《低速文丘里高效除尘器.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《低速文丘里高效除尘器.pdf（4页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、低速文丘里高效除尘器 罗章喜刘旭程秋平 （江西省特种设备检测检验中心南昌 330029） 摘要文丘里除尘器的压力损失主要是高速气水混合射流通过喉管而造成的， 通过喉管的压力损失 与射流速度的平方成正比。低速文丘里高效除尘器， 是根据液流的最优捕尘液粒粒径范围在 100 800!m 的 范围来选定适当的喉管内气流和水滴的相对速度， 而使这个相对速度选定为 15 20 m/s， 这样使这一速度比 普通文丘里除尘器的相对速度小 （4 8 倍） （3 6 倍） ， 故通过喉管的压力损失至少小 9 倍。再加上混合射 流与帽罩壁的碰撞和紧接着形成的帽罩侧壁孔的水幕的再次除尘使该除尘器的除尘效率达到 97%
2、以上。 关键词除尘喉管帽罩 Higher effective and lower speed venturi duster Luo ZhangxiLiu XuCheng Ouping （The Detection and Inspection Conter for Special Eguipment of jiangxi ProvinceNanchang 330029） AbstractIt is weII known that the jet fIow Ioses its pressure at the throat when the high spees mixture of gas an
3、d water passes the throat of venturi duster， because the pressure Ioss at the throat has direct ratio with the sguare speed of the jet fIow.Sinca the optimum diameters of the Iiguid drops by ahich the dust is easiIy caught range from 100!m to 800!m， the reIative speed of 15 m/s 20 m/s of the gas fIo
4、w and Iiguid drops at the throat is chosen.Thus， the speed at the throat of venturi duster is 3 times to 8 times Iower than that of the conventionaI venturi dusters.Therefore， ； the pressure Ioss at the throat of venturi duster is at Ieast 9 times smaIIer than that of the conventionaI ones.In additi
5、on， the jet fIow of the mixture wiII hit the waII of the hood and the water veiI in the aperture of the waII wiII catch dust once more.In a word， the higher ef- fective and Iower speed venturi duster can catch at Ieast 97% of the dust. Keywordsdust controIthroathood 1文丘里除尘器的结构与工作原理 低速文丘里高效净化器结构如图 1
6、所示。净化 器筒体两端设锥形管， 分别用法兰与进风管、 排风管 相连； 孔板均匀分布孔数， 倾斜安装筒体内， 把筒体 分成上下 2 个空间； 上部称气水分离室， 下部称气 室； 喉管插入孔中与孔板焊接在一起； 帽罩通过 3 根 有弹性的钢腿插入孔板上的帽罩安装孔， 将喉管罩 住， 其轴线与喉管轴线重合； 喷水嘴位于喉管中间， 通过其顶部焊接的 “十” 字定位片准确地使其轴线与 喉管轴线重合， 以径向向外喷水封锁喉管断面； 在筒 体上方的锥管断面上设置了易装拆的悬吊袋式除雾 器， 并选了阻力小、 易清洗的滤料； 除雾器的上方设 置了清洗器。 在除尘过程中， 含尘气体以一定的速度通过喉 管， 冲击
7、从喷水孔径向喷出的水束， 使其雾化。 同 图 1 除尘器结构 1进风管； 2进水管； 3筒体； 4孔板； 5喷嘴； 6喉管； 7排水管； 8帽罩； 9除雾器； 10喷水管 时， 尘粒与水滴发生激烈的碰撞而凝聚， 进入帽罩 后， 由于罩顶的阻挡， 气流折返由罩壁侧孔流出， 气 9 2002 年第 28 卷第 10 期 October 2002 工业安全与环保 IndustriaI Safety and EnvironmentaI Protection 流中的含尘水滴因惯性冲向罩顶而形成水膜顺罩壁 流下。同时， 帽罩侧面小孔射出的气流使孔上的水 帘再次雾化， 尘粒与水滴再次凝并后进入气水分离 室，
8、 大径水滴沉降， 小径水滴随气流进入除雾器后被 捕集， 其积尘由清洗器冲洗。 2主要构件的结构及参数 2.1喷嘴 喷嘴弯侧喷水， 按等圆心角分布喷水孔， 由孔口 数和孔口直径算出喷嘴管内径 8 mm， 外径 11 mm。 2.2喉管 2.2.1喉管风速 文丘里除尘器的喉管风速气流速度一般为 50 180 m/S 1 。为在低阻力条件下应用文丘里的除 尘机理， 采用低风速气流雾化水束， 按拨山 棚译经 验公式 2 选取相应参数。 Vr= 5 000 dw- 29 L1.3 （1） 式中Vr气流与液体的相对速度， m/S； L液气比， L/m3； dw雾化粒径， ! m。 液滴粒径在 100 80
9、0!m 范围内有较好的捕尘 效率 1 。为降低阻力损失， Dw取 250 350!m， L 0.3 L/m3， 则 Vr= 20.4 14.5 m/S。由于水速与气 流垂直运动， 所以喉管气流速度 Vr取圆柱形喉管气 流速度， 即 15 20 m/S。 2.2.2喉管直径 在喷嘴直径为 11 mm 的情况下， 保证水束雾化 封锁喉管， 根据实验， 喉管直径选 65 mm 为宜。 2.2.3喉管长度 根据经验， 喉管长度应取其直径 0. 8 1. 5 倍 1 。为使参数更合理， 在借助经验参数的同时， 用 计算方法确定。水滴受力见图 2。 图 2 水滴受力示意 水由孔口喷出后， 受 4 个力作用
10、， fc为惯性力， 使水滴向喉管壁运动； 气流阻力 fr阻碍水滴径向运 动； 气流对水滴的正面阻力 fa使水滴向上运行； 重 力 f p阻碍水滴向上运动。水滴在喉管中的水平运 动和竖向运动可建立如下方程： Cp! V2w 2 Aw= - m dVw dt （2） Ch ! A 2 w 2 （V r- Vh） 2 - mg = m dVh dt （3） 式中Cp 、 C h 水滴水平运动和竖直向上运动时 的阻力系数； Vw 、 V h 水滴水平运动和竖直向上运动的 速度， m/S； Vr喉管中气流的速度， m/S； Aw水滴投影面积， m； m水滴质量， kg； g重力加速度， m/S2。 要使
11、水滴覆盖整个喉管断面， 获得较好的捕尘 效率， 只有保证水滴在轴向运动离开喉管以前能径 向运动到喉管壁， 即轴向运动的时间 th大于径向运 动的时间 tp。当气流速度分别为 15 m/S、 20 m/S 时， 解算式 （2） 、 式 （3） ， 得水滴到达喉管壁时， 垂直向 上运动的距离分别为 59.2 mm、 76.5 mm。 由此选喉管长度为 60 80 mm 为宜， 可根据风 速适当调整， 我们的样机采用 65 mm， 相应的喉管风 速为 15 20 m/S。 2.2.4喉管阻力 喉管阻力： P = 1.01 VrL （4） 代入数据得： P15= 60.10 Pa，P20= 121.2
12、0 Pa。 2.2.5喉管除尘效率 可按卡尔弗特提出的简化公式计算 3 ： #= 1 - exp （ - 6.2 X 10- 11!w !p C cd2pf2P $ 2 ）（5） 式中 !w、!p 洗液和粉尘的密度， g/cm3， 其值 为 1.0、 2.4； $ 气体粘度， 其值为 1.81 X 10- 5Pa S； P 文丘里阻力损失， Pa； dp粉尘粒径， ! m； f常数， 取值 0.4； Cc粒径修 正 系 数，其 值 为 Cc= 1 + 8.172/ dp。 按实测岗位粉尘分散度、 最小# 与 V 15， 算其除 01 尘效率。粉尘粒径分布及捕集效率见表 1。由表 1 可知， 当
13、喉管风速为 15 m / s 时， 其粉尘捕集效率为 38.9%。 表 ! 粉尘粒径分布及捕集效率 粒径/!m4.6 2.51.71.10.70.35 97 的除尘效率， 与国内同类产品 相比， 节能 60 92 。此结构的除尘器， 国内外 尚未见公开报道。 （2） 设备体积小、 重量轻、 结构紧凑、 部件简单、 制作容易。 （3） 性能稳定， 运行管理方便。 （4） 对亲水性矿尘、 增水性碳素尘与沥青烟尘、 2Hm 的微细颗粒物都有较强的捕集能力， 具有广 泛的应用前景。 参考文献 l郝吉明， 马广大. 大气污染控制工程. 高等教育出版社， l985 2马广大.大气污染控制工程.环境科学出版社， l985 3日空气净化技术手册编辑委员会编， 许明镐等译.空气净 化技术手册.电子工业出版社， l985 4谭天佑等. 工业通风除尘技术. 中国建筑工业出版社， l984 （收稿日期： 200ll0l0 # # # # ） 没有安全之心难有安全之身 2l