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第三節(jié)旋風水膜除塵器,采用噴霧或其他方式，使旋風除塵器的內(nèi)壁上形成一薄層水膜，可以有效地防止粉塵在器壁上的反彈、沖刷而引起的二次揚塵，從而大大提高旋風除塵器的效率。相同大小干、濕兩種普通旋風除塵器分級效率相比較，對于5μm的粉塵，濕式清灰效率可高達87％，而干法的除塵效率僅70％左右?？梢?，濕式較干式的效率有明顯提高。在離心力作用下，水霧所受的力遠較單純噴淋塔高。離心力作用下水滴對大小為2～5μm的粉塵的除塵效率比單純重力作用的要大的多。一、立式旋風水膜除塵器這種除塵器的結(jié)構(gòu)形式很多，可以采用切向進口，也可以從中心進氣通過導流葉片而獲得旋轉(zhuǎn)運動。從噴水方式來說，可以有四周噴霧、中心噴霧或上部周邊淋水等方式。1．CLS型除塵器圖5-16所示為旋風水膜除塵器的一種（CLS型除塵器）。噴嘴設在筒體上部，由切向?qū)⑺F噴向器壁，這樣使筒體內(nèi)壁始終覆蓋一層往下流動的很薄的水膜。含塵氣體由筒體下部切向引入器內(nèi)，旋轉(zhuǎn)上升，由于離心力作用而分離下來的粉塵，甩向器壁，為水膜層所吸收，然后隨污水經(jīng)排污口排出，凈化后的氣體由筒體上部排出。為了防止除塵器在運行中帶水，有的在其上部設擋水圈。,圖5-16CLS型旋風水膜除塵器,2．中心噴霧旋風水膜除塵器圖5-17為中心噴水管噴霧的旋風水膜除塵器。含塵煙氣由下部切線方向送入，水霧進入氣流后在旋轉(zhuǎn)氣流作用下也作旋轉(zhuǎn)運動，然后被甩向器壁，在其上形成水膜，這種除塵器的入口風速通常在15m/s以上，有的可高達30m/s。除塵器的斷面風速通常為1.2～2.4m/s，阻力500～1500Pa，用于凈化氣體的耗水量為0.4～1.3L/m3。為了防止水霧帶出，在噴水管的上部設有擋水圓盤。氣體出口有整流葉片以降低除塵器阻力。這種除塵器常用作文氏管的脫水器。,圖5-17中心噴霧旋風水膜除塵器,3．麻石水膜除塵器用于鍋爐煙氣除塵的立式旋風水膜除塵器中，目前常見的有采用耐磨耐腐材料麻石（花崗巖）砌筑的麻石水膜除塵器，亦有磚或混凝土殼體的以及內(nèi)部襯以鑄石、瓷磚或涂敷耐磨耐腐材料鋼板殼體的各種水膜除塵器。但從結(jié)構(gòu)形式和除塵原理上來說是相同的。下面介紹使用較廣的麻石水膜除塵器。（1）麻石水膜除塵器的結(jié)構(gòu)和除塵原理目前所使用的麻石水膜除塵器的結(jié)構(gòu)由圓柱形筒體（用耐磨耐腐材料麻石——花崗巖砌筑）、環(huán)形噴嘴（或溢流水槽）、水封、沉淀池等組成。含塵煙氣從下部以高速切向進入筒體，形成急劇上升的旋轉(zhuǎn)氣流。煙塵在離心力作用下甩向筒壁，并被由負壓吸入在筒壁形成自上而下的水膜濕潤和粘附，然后隨水流入錐形灰斗，經(jīng)水封和排水溝沖至沉淀池。凈化后的煙氣從上部出口排出。（2）麻石水膜除塵器的特點及存在問題特點：a抗腐蝕性強，耐磨性好，經(jīng)久耐用。b適應性強，不僅能用于拋煤機鍋爐和其他不同型式的層燃爐，同時也能適應含塵濃度較高、煙塵顆粒較細的煤粉爐和含塵濃度極高的沸騰爐。c除塵效率高，一般均可達90％左右。d由于主體不用鋼材，因此耗鋼量少，對于麻石產(chǎn)區(qū)還是具有能就地取材、節(jié)約投資的特點。,存在問題：a采用環(huán)形噴嘴在運行中易被煙塵堵塞，但如采用內(nèi)水槽溢流供水，水膜的形成會隨供水量的多少而變化。所以一般均用外水槽，靠除塵器內(nèi)外壓差供水，其水膜形成較穩(wěn)定。b耗水量大。c含酸廢水需經(jīng)處理后排放。d由于麻石對溫度的適應性有一定的范圍（20～100℃），不適宜于激冷激熱。（3）麻石水膜除塵器的結(jié)構(gòu)與砌筑要求①圓柱形筒體。應保證筒體接縫嚴密不漏氣和具有抵抗因筒壁內(nèi)外溫差作用或意外原因而產(chǎn)生的沖擊力的能力，筒體的砌筑應參照下列要求：筒壁的厚度不宜小于200mm。砌塊的高度以500～700mm為宜。②給水裝置與供水方式。在立式旋風水膜除塵器的內(nèi)壁，能否形成均勻、穩(wěn)定的水膜是保證除塵性能的必要條件，而水膜的形成除了與筒體內(nèi)煙氣的旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)速度及煙氣的上升速度有關外，供水的方式也是一個十分關鍵的因素。供水方式大體上可分為噴嘴（圖5-18）和溢流式（圖5-19，圖5-20）兩大類，其中溢流水槽又分為內(nèi)水槽式（圖5-19）和外水槽式（圖5-20）兩種。,圖5-20外水槽溢流式1—外水槽；2—漏斗溢流口；3—進水管；4—出水口；5—內(nèi)壁,圖5-18噴嘴式,圖5-19內(nèi)水槽溢流式1—進水口；2—內(nèi)水槽；3—溢流口,噴嘴為環(huán)形布置，在筒體內(nèi)壁四周順氣流旋轉(zhuǎn)方向貼壁噴水，使筒壁形成水膜。這種供水方式的筒體結(jié)構(gòu)簡單，但在運轉(zhuǎn)中噴嘴易被堵塞和腐蝕。造成斷水和噴射方向發(fā)生改變，同時各噴嘴的水分配量難以均勻，導致筒體內(nèi)四周水膜形成不均勻而影響除塵效果。內(nèi)水槽溢流式供水方式基本上消除了沿筒體內(nèi)壁四周水膜的不均勻和斷水現(xiàn)象，但由于內(nèi)水槽無法對水位實行控制，溢流水量隨供水量的多少而變化，因而除塵效率很難穩(wěn)定。,圖5-21帶擋水檐的外水槽溢流式溢水槽；2—擋水檐；3—筒體內(nèi)壁；4—水越入?yún)^(qū)；5—出水槽,外水槽溢流式是在內(nèi)水槽溢流式基礎上改進的，它靠除塵器內(nèi)外的壓差溢流供水，在有些除塵器結(jié)構(gòu)中，為了增加溢流水量，還將溢流口與水槽水位保持一定高差，在這種方式供水的除塵器中，只要不斷水，由于驅(qū)使溢流的水壓為一恒值，這對穩(wěn)定水膜的形成，提供了有利條件，所以應用較為廣泛。為保證在圓筒內(nèi)壁的四周給水均勻，溢水槽給水裝置采用環(huán)形給水總管，由環(huán)形給水總管接出8～12根豎直支管，向溢水槽給水。溢水槽內(nèi)水越入?yún)^(qū)的高度所具有的水壓大于引風機的全壓頭（294～490Pa），故一般可取300mm（圖5-21）。,造成煙氣大量帶水的主要原因是水越入?yún)^(qū)吸入大量空氣，或溢水口水膜上漂形成水泡。③水封裝置。筒體內(nèi)徑小于1500mm者，錐形灰斗盡可能做成整體為好。如大于1500mm者，一般可用8～10塊拼砌。若內(nèi)徑大于2000mm，由于每塊麻石太長，不易加工和運輸，因此可將錐形灰斗的下部制成整體，而上部仍采取8～10塊拼砌。但當采取這種分段拼砌的方案時，應特別注意在灰斗下部整體錐形部分要加支承，否則接縫灰漿強度可能承受不住整體錐形部分和下端排灰水管的重量。為了確保水封裝置的可靠性，排灰水管及水封鎖氣器要用耐腐材料制作，例如麻石、陶瓷、松木等均可。其形式可做成壺、瓢、盆等多種。如能將排灰水管直接插入水池內(nèi)效果更好。排灰水管如采用麻石制作，則高度以不超過500～600mm為好，否則不易加工。④煙氣進口。為防止煙氣進入筒體時將進口截面上的水膜吹散，在進口的上檐及非進入側(cè)應設擋水檐，將進口截面這部分水膜引開。為了檢查和疏通煙氣進口處的堵灰情況，在煙氣進口管的頂部及與煙氣進口相對的圓筒壁上，各設置通灰孔，在煙氣進口管的側(cè)壁上，設置檢修門，以便及時清除堵灰。⑤除塵器與煙道的連接。為了防止煙道熱脹冷縮對除塵器所產(chǎn)生的推力，除塵器的進、出口前后一般要求裝補償器，所有麻石與鐵件接頭處，均應保持一定膨脹間隙，中間用石棉繩填充。,二、臥式旋風水膜除塵器臥式旋風水膜除塵器又稱鼓形除塵器、旋筒式水膜除塵器、螺旋水膜除塵器及臥式旋風水浴除塵器等名稱，通常稱之為臥式旋風水膜除塵器。,1．結(jié)構(gòu)與除塵原理臥式旋風水膜除塵器的結(jié)構(gòu)如圖5-22所示，它由截面為倒卵形或倒梨形的橫置圓筒外殼，類似外殼形狀的內(nèi)筒，在外殼與內(nèi)筒之間的螺旋導片、角錐泥漿槽、擋水板及水位調(diào)節(jié)機構(gòu)等組成。,圖5-22臥式旋風水膜除塵器示意圖1—內(nèi)心；2—外殼；3—螺旋導流片；4—靜水位；5—運轉(zhuǎn)時動水位；6—排灰漿管；7—供水管；8—灰漿斗,臥式旋風水膜除塵器的除塵原理為：含塵氣流由除塵器的一端沿切線方向高速進入，并在外殼，內(nèi)筒間沿螺旋導流片作螺旋運動前進，煙塵中較大顆粒的一部分在煙氣多次沖擊水面時，由于慣性力的作用沉留在水中。而顆粒較細的煙塵，被煙氣多次沖擊水面時濺起的水泡、水珠所潤濕、凝聚，然后在隨煙氣作螺旋運動中受離心力作用加速向外殼內(nèi)壁位移，最后被水膜粘附。被捕集到的煙塵最后在泥漿槽內(nèi)靠自重力沉淀，并通過排漿閥定期排出除塵器。而經(jīng)過凈化的煙氣通過檐板或旋風脫水后由除塵器的另一端排出。2．特點及存在的問題（1）特點①除塵效率高，一般可達90％以上。②由于塵粒與外殼內(nèi)壁不直接撞擊，所以磨損很小。③由于在運動過程中，除塵器內(nèi)部的水量基本保持不變，不必連續(xù)供水，因此耗水量不大。④結(jié)構(gòu)簡單，操作穩(wěn)定，維護方便。（2）存在的問題①為避免凈化后煙氣帶水，一般控制其煙氣流速在5m/s以下，因此除塵器的體積龐大，耗鋼量與占地面積較大。②一旦水位控制不合理，不僅除塵器外殼內(nèi)壁易出現(xiàn)干濕交界面，導致積灰，而且使除塵效率不穩(wěn)定。③對于作為鍋爐煙氣除塵的臥式旋風水膜除塵器，為防止酸性水對裝置的腐蝕，除塵器內(nèi)部金屬表面必須考慮防腐措施。④由于濕灰粘性較大，灰漿斗容易堵塞。,