波形折流板式除霧器的製作方法

2023-06-06 20:51:41 2

專利名稱：波形折流板式除霧器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於分離氣體中液滴和細小固體顆粒物的除霧裝置，尤其是一 種波形折流板式除霧器。
技術背景除霧器用於分離經吸收塔洗滌過的煙氣中的殘留液滴及/或顆粒物，通常安裝在吸收 塔的頂部，沿著煙氣流動的方向依次設置兩級除霧器，每級除霧器由若干個除霧器組件 組成。目前通常採用的波形折流板式除霧器，每個除霧器組件由若干具有波形曲線形狀 的除霧器葉片組成，除霧器葉片間保持一定的間距，葉片間的通道構成了除霧的有效區 域，當含有液滴及/或顆粒物的煙氣進入除霧器葉片間的通道時，由於流線的偏折，在慣 性力的作用下實現氣液分離，部分液滴撞擊在除霧器葉片上被捕集下來。這種波形折流 板式除霧器存在一個臨界速度的問題，即當煙氣流速過高(超過臨界氣速)時易產生霧滴 的二次夾帶，並使壓降增高，能耗增大。煙氣流速過低雖然不會產生二次夾帶，但除霧 能力較差。因此為達到較好的除霧效果必須把煙氣流速控制在合適範圍內。研究結果表明，二次夾帶由一個空間二次夾帶準則數所控制，即R。-i，可見，柳對於特定的處理介質，二次夾帶準則數與表面速度C^的四次方呈正比，R。高於一定的臨界值，就會發生二次夾帶，對於特定形狀的除霧器葉片而言，單個除霧器單元所能通 過的最大的不發生二次夾帶的煙氣流量是一定的。對於煙氣處理領域尤其是煙氣脫硫行業的吸收塔，大都為直徑達數十米高度三十多 米的大型圓筒形容器，煙氣速度和方向在截面的不同位置有很大的差異。然而現有除霧 器設計均採用各個除霧器單元按照均一的平均流量來進行設計，不考慮實際運行中各個 除霧器通流煙氣量並不相同的情形。對於V形或倒V形的除霧器單元而言，當煙氣的實際流動方向偏離除霧器的中心線時，便會導致v形除霧器單元的兩個側邊的除霧器葉片通道的通流煙氣量不同，造成一側的二次夾帶過大，而另一側除霧能力較差，從而除霧器的總體性能較差。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種波形折流板式除霧器，採用該除霧器時，可以使v形除霧器組件的兩個側邊的除霧器葉片通道的通流煙氣量相等，避免出現二次夾帶或除霧能力較差等現象，提高除霧器的除霧能力。為解決上述技術問題，本實用新型的除霧器包含設置在吸收塔100內的第一級除霧器、第二級除霧器、支撐這兩級除霧器的支撐梁以及衝洗水系統，第一級除霧器和第二級除霧器分別由一定數量的斷面呈類似v形的第一級除霧器組件和第二級除霧器組件成排相鄰布置組成，其中第一級除霧器組件的中心線與該除霧器組件上遊的煙氣速度方 向一致，第二級除霧器組件的中心線與該除霧器組件下遊的煙氣速度方向一致。所述的在吸收塔100中軸線附近的第一級除霧器組件11的中心線41及第二級除霧 器組件21的中心線42分別與吸收塔100的中心線相重合，所述的重合可以為第一級除 霧器組件11的中心線41及第二級除霧器組件21的中心線42分別與吸收塔100的中心 線相實際重合，也可以為第一級除霧器組件11的中心線41及第二級除霧器組件21的 中心線42在通過平移後與吸收塔100的中心線相重合，即第一級除霧器組件U的中心 線41及第二級除霧器組件21的中心線42要與吸收塔100的中心線方向一致，在吸收 塔IOO塔壁附近的第一級除霧器組件U的中心線41和第二級除霧器組件21的中心線 42)分別與吸收塔100的中心線呈一定角度的相交。通過改變除霧器組件的放置位置，調整第一和第二級除霧器組件中心線的方向，使 第一級除霧器的中心線與該除霧器組件上遊的煙氣速度方向一致，第二級除霧器組件的 中心線與該除霧器組件下遊的煙氣速度方向一致，即除霧器組件的放置方向分別與煙氣 的來流和去流方向相協調，這樣的設計使得第一級除霧器各V形組件的兩個側邊的煙氣 處理量相等，避免造成組件的一側由於葉片間通流速度過大而造成嚴重的二次夾帶，而 另一側則由於葉片間通流速度過小導致除霧能力較差的情況發生，提高除霧器的整體效 果；對於第二級除霧器而言，由於其組件的中心線方向與煙氣流出的方向一致，該級除 霧器在滿足除霧功能的同時起著部分導流的作用，減少除霧器葉片下遊出現因外部邊界 約束造成的回流及旋渦而導致的液滴被二次攜帶現象，提高除霧效率，同時降低了煙氣 經除霧器的壓降。對於第一級除霧器組件和第二級除霧器組件的相對排列形式可以是多種多樣的，即 兩級除霧器組件的斷面可以互相相對地排列，也可以是互相相同地排列。具體的來說， 典型的布置形式可以有以下四種，即第一級除霧器組件的斷面V形開口背著煙氣來流的 方向，第二級除霧器組件的斷面V形開口迎著煙氣來流的方向；第一級除霧器組件的斷 面V形開口迎著煙氣來流的方向，第二級除霧器組件的斷面V形開口背著煙氣來流的 方向；第一級除霧器組件和第二級除霧器組件的斷面V形開口均背著煙氣來流的方向； 第一級除霧器組件和第二級除霧器組件的斷面V形開口均迎著煙氣來流的方向。第一和第二級除霧器組件的支撐結構可以採用統一考慮的支撐梁，也可以採用各自 分別設計的支撐梁。為了提高除霧效果，並防止固體顆粒物堵塞除霧器葉片間的通道，各級除霧器設計 有衝洗水裝置，即在第一級除霧器和第二級除霧器的上下遊分別設置衝洗水管進行衝 洗，這裡所說的上下遊僅代表煙氣對於除霧器各級的位置。衝洗水裝置由若干組衝洗水 管組成，每根衝洗水管上設置一定數量的噴嘴，每個噴嘴設置有一定的流量和覆蓋範圍， 以確保在除霧器表面的每個區域都能有一定數量的衝洗水覆蓋。衝洗水的支撐結構可以和除霧器組件的支撐結構一起考慮，也可以設置單獨的除霧 器衝洗水支撐結構。為了達到上述除霧器的技術效果，即根據反應器內橫向截面各處速度方向的不同設 計斷面呈V形的除霧器組件的布置形式，第一級除霧器的各除霧器組件的中心線與該除 霧器組件上遊的煙氣速度方向一致，第二級除霧器的各除霧器組件的中心線與該除霧器 組件下遊的煙氣速度方向一致；可採用以下具體步驟-步驟1:首先採用實驗和數值計算的方法確定空塔(即僅不放置除霧器)條件下除霧器 上下遊截面的速度分布情況；步驟2:將截面按照支撐梁的跨度分成若干個控制區域，對每個控制區域內的速度 分布進行統計分析，獲取其平均的速度方向和大小，從而分別得出除霧器上下遊的來流 和去流的速度大小和方向；步驟3:按照上述步驟2確定的速度方向，初步確定除霧器組件的放置方向，同時結合處理對象和要求的效果，計算除霧面積，從而確定除霧器的布置；步驟4:按照上述步驟3確定的除霧器布置，對放置除霧器後的反應器內的流場4 進行分析，得出除霧器上下遊截面的速度分布情況，計算各V形除霧器兩側邊的通流煙 氣量-,步驟5:循環重複上述步驟2， 3和4直至V形除霧器兩側邊的通流煙氣量相等為止。

圖1為根據現有技術採用兩級除霧器結構的垂直斷面局部放大圖。圖2為本實用新型的第一實施例的採用兩級除霧器結構的垂直斷面局部放大圖。
圖3為本實用新型的第二實施例的採用兩級除霧器結構的垂直斷面局部放大圖。 圖4為本實用新型的第三實施例的採用兩級除霧器結構的垂直斷面局部放大圖。 圖5為本實用新型的第四實施例的採用兩級除霧器結構的垂直斷面局部放大圖。 圖6頭根據水賣用新型第一實施例的在一定的煙氣條件下放置了兩級除霧器的反應器頂部的垂直斷面局部放大圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明 圖1為根據現有技術採用兩級除霧器結構的垂直斷面局部放大圖，為簡化起見，僅 示出其中一個完整的除霧器系統單元，包括第一級除霧器1和第二級除霧器2，每級除 霧器1或2分別由一定數量的斷面呈類似V形的第一級除霧器組件11和第二級除霧器 組件21成排相鄰布置組成，第一級除霧器組件11和第二級除霧器組件21共用一個支 撐結構3，第一和第二級除霧器的上下遊各自配有相應的衝洗水系統，一二級除霧器的 衝洗水系統分別由若干組衝洗水管14， 24組成，每根衝洗水管14， 24上設置一定數量 的噴嘴，每個噴嘴設置有一定的流量和覆蓋範圍，以確保在除霧器表面的每個區域都能 有一定數量的衝洗水覆蓋。衝洗水管採用卡套13， 23固定，並與衝洗水支撐梁12， 22 相連接，衝洗水支撐梁12， 22固定在除霧器的支撐梁3上。第一級除霧器組件ll的中 心線41、第二級除霧器組件21的中心線42以及整個除霧器單元的中心線40互相重合。 這樣的設計當煙氣的實際流動方向偏離除霧器的中心線40時，便會導致V形除霧 器單元的兩個側邊的除霧器葉片通道的通流煙氣量不同，即第一級除霧器1除霧器組件 11的中心線兩側的除霧器葉片內的通流煙氣量不同， 一側煙氣量過大而一側煙氣量過 小，造成一側的二次夾帶過大，而另一側除霧能力較差，從而除霧器的總體性能較差。 圖2為本實用新型的第一實施例的採用兩級除霧器結構的垂直斷面局部放大圖。為 簡化起見，僅示出其中一個完整的除霧器系統單元，包括第一級除霧器1和第二級除霧 器2，每級除霧器1或2分別由一定數量的斷面呈類似V形的第一級除霧器組件11和 第二級除霧器組件21成排相鄰布置組成，第一級除霧器組件11和第二級除霧器組件21 共用一個支撐結構3，第一和第二級除霧器的上下遊各自配有相應的衝洗水系統，一二 級除霧器的衝洗水系統分別由若干組衝洗水管14， 24組成，每根衝洗水管14， 24上設 置一定數量的噴嘴，每個噴嘴設置有一定的流量和覆蓋範圍，以確保在除霧器表面的每 個區域都能有一定數量的衝洗水覆蓋。衝洗水管採用卡套13, 23固定，並與衝洗水支 撐梁12， 22相連接，洗水支撐梁12， 22固定在除霧器的支撐梁3上。其中第一級除霧
器組件11的中心線41與該除霧器組件上遊的煙氣速度方向一致，第二級除霧器組件21 的中心線42與該除霧器組件下遊的煙氣速度方向一致。由於第一級除霧器組件11的中心線41與該除霧器組件上遊的煙氣速度方向一致， 第二級除霧器組件21的中心線42與該除霧器組件下遊的煙氣速度方向一致，即除霧器 組件的放置方向分別與煙氣的來流和去流方向相協調，這樣的設計使得第一級除霧器1 各V形組件的兩個側邊的煙氣處理量相等，避免造成組件的一側由於葉片間通流速度過 大而造成嚴重的二次夾帶，而另一側則由於葉片間通流速度過小導致除霧能力較差的情 況發生，提高除霧器的整體效果；對於第二級除霧器2而言，由於其組件的中心線方向 與煙氣流出的方向一致，該級除霧器在滿足除霧功能的同時起著部分導流的作用，減少 除霧器葉片下遊出現因外部邊界約束造成的回流及旋渦而導致的液滴被二次攜帶現象， 提高除霧效率，同時降低了煙氣經除霧器的壓降。對於第一級除霧器組件和第二級除霧器組件的相對排列形式可以是多種多樣的，即 兩級除霧器組件的斷面可以互相相對地排列，也可以是互相相同地排列。具體的來說， 典型的布置形式可以有以下四種，圖1已經給出了本實用新型的第一實施例，即第一級 除霧器組件11的斷面V形開口背著煙氣來流的方向，第二級除霧器組件21的斷面V 形開口迎著煙氣來流的方向；圖3、 4及5分別給出了其他幾種布置形式。圖3為本實用新型的第二實施例的採用兩級除霧器結構的垂直斷面局部放大圖。該 布置的特點是第一級除霧器組件11的斷面V形開口迎著煙氣來流的方向，第二級除霧 器組件21的斷面V形幵口背著煙氣來流的方向。圖4則給出了本實用新型的第三實施例的採用兩級除霧器結構的垂直斷面局部放大 圖。該布置的特點是第一級除霧器組件11和第二級除霧器組件21的斷面V形開口均背 著煙氣來流的方向。圖5為本實用新型的第四實施例的採用兩級除霧器結構的垂直斷面局部放大圖。該 布置的特點是第一 級除霧器組件11和第二級除霧器組件21的斷面V形開口均迎著煙氣 來流的方向。第一級除霧器1和第二級除霧器2的支撐結構可以採用統一考慮的支撐梁3,也可 以採用各自分別設計的支撐梁。衝洗水的支撐結構12, 22可以和除霧器組件的支撐梁3 一起考慮，也可以設置單獨的除霧器衝洗水支撐結構。此種變換均落在本實用新型的保 護範圍。為了達到上述除霧器的技術效果，即根據反應器內橫向截面各處速度方向的不同設 計斷面呈V形的除霧器組件的布置形式，第一級除霧器1的各除霧器組件11的中心線41與該除霧器組件11上遊的煙氣速度方向一致，第二級除霧器2的各除霧器組件21的中心線42與該除霧器組件21下遊的煙氣速度方向一致；可採用以下具體步驟步驟1:首先採用實驗和數值計算的方法確定空塔(即僅不放置除霧器)條件下除霧器 上下遊截面的速度分布情況；步驟2:將截面按照支撐梁的跨度分成若干個控制區域，對每個控制區域內的速度 分布進行統計分析，獲取其平均的速度方向和大小，從而分別得出除霧器上下遊的來流 和去流的速度大小和方向；步驟3:按照上述步驟2確定的速度方向，初步確定除霧器組件的放置方向，同時 結合處理對象和要求的效果，計算除霧面積，從而確定除霧器的布置；步驟4:按照上述步驟3確定的除霧器布置，對放置除霧器後的反應器內的流場4 進行分析，得出除霧器上下遊截面的速度分布情況，計算各V形除霧器兩側邊的通流煙 氣量；步驟5:循環重複上述步驟2， 3和4直至V形除霧器兩側邊的通流煙氣量相等為止。圖6為根據本實用新型第一實施例的在一定的煙氣條件下放置了兩級除霧器的反應 器頂部的垂直斷面局部放大圖。在吸收塔(反應器)的頂部設置第一級除霧器1和第二級 除霧器2，除霧器上下遊的箭頭表示假定的煙氣方向，其方向已經根據數值計算和實驗 測試結果按照支撐梁的位置進行區域劃分和均化，各對應區域的除霧器組件中心線的方 向方向分別與煙氣的來流和去流方向一致，即第一級除霧器組件11的中心線41與該除 霧器組件上遊的煙氣速度方向一致，第二級除霧器組件21的中心線42與該除霧器組件 下遊的煙氣速度方向一致。這樣的設計使得第一級除霧器1各V形組件的兩個側邊的煙 氣處理量相等，提高除霧器的整體效果；第二級除霧器2在滿足除霧功能的同時起著部 分導流的作用，減少除霧器葉片下遊出現因外部邊界約束造成的回流及旋渦而導致的液 滴被二次攜帶現象，提高除霧效率，同時降低了煙氣經除霧器的壓降。本實用新型不限於上述具體實施方式
，只要第一級除霧器組11的中心線41與該除 霧器組件上遊的煙氣速度方向一致，第二級除霧器組件21的中心線42與該除霧器組件下遊的煙氣速度方向一致，不論除霧器組件11， 21和衝洗水採用何種形式支撐，也不論除 霧器採用多少級'均落在本實用新型的保護範圍(
權利要求1、一種波形折流板式除霧器，包含設置在吸收塔(100)內的第一級除霧器(1)、第二級除霧器(2)、支撐這兩級除霧器的支撐梁(3)以及衝洗水系統，第一級除霧器(1)和第二級除霧器(2)分別由一定數量的斷面呈類似V形的第一級除霧器組件(11)和第二級除霧器組件(21)成排相鄰布置組成，其特徵在於所述第一級除霧器組件(11)的中心線(41)與該除霧器組件上遊的煙氣速度方向一致，第二級除霧器組件(21)的中心線(42)與該除霧器組件下遊的煙氣速度方向一致。
2、 按照權利要求1所述的波形折流板式除霧器，其特徵在於所述的在吸收塔(100) 中軸線附近的第一級除霧器組件(ll)的中心線(41)及第二級除霧器組件(21)的中心線 (42)分別與吸收塔(100)的中心線相重合，在吸收塔(100)塔壁附近的第一級除霧器組件 (11)的中心線(41)和第二級除霧器組件(21)的中心線(42)分別與吸收塔(100)的中心線 呈一定角度的相交。
3、 按照權利要求1或2所述的波形折流板式除霧器，其特徵在於所述的第一級除 霧器組件(11)和第二級除霧器組件(21)的斷面互相相對地排列。
4、 按照權利要求1或2所述的波形折流板式除霧器，其特徵在於所述的第一級除 霧器組件(11)和第二級除霧器組件(21)的斷面互相相同地排列。
5、 按照權利要求3所述的波形折流板式除霧器，其特徵在於所述的第一級除霧器 組件(ll)的斷面V形開口背著煙氣來流的方向，第二級除霧器組件(21)的斷面V形開口 迎著煙氣來流的方向。
6、 按照權利要求4所述的波形折流板式除霧器，其特徵在於所述的第一級除霧器 組件(11)的斷面V形開口迎著煙氣來流的方向，第二級除霧器組件(21)的斷面V形開口 背著煙氣來流的方向。
7、 按照權利要求l、 2或5所述的波形折流板式除霧器，其特徵在於所述的第一 級除霧器組件(U)和第二級除霧器組件(21)的斷面V形開口均背著煙氣來流的方向。
8、 按照權利要求l、 2或5所述的波形折流板式除霧器，其特徵在於所述的第一 級除霧器組件(11)和第二級除霧器組件(21)的斷面V形開口均迎著煙氣來流的方向。
專利摘要本實用新型公開了一種除霧器，包含有第一級除霧器(1)、第二級除霧器(2)、支撐這兩級除霧器的支撐梁(3)以及衝洗水系統，第一級除霧器(1)和第二級除霧器(2)分別由一定數量的斷面呈類似V形的第一級除霧器組件(11)和第二級除霧器組件(21)成排相鄰布置組成，第一級除霧器組件(11)的中心線(41)與該除霧器組件上遊的煙氣速度方向一致，第二級除霧器組件(21)的中心線(42)與該除霧器組件下遊的煙氣速度方向一致。本實用新型可使V形除霧器組件的兩個側邊的除霧器葉片通道的通流煙氣量相等，避免出現二次夾帶或除霧能力較差等現象，提高除霧器的除霧能力。
文檔編號B01D45/08GK201001994SQ20062016520
公開日2008年1月9日 申請日期2006年12月21日 優先權日2006年12月21日
發明者李明惠 申請人:常州暢悉海鵬環保設備有限公司