濕式除塵器中波紋板脫水技術(shù)的研究分析

陳琳

摘要：濕式除塵器被廣泛應(yīng)用于煤礦井下作業(yè)中，這主要是由于該除塵器的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，且造價(jià)比較低，能夠適應(yīng)濕度比較大又含有大量粘性粉塵的環(huán)境。本文主要通過(guò)對(duì)波紋板脫水部分關(guān)鍵參數(shù)的研究，為除塵器脫水段的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：濕式除塵器；波紋板；脫水技術(shù)

濕式除塵器脫水部分的脫水效率對(duì)凈化空氣中的含水量具有重要的影響。通常情況下，在濕式除塵器的脫水部分中，濕式除塵器中主要采用的脫水結(jié)構(gòu)是旋流脫水，但是由于旋流式脫水結(jié)構(gòu)相對(duì)而言比較長(zhǎng)，因此，在對(duì)斷面比較小的工作面進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候，這種脫水結(jié)構(gòu)往往會(huì)受到實(shí)際環(huán)境的限制而無(wú)法應(yīng)用。波紋板脫水結(jié)構(gòu)常常應(yīng)用于煙氣脫硫設(shè)備中，而在濕式除塵器中應(yīng)用的相對(duì)較少。波紋板脫水結(jié)構(gòu)應(yīng)用于濕式除塵器中，如果沒(méi)有充分研究波紋板結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性參數(shù)，那么就會(huì)直接影響到波紋板的脫水效率。接下來(lái)，我們就簡(jiǎn)要談?wù)劃袷匠龎m器中波紋板的脫水技術(shù)。

一、濕式除塵器中波紋板脫水結(jié)構(gòu)的工作原理及結(jié)構(gòu)

波紋板脫水部分的工作原理主要運(yùn)用了物理學(xué)上的慣性原理，即在進(jìn)行波紋板進(jìn)行脫水工作的過(guò)程中，含有水滴的氣流經(jīng)過(guò)波紋板的時(shí)候，會(huì)在慣性作用下因流線而出現(xiàn)一定的偏折，發(fā)生偏折現(xiàn)象后往往會(huì)撞擊到波紋板上，便被捕捉到波紋板上，從而實(shí)現(xiàn)了氣體與液體之間地分離。

一般來(lái)說(shuō)，在安裝波紋板結(jié)構(gòu)的時(shí)候，其安裝位置常常是處于濕式除塵器噴霧降塵和過(guò)濾網(wǎng)降塵之后。濕式除塵器的波紋板結(jié)構(gòu)主要由葉片、卡具、夾具以及支架等部分組成，其主要作用在于能夠補(bǔ)充并集中含塵氣流中的液滴以及少量的粉塵，這樣就能夠有效減少凈化空氣中的含水量[1]。

通常情況下，使用濕式除塵器的地方往往都是環(huán)境質(zhì)量相對(duì)較差的地方，這就導(dǎo)致濕式除塵器的波紋板結(jié)構(gòu)往往容易出現(xiàn)結(jié)垢、堵塞等問(wèn)題，嚴(yán)重影響濕式除塵器的運(yùn)行效率，因此，在濕式除塵器的波紋板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要采用不帶鉤的流線型樣式[2]。此外，由于濕式除塵器尺寸的限制，使得設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)濕式除塵器波紋板結(jié)構(gòu)的時(shí)候，必須充分考慮尺寸的要求，因此，波紋板葉片的彎折個(gè)數(shù)常常是3個(gè)，而間距則往往是20nm。

二、濕式除塵器中波紋板結(jié)構(gòu)的性能參數(shù)

濕式除塵器中波紋板脫水結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性能參數(shù)主要包括了脫水的效率、脫水的壓降以及臨界風(fēng)速等，此外，還應(yīng)充分考慮波紋板的脫水結(jié)構(gòu)是否容易出現(xiàn)污垢堵塞等現(xiàn)象。

（一）波紋板結(jié)構(gòu)的臨界風(fēng)速

當(dāng)波紋板脫水部分的風(fēng)速逐漸變大的時(shí)候，通過(guò)彎曲通道氣體的速度方向也會(huì)隨之出現(xiàn)改變，再加上慣性的作用，這樣不僅會(huì)促使脫水過(guò)程中顆粒的跟隨性降低，同時(shí)還會(huì)在一定程度上延長(zhǎng)速度的弛豫時(shí)間，因此，脫水過(guò)程中含有水滴的氣流就容易碰到脫水結(jié)構(gòu)的壁面而被捕集，進(jìn)而就大大提升了脫水的效率。但是隨著速度的不斷增加，待其增加到一定程度后，會(huì)逐漸達(dá)到臨界點(diǎn)，此時(shí)的變化趨勢(shì)會(huì)產(chǎn)生相反的結(jié)果[3]。這主要是由于速度增加到一定程度以后，波紋板脫水結(jié)構(gòu)內(nèi)部氣流的紊流程度便會(huì)受到一定的影響，當(dāng)紊流程度越來(lái)越大的時(shí)候，會(huì)加大去除波紋板內(nèi)部的細(xì)顆粒的難度。而當(dāng)波紋板內(nèi)部的風(fēng)速超過(guò)破膜速度以后，極有可能會(huì)導(dǎo)致波紋板出現(xiàn)二次夾帶，因此，波紋板的脫水效率便會(huì)大大降低。

一般來(lái)說(shuō)，臨界速度主要是指除霧器斷面的最高且不容易出現(xiàn)二次夾帶現(xiàn)象的氣流速度。通過(guò)計(jì)算得知，濕式除塵器中波紋板結(jié)構(gòu)的最高臨界風(fēng)速應(yīng)為每秒56米，而最低臨界風(fēng)速則為每秒28米。

（二）波紋板結(jié)構(gòu)的壓降

通常情況下，濕式除塵器中的系統(tǒng)設(shè)備相對(duì)較多，同時(shí)在運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)消耗的電量相對(duì)較大，因此，當(dāng)除霧器能夠達(dá)到相應(yīng)的要求后，一旦波紋板結(jié)構(gòu)內(nèi)部有含塵氣流經(jīng)過(guò)的時(shí)候，波紋板結(jié)構(gòu)的壓降越小便說(shuō)明整個(gè)濕式除塵器的運(yùn)行狀態(tài)越好[4]。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，我們通過(guò)計(jì)算后得知，當(dāng)濕式除塵器中的波紋板結(jié)構(gòu)的最大臨界風(fēng)速時(shí)的阻力為210Pa時(shí)，壓降最小。

（三）波紋板結(jié)構(gòu)的脫水效率

在計(jì)算波紋板結(jié)構(gòu)的脫水效率時(shí)，我們主要是在波紋板結(jié)構(gòu)處于最高臨界風(fēng)速情況下進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試的結(jié)果表明，當(dāng)波紋板結(jié)構(gòu)的脫水效率為985%時(shí)，波紋板的運(yùn)行效果最好。

三、濕式除塵器中波紋板結(jié)1構(gòu)的應(yīng)用

目前，由于旋流脫水技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，往往會(huì)因尺寸的限制導(dǎo)致安裝不便，且脫水效率也不是很理想，因此，在KCS550濕式除塵器中，脫水段逐漸采用波紋板脫水結(jié)構(gòu)。

通過(guò)上述計(jì)算與分析，可以得出，設(shè)計(jì)一個(gè)流線型不帶倒鉤的波紋板結(jié)構(gòu)時(shí)，當(dāng)波紋板結(jié)構(gòu)的最大臨界風(fēng)速為每秒56米時(shí)，波紋板脫水的效率最高，且受到的阻力較小。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)濕式除塵器中波紋板脫水部分關(guān)鍵參數(shù)的研究，我們發(fā)現(xiàn)，將波紋板脫水技術(shù)應(yīng)用于KCS550除塵器中，不僅能夠縮短濕式除塵器的整體長(zhǎng)度、減輕濕式除塵器的重量以及降低濕式除塵器的阻力，同時(shí)還能夠提升波紋板的脫水效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]李小川，胡亞非，張巍等.濕式除塵器綜合運(yùn)行參數(shù)的影響[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，44（2）：862-866.

[2]蔣仲安，金龍哲，杜翠風(fēng)等.濕式除塵器中脫水裝置性能的理論和實(shí)驗(yàn)[J].北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，23（3）：196-198.

[3]司徒有功，喬林.超低排放濕式除塵器方案的選擇[C].//2014燃煤電廠“超低排放”新技術(shù)交流研討會(huì)論文集.2014：128-135.

[4]張海，劉玉軍，孫東紅等.濕式除塵器在運(yùn)行中存在的問(wèn)題及解決措施[J].科技與企業(yè)，2015，（8）：215-215，216.