一種自激式水幕除塵器性能研究試驗(yàn)

摘 要：為進(jìn)一步研究自激式水幕除塵器的性能，對ZSL80A自激式水幕除塵器做了進(jìn)一步的研究試驗(yàn)。試驗(yàn)得出ZSL80A自激式水幕除塵器最大單位過風(fēng)能力曲線，推論出曲線與坐標(biāo)軸所圍成陰影部分即為除塵器正常工作所有工作點(diǎn)，為風(fēng)機(jī)的選取提供理論依據(jù)；同時由除塵器最大單位過風(fēng)能力曲線得出除塵器壓損與單位過風(fēng)量成反比例關(guān)系。實(shí)驗(yàn)得出溢流口高度與單位過風(fēng)量、壓損關(guān)系圖，推論出壓損相同，溢流口高度H越高本除塵器單位過風(fēng)量越小；單位風(fēng)量相同，溢流口高度H越高本除塵器壓損越高。

關(guān)鍵詞：自激式水幕除塵器 溢流口高度 液滴 風(fēng)機(jī)口現(xiàn)象 最大單位過風(fēng)能力曲線圖

中圖分類號：TD714 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（a）-0108-02

目前，濕式除塵器在各行業(yè)有較多的應(yīng)用。自激式水幕除塵器是濕式除塵器的一種，通過分散含塵氣流而生成的液滴、液膜或氣泡使含塵氣體中的塵粒得以分離捕集[1～3]。為進(jìn)一步研究自激式水幕除塵器的性能，對ZSL80A自激式水幕除塵器做了進(jìn)一步的研究試驗(yàn)。研究實(shí)驗(yàn)包括：找出ZSL80A自激式水幕除塵器溢流口高度與風(fēng)量、壓損的關(guān)系以及做出ZSL80A自激式水幕除塵器最大工作能力曲線圖。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

ZSL80A自激式水幕除塵器（徐州眾凱機(jī)電設(shè)備制造有限公司）；風(fēng)速儀；差壓傳感器；不銹鋼鏡面板。

1.2 ZSL80A自激式水幕除塵器結(jié)構(gòu)原理

ZSL80A自激式水幕除塵器結(jié)構(gòu)見（圖1）。

其工作原理是氣流中的顆粒（氣溶膠）隨著氣流一起運(yùn)動，很少或不產(chǎn)生滑動，但是，若有一靜止的或緩慢運(yùn)動的障礙物（如液滴）處于氣流中時，則成為一個“靶子”，使氣體產(chǎn)生繞流，而氣體中的顆粒由于受慣性的影響保持自身的行進(jìn)方向，與“靶子”發(fā)生碰撞，從而使某些顆粒沉降[1～3]。

氣流沿著通道流動時，由于受節(jié)流板的阻擋作用，在狹窄通道內(nèi)局部強(qiáng)化，形成快速氣流，快速氣流帶動液體脫離液體平面噴向氣流通道內(nèi)的空間，形成液幕和大量液珠，液珠受自重和擋水板的作用與氣流分離，落回除塵箱底部。在此過程中，含塵氣體與液體充分接觸，完成氣相與液相之間的能量交換與物質(zhì)交換，含塵氣體中的灰塵與氣體也同步進(jìn)行了分離，灰塵被液幕所攔截，進(jìn)入水中。

1.3 方法

（1）保持同一進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速V，通過調(diào)節(jié)溢流口高度H調(diào)節(jié)ZSL80A自激式水幕除塵器壓損P2-P1，用不銹鋼鏡面板測試風(fēng)機(jī)口出水狀況，找出除塵器出水臨界點(diǎn)。選取八個風(fēng)速點(diǎn)分別為9 m/s、11.5 m/s、14 m/s、17 m/s、19 m/s、20 m/s、21 m/s、22.5 m/s，溢流口高度H調(diào)節(jié)值分別為：150 mm、170 mm、190 mm、210 mm、230 mm。

（2）以ZSL80A自激式水幕除塵器單位過風(fēng)量為橫坐標(biāo)、壓損P2-P1為縱坐標(biāo)，把試驗(yàn)測得臨界點(diǎn)連接起來即可得出本除塵器最大單位過風(fēng)能力曲線圖。

單位過風(fēng)能力計算公式如下：

為單位過風(fēng)能力m3/（h·m）；

V為進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速（m/s）；

D為進(jìn)風(fēng)管直徑（m）；

L為除塵器長度（m）；

π為圓周率。

（3）把同一溢流口高度（150 mm、170 mm、190 mm、210 mm、230 mm）不同單位過風(fēng)量的工作點(diǎn)連接起來即可得出本除塵器溢流口高度與單位過風(fēng)量、壓損的關(guān)系曲線圖。

2 結(jié)果與分析

ZSL80A自激式水幕除塵器最大單位過風(fēng)能力見曲線（圖2）。溢流口高度與單位過風(fēng)量、壓損的關(guān)系曲線圖見（圖3）。

由（圖3）得出除塵器壓損越大，最大單位過風(fēng)量越小。同時此曲線圖對本除塵器風(fēng)機(jī)選取具有極其重要的指導(dǎo)作用，即風(fēng)機(jī)工作曲線只要包含在上圖陰影部分之內(nèi)，那么這樣的風(fēng)機(jī)帶動除塵器運(yùn)行時，無論在什么樣的情況下本除塵器都不會出水。

（圖3）可知：壓損相同，溢流口高度H越高本除塵器單位過風(fēng)量越小；單位過風(fēng)量相同，溢流口高度H越高本除塵器壓損越高。

通過本圖，可得出在某一單位過風(fēng)量和壓損下對應(yīng)的溢流口的高度。例如單位過風(fēng)量為3500 m3/（h·m）、壓損為1500 Pa時，從圖中可看出溢流口高度約200 mm。為方便使用，（表1）列出幾組工作點(diǎn)對應(yīng)的溢流口高度。

3 結(jié)論與討論

（1）通過對ZSL80A自激式水幕除塵器研究實(shí)驗(yàn)，得出其最大單位過風(fēng)能力曲線，推論出曲線與坐標(biāo)軸所圍成陰影部分即為除塵器正常工作所有工作點(diǎn)，為風(fēng)機(jī)的選取提供理論依據(jù)；同時得出除塵器壓損與單位過風(fēng)量成反比例關(guān)系，為除塵器工作點(diǎn)的選取指明方向。

（2）通過對ZSL80A自激式水幕除塵器研究實(shí)驗(yàn)，得出其溢流口高度與風(fēng)量、壓損的關(guān)系。推出本除塵器應(yīng)用于類似煙廠小壓損的場合時，溢流口高度需比本機(jī)溢流口高度要低，如除塵器壓損800 Pa、單位過風(fēng)量2500 m3/（h·m）時，溢流口高度H<150 mm；應(yīng)用于類似鋼廠大壓損的場合時，溢流口高度需比本機(jī)溢流口高度要高，如單機(jī)壓損2000 Pa，單位過風(fēng)量3000 m3/（h·m），H>230 mm。

（3）目前對ZSL80A自激式水幕除塵器研究實(shí)驗(yàn)尚不夠完善，關(guān)于除塵器其它性能，需進(jìn)一步研究實(shí)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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[3]余云進(jìn).除塵技術(shù)問答[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.