiàn) a: afr4.exs.， B—0

直線(xiàn)微粒軌道： —

與離心力相比:，摩擦力很小可以忽略。結果 液滴軌道為直線(xiàn)。液滴沖撞在彎部的外壁上，其 沖撞角札為出現直線(xiàn)a所示的狀態(tài)，可用增加

微粒直徑c/p和氣體速度忑，以及減少氣體的動(dòng)

力黏度v和彎部半徑= 來(lái)達到。

曲線(xiàn)c的特征在于摩擦力起主導作用：

曲線(xiàn) f.: 9 '—0 ；

圓形微粒軌道：:?衡

與摩擦力相比，離辦力很小可以忽略。于是液滴軌道曲線(xiàn)為圓#9其結果是：液滴不沖 撞彎部的外壁，因而不能從氣體中分離出來(lái)。當減少微粒直徑和氣體速度忑》以及增加 氣體的動(dòng)力黏度w和彎部半徑r()=D/2時(shí)就會(huì )出現此種情況。

曲線(xiàn)6描繪了彎部中液滴運動(dòng)的一般情況，由離心力和摩擦力兩者確定液滴軌道的形 狀3其液滴沖撞角汍和札。

微粒軌道形狀不受距彎部?jì)缺诰嚯xS的影響，當距離S增大時(shí)，沖撞角#減小。當S = J時(shí)，#為最小值，在這種特殊情況下f'—沖撞角為零。當時(shí)沖撞角為最大值并 等于臨界，這是彎部?jì)任⒘＿\動(dòng)的臨界狀態(tài)。

為了高效分離液滴，要滿(mǎn)足兩個(gè)條件：

O全部液滴都要沖撞在通道彎部的外壁上，這可通過(guò)實(shí)驗使S 二0時(shí)研究臨界微粒的軌 道，之后改變微粒運動(dòng)的參數D、d、:、化和(0來(lái)實(shí)現通道彎部?jì)纫旱蔚臎_撞。

②不應產(chǎn)生液滴沖撞的霧化。隨著(zhù)角/?的加大，霧化的危險增加，所以，當液滴處在 益界狀態(tài)時(shí)，縮減通道寬度可以減少沖撞角的變化范圍，興識在允許的壓力降條件下通道寬

度要盡量/1%

2.結構外形

彎頭脫水器按其曲線(xiàn)角度不詞，有90°及180°兩種。結構外形見(jiàn)圖6-123和圖6-ll4a

式中s為進(jìn)出口面積，m2 ; Q為通過(guò)彎頭脫水器的實(shí)際煙氣量，m3/h； 為脫水器

進(jìn)出口處氣體流速，m/s。

脫水器進(jìn)出口可采取方形或矩形截面。

II)脫水器葉片的設計彎頭脫水器內部葉片的安裝形式種類(lèi)很多。圖6-123所示為單 片葉片，圖6-124所示為多片葉片。

圖6-124所示之彎頭脫水器，其葉片間距a的確定直接關(guān)系到脫水器的脫水效率及設備 的正常運行，一般葉片間距太大會(huì )降低脫水效率，太小會(huì )造成堵塞。過(guò)去設計中一般采用 80?100mm,以后發(fā)現葉片容易堵塞，故設計中可采取160?200mm。

圖6-124脫水器葉片上設有排污孔，所脫水滴通過(guò)排污孔漏至接水板上，然后匯集到排 水管引出，排污孔的面積為葉片面積的20%?25%,最大可取30%。排污孔寬度應大于 接水板與葉片之間距，根據灰塵的黏結性能不同而異，一般為80mm。

3.彎頭脫水器的技術(shù)性能

(1)進(jìn)出口流速除塵器（如文氏管）出口氣速一般約為15m/s，但其中水滴流速在文 氏管為正裝時(shí)約為30m/s。為提高脫水效率，彎頭脫水器人口流速應不大于12m/s，出口氣 流速度應低于入口，可取8m/s。脫水器內的截面流速取5?10m/S。

⑵阻力圖6-123所示90°彎頭脫水器阻力一般為200?300Pa。圖4-124所示180=彎 頭脫水器根據實(shí)際使用情況，阻力一般可取300?500Pa。

e.脫水效率彎頭脫水器一般可除去直徑30pm以上的水滴作為第一級的脫水設備. 其效率約為85%?90%。

4.設計注意事項

①在頂吹氧氣轉爐雙級文氏管濕式凈化系統中，第一級文氏管后最忌裝設彎頭脫水器? 應特別注意防止堵塞，應有清理措施和定期維護工作。

為提高系統的脫水效率，當彎頭脫水器第二級凈化設備脫水時(shí)，在煙氣進(jìn)風(fēng)機前還 應設精脫水設備。

③彎頭脫水器的葉片，應設有水沖洗裝置，以便定期清理。

④彎頭脫水器的側面應設兩個(gè)清掃門(mén)，清掃門(mén)的面積應盡量大一些，清掃門(mén)與彎頭本 體間用折頁(yè)連接，同時(shí)保證脫水器的氣密性，關(guān)閉用楔鎖進(jìn)行固結，以減輕啟閉時(shí)的勞動(dòng) 強度。

五、網(wǎng)格脫水器

網(wǎng)格脫水器又稱(chēng)絲網(wǎng)脫水器。這種脫水器由金屬絲網(wǎng) 構成，清除液體量最高且流動(dòng)速度很大時(shí)，網(wǎng)格形狀與尺 寸仍能保持不變。濾網(wǎng)由直徑0.1?0.4mm的多層絲編織 而成。絲網(wǎng)材料為合金鋼、不銹鋼金屬絲，有時(shí)用氟塑料、

聚丙烯絲、鎳絲、銅絲等。網(wǎng)格脫水器構造如圖6-125 所示。

1.結構設計

將濾網(wǎng)制成皺紋（高度為3?10mm),并使網(wǎng)格的皺紋 圖6425網(wǎng)格脫水器構造 不重合。濾層的厚度為50?300ttim。直徑小于2m的脫水1—支撐環(huán)；2—輔助支撐；過(guò)濾材料 器，把濾網(wǎng)卷成致密的柱形元件。為便于在大直徑除塵器

內安裝，過(guò)濾元件制成標準尺寸與標準形狀，這就可通過(guò)安裝孔安裝，見(jiàn)圖6-125。不同用 途的

過(guò)濾層放在框架上，它由帶鋼、角鋼或槽鋼制成。其上面再放置一支撐骨架。有時(shí)網(wǎng)格 脫水器放在工藝設備之外的單獨殼體內。

表6-56不同用途的網(wǎng)格脫水器的參數

為提高除霧效率，應用二級網(wǎng)格脫水器。第一 級濾層網(wǎng)格較小，密度較大（達224kg/mi>，有 霧滴固定器的作用，第二級濾層密度較低（96? lllkg/m3)，應用皺紋高度不同，網(wǎng)格尺寸也不同 的濾網(wǎng)，即可填充密度不同。

下部濾層處于淹沒(méi)狀態(tài)，因而改善除霧情況， 提高氣體運動(dòng)速度，增強上層濾網(wǎng)對液滴的慣性截 獲實(shí)踐表明，濕網(wǎng)除霧效率比干網(wǎng)高。級間距 離應為設備筒徑的3/4?

膜狀沉降液體向網(wǎng)絲交點(diǎn)處移動(dòng)，形成大水 滴，在重力作用下，克服表面張力及上?氣流的氣 動(dòng)阻力，迎著(zhù)氣流流到下層網(wǎng)格上6在一定的氣流 及液體負荷范圍內，均可見(jiàn)到這種情形。氣流到適 一定速度時(shí)，液體會(huì )填滿(mǎn)網(wǎng)格層的大部分自由空 間一部分液體會(huì )被氣流帶走，亦即會(huì )產(chǎn)生二次流 失。剛好產(chǎn)生液體二次流失的負荷是允許的最高負 荷，該負荷對應著(zhù)最高效率。液體流失不大時(shí)，水 平濾層前的上升氣流的允許氣流速度為0j? 1. Sm/a ?

形狀和放置方法也有差異。

轉網(wǎng)脫水器可直接放在設備（如洗滌塔等）內，如圖6-126所示w ?可單獨安裝在殼外 構成網(wǎng)格除霧器，如圖6-127所

當脫水器直徑小于1.2n^t可做成圓盤(pán)狀正體，如水龍帶卷起來(lái)一樣，并架在用扁鋼 制成的框架上，形成一個(gè)整體式網(wǎng)格脫水器，大直徑的網(wǎng)格脫水器，可以預制成一定寬度 的，用絲網(wǎng)連成所需厚度的網(wǎng)塊。并用fr?2mm直徑的金屬絲綁扎在扁鋼制的框架上，拼 成整體網(wǎng)格脫水器。

1.絲網(wǎng)材質(zhì)及規格

絲網(wǎng)的材質(zhì)有金屬絲、非金屬絲（錦綸絲、聚乙烯絲）以及金屬絲與離金屬絲交織三 類(lèi)。金屬絲多用于型脫水裝置，非金屬絲多用于小型脫水裝置。

皺形網(wǎng)帶的網(wǎng)套編織結構如圖6428所泰9,其規格見(jiàn)表6-57。

2.網(wǎng)格脫水器的技術(shù)性能

(1)氣體通過(guò)絲網(wǎng)的允許速度為使網(wǎng)格脫水器充分發(fā)揮效果，應選擇合適的氣流速 度，以產(chǎn)生必要的慣性作用。氣速過(guò)小，夾帶在氣體中的霧粒就漂浮著(zhù)，不能撞在細絲上， 仍隨氣流通過(guò)絲網(wǎng)，而除不下來(lái)。氣速過(guò)大，會(huì )造成液泛，即聚集的液滴不容易降落，結果

液滴充滿(mǎn)網(wǎng)，形成一層水滴層，氣體通過(guò)絲網(wǎng)時(shí)又重新帶沫。故氣速一般通過(guò)實(shí)驗來(lái)決定。

(b)髙效型絲網(wǎng)

影響氣體通過(guò)絲網(wǎng)容許氣速的因素很多，如氣體和液體的重度、液體的表面張力、液體 的黏度、絲網(wǎng)的比表面積、氣體中的沫量等。其中主要是氣體和液體的密度。

表6-57絲網(wǎng)規格

注:規格140?秘0型即表示400mm寬度的網(wǎng)，其上有140個(gè)孔眼。

氣體通過(guò)絲網(wǎng)的允許速度t/也可按式（6-122)計算。

u=K /°w Pg C昝 122)

V Ps

式中，為允許速度，m/s; (Ow為液粒密度，kg/m3; &為氣體密度，kg/m3; K為 速度常數（由實(shí)驗決定），見(jiàn)表6-56，對大多霧滴分離是有效的，當液體黏度和霧沫夾帶負 荷較大或液體很臟時(shí)，采用的K值比表中稍小。

氣體通過(guò)絲網(wǎng)層的截面速度一般可取0. 5?4m/s左右。

(2)網(wǎng)格脫水器的阻力A/?氣體通過(guò)絲網(wǎng)的阻力為15G?250Pa，網(wǎng)格脫水器的阻力 Sp可由下式計算：

Ap =Api +A/>2 (6-123)

式中，為網(wǎng)格脫水器設備的流動(dòng)阻力，Pa; A>2為氣體通過(guò)絲網(wǎng)層的阻力，Pa。 按圖6-129選用，圖中L為液體的質(zhì)量流量。

ftfiOg

= .《6-1 辦

式中，：S(為網(wǎng)格脫水器結構中各部分的局部阻力系數之和；Vl為通過(guò)網(wǎng)格脫水器的 氣流流速，m/s。

Ql = § (6-125)

式中，Ql為液體質(zhì)量流量，kg/(h.m2); G為進(jìn)網(wǎng)格脫水器氣體中的含水量，kg/h; S為網(wǎng)格脫水器的流通截面積，m2。

壓力損失(Pa)還可以由下式計算：

Aj> = - g X9. 8 (6-126)

式中，/為摩擦系數，為5.3〔H ° 32，對金屬絲，取1.5; H為網(wǎng)層高度，m;

e為孔隙率，見(jiàn)表6-58; g為重力加速度，g = 9.8m/S2; rfw為絲網(wǎng)絲直徑，m。

將脫水器的網(wǎng)格潤濕后，氣動(dòng)阻力將比干燥網(wǎng)格分離器的阻力大0, 5?1倍，因氣體中 液體的初始質(zhì)量濃度小于5kg/m3時(shí)，濾層底部會(huì )存留液體。圖6-130示出了阻力與氣流速 度的關(guān)系曲線(xiàn)。試驗條件，層厚100mm，包扎密度182kg/m3;滴狀水的流量中1為 97. 5kg/(m2 ? h)、2 為 24. 4kg/(m2 ? h)5

2.除霧效率除霧效率於(%)計算公式為：

7f=i-a-C7)N p-izn

式中，C為常數，由表6-58查得；N為絲網(wǎng)層數；為基本效率，由圖6-131查得. 圖中的及#值分別由下面兩式求得：

2.d2mpL2ve

Kex^X ■ , -g (6-128)

y PqcL'w

9pG^v, (_)

MGpL

式中，為霧沫粒徑，m; t;g為操作氣速，m/s; pc為氣體黏度，Pa-s。

圖6-132示出了脫水器的分效率的試驗曲線(xiàn)。該脫水器，網(wǎng)絲直徑為0.152mm，孔隙 度為98.6%，濾層總厚為152mm,液滴分散度較大，過(guò)濾層與壁面相連處的密封不良，因 而絲網(wǎng)脫水器一般在霧沫量不是很大時(shí)，或霧粒不是特別細的情況下，一般除霧效率可達 99%以上，據有關(guān)資料介紹，對于5fxm的霧粒，除霧效率為99%;對于的霧粒，除 霧效率為99.5%，并能有效地除去2?5pim的霧粒。

圖6-133所示為絲徑山=0. 2mm，層數N=48的網(wǎng)格脫水器的粒級效率。由圖6-133 可知，這種網(wǎng)格脫水器能除凈的液滴在以上。

4.設計注意事項

①煙氣含塵濃度較高時(shí)，煙氣經(jīng)濕式凈化設備凈化后，煙氣中含有較臟的液滴。因此 一般在煙氣進(jìn)人絲網(wǎng)除霧器之前，尚需設置粗脫水設備，網(wǎng)格脫水器作第二級精脫水。

碰撞系數&

圖6-131基本效率曲線(xiàn) 圖6-132網(wǎng)格脫水器分效率試騎數據

②網(wǎng)格脫水器應設有定期水沖洗裝置，以及時(shí)清除網(wǎng)格脫水器上的積泥，水沖裝置應

與生產(chǎn)操作連鎖進(jìn)行。

③為了防止絲網(wǎng)與安放它的殼體、框架等普碳鋼結構之間產(chǎn)生腐蝕結塊.一般將與絲 網(wǎng)接觸部分的結構表面涂一層樹(shù)脂等，以作絕緣之用。

④絲網(wǎng)放入殼體前必須重新盤(pán)繞為一定尺寸，手工盤(pán)繞絲網(wǎng)時(shí)往往中心部分偏緊，而 外圈偏松，必須掌握恰當。絲網(wǎng)放人時(shí)必須與脫水器壁密接，否則會(huì )造成氣流短路。

六、折板脫水器

折板脫水器是常用的脫水器之一，其優(yōu)點(diǎn)是不受風(fēng)量多少限制，可大可小，且除霧效率 較高，制造容易。

(7)工作原理

折板脫水器中液滴分離的原理如圖6-134所示，它表示折流板的一段，包括兩塊折流板

構成一個(gè)通道。在通道的每個(gè)拐彎處裝有一個(gè)沉積器，收集并排出液體。液滴與氣體在拐彎

處分離。當氣流經(jīng)過(guò)拐彎處，離心力阻止液滴隨氣流流動(dòng)，一部分液滴將碰撞到對面的壁 上，并聚積形成液膜，被氣流帶走并聚集在第二拐彎處。在第一拐彎處，氣體中分離出來(lái)的 液滴，包括大的液滴和靠近第一拐彎處外壁運動(dòng)的鈿滴。只有剩余的細滴，經(jīng)過(guò)通道截面重 新分配后能夠靠近第二拐彎處。同樣，靠近第二拐彎處外壁的液滴將碰撞到第二拐彎處的外 壁，經(jīng)過(guò)碰撞外壁，液滴聚積成液膜并聚集在第三拐彎處，經(jīng)過(guò)除霧的氣流才離開(kāi)折板脫 水器。

通常，通道的寬度范圍為20?fflteim，折流通道內的氣流平均速度在豎直流向系統中為 >在水平流向系統中為6?10.m:/_s。

假設碰撞在拐彎處外壁上的液滴都從氣體中#離出來(lái)，沒(méi)有液滴再被帶走?？赡艿脑?有兩個(gè)①液滴在碰撞時(shí)的霧化；馨高速度氣流剪切力用在液膜的自由表面上。

(8)折板脫水器的構造

為各種折板構造型式。含水滴的氣流方向在通道人口處用箭頭表示八種 折板的水平流設計，一種折板（R形）為豎直流設計。通道人口寬度用^表示，最窄的橫截 面寬度用cn表示。匯集了折板長(cháng)度t以及表達折板的角a和阻力系數？的數值。SB 丁形 u形 v形

3.性能參數

各種折板構造型式的性能差異不：fc,通常折板脫水器的性能取決于折板間的距離和角 度，折板間距離染#角度大則阻力增加，脫水效率提高，N形折板在不同速度下對不同直 徑水滴的捕集效率見(jiàn)圖各種折板對含水霧氣體通過(guò)折板的壓降見(jiàn)圖6-137。由圖可

fe.壓降與氣體速度關(guān)系極大，設計中應予注意。 折板脫水器應用范圍較其他脫水器更為廣泛，

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