立式旋风水膜除尘器是应用比较广泛的一种湿式除尘器,依靠含尘气体切问进入时产生的离心力,使尘粒与在筒体内壁上所形成的水膜相接触,被水所黏附而除去含尘气体中尘粒的一种湿式除尘设备。其除尘效率与旋风除尘器一样,随气体进口速度增加和筒体直径减少而增大。含尘气体的进口速度一般取13~22m/s,太高会使水膜破坏,压力损失也太高。由于尘粒在离心力作用下被甩到器壁,被水膜所黏附而捕集,因此捕集的尘粒不会再飞扬,所以除尘效率比干式旋风除尘器要高得多。此外,除尘器的筒体高度对除尘效率也有影响,一般高度不小于筒体直径的5倍。
目前常用的立式旋风水膜除尘器有CLS型、CLS/A型和干湿一体型除尘器等。出口方式有两种:带有蜗壳形的出口称为X型;不带蜗壳形的出口称为Y型。根据气体进入除尘器内的气流旋转方向(从顶视判断),又可分为逆时针N型和顺时针S型两种。因此共有XN型、XS型、YN型和YS型四种组合方式供设计选用。
CLS型旋风水膜除尘器是一种标准型除尘器,如下图所示。含尘气体沿切线方向进入除尘器筒体后,粉尘因离心力作用而初步分离,接着除尘器壁从上部淋下的水膜所黏附,随水流到筒体底部经排浆口排出。该除尘器分为吸入式与压入式两种,前者安装在排风机前,后者安装在排风机后。安装在风机之后的需考虑风机的磨损问题。
CLS/A型旋风水膜除尘器适用于温度200℃以下。中等含尘(小于20g/m3)烟气的收尘。如果参数选择合适,除尘效率可达90%以上。
这种除尘器的优点是结构简单,耗水量及阻力均较小,缺点是设备较高。湿式水膜静电除尘器的应用
立式旋风水膜除尘器筒体内壁应形成连续不断的均匀水膜,尽量避免气体或喷嘴溅起水滴而被气流带走。因此应选择适当的进口气速,而且水压也要保持恒定。一般水压在30~50kPa之间。立式水膜除尘器进口的到顶允许含尘量为2g/m2,否则应在其前增加一级除尘器,以降低进口含尘浓度。
CLS型立式旋风水膜除尘器其主要尺寸及主要性能见下表。
选择计算
(1)除尘器的直径
式中 D——除尘器的直径,m
Q——操作状态下进除尘器的烟气量,m3/h;
v——操作状态下除尘器的筒体截面速度,m/s,一般取值4~6m/s。
根据计算结果,选择标准公称直径的旋风水膜除尘器。
(2)除尘器的阻力
式中 △P——除尘器阻力,Pa;
ξ——阻力系数;
Vs——收尘器进口气速度,m/s;
p——气体的密度,kg/m3。
材质
水膜除尘器主要有两种材质,一种是Q235钢质塔体,另一种是麻石塔体;前者多于工业,后者多用于锅炉含硫烟气除尘系统。其优点是,运行简单、维护管理方便;其缺点是,耗水量比较大,废水需经处理才能排放。
麻石水膜除尘器
在处理含有腐蚀性成分的含尘气体时,钢制的湿式除尘器往往遭受腐蚀,使用寿命短,采用厚度为200~250mm的麻石(花岗岩)砌成的立式水膜除尘器,可以有效地解决腐蚀问题。用于处理含有二氧化硫的锅炉烟气,寿命长达几十年。该除尘器在锅炉烟气净化中应用较广。湿式水膜静电除尘器的应用
麻石水膜除尘器的特点有:良好的耐腐蚀性磨性、经久耐用;不仅能净化抛煤机和燃煤炉烟气中的粉尘,而且还能净化煤粉炉和沸腾炉含尘浓度高的烟气;正常运转时,除尘效率高,一般可达90%左右;由于麻石水膜除尘器的主体材料为花岗石,钢材用量少,对麻石产区建麻石水膜除尘器可以就地取材,节省投资和钢材。存在的问题是:采用安装环形喷嘴形成筒壁水膜,喷嘴易被烟尘堵塞;液气比大,含酸废气需处理后才能排放;不适宜处理急冷急热变化的除尘过程,处理烟气温度不超过100℃为宜。
麻石水膜除尘器是立式旋风水膜除尘器的一种,见下图。由圆筒体(,麻石砌筑)、环形喷嘴(或溢流水槽)、水封锁气器、沉淀池等组成。含尘气体由圆筒下部烟道进口以16~23m/s的速度切向进入筒体,形成急剧上升的旋转气流,含尘气体中的尘粒在离心力的作用下被甩到筒壁,被筒壁自上而下流动的水膜捕获后随水膜下流,经锥形灰斗,水封和排灰(水)沟冲到沉淀他。
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