湿式除尘器的类型及结构

湿式除尘器的类型及结构湿式除尘器的结构：不同类型的湿式除尘器其结构虽有较大差别，但总体上一般由尘气导入装置，引水装置，水气接触本体，液滴分离器和污水(泥)排放装置组成。

1．湿式除尘器的分类湿式除尘器的类型，从不同角度有不同的分类。

（1）按结构型式可分为①贮水式：内装一定量的水，高速含尘气体冲击形成水滴、水膜和气泡，对含尘气体进行洗涤，如冲激式除尘器、水浴式除尘器、卧式旋风水膜除尘器。

②加压水喷淋式：向除尘器内供给加压水，利用喷淋或喷雾产生水滴而对含尘气体进行洗涤；如文氏管除尘器、泡沫除尘器、填料塔、湍求塔等。

③强制旋转喷淋式：借助机械力强制旋转喷淋，或转动叶片，使供水形成水滴、水膜、气泡，对含尘气体进行洗涤。

如旋转喷雾式除尘器。

（2）按能耗大小可分为①低能耗型：阻力在4000Pa以下，除尘效率可达90%。

这类除尘器包括喷淋式，水浴式，冲激式，泡沫式，旋风水膜式除尘器。

②高能耗型：阻力在4000Pa以上，对微细粉尘效率高，该类主要指文氏管除尘器。

（3）按气液接触方式可分为①整体接触式：含尘气流冲入液体内部而被洗涤，如自激式，旋风水膜式，泡沫式等除尘器；②分散接触式：向含尘气流中喷雾，尘粒与水滴，液膜碰撞而被捕集，如文氏管，喷淋塔等。

2．自激式除尘器自激式除尘器内先要贮存一定量的水，它利用气流与液面的高速接触，激起大量水滴，使尘粒从气流中分离，水浴除尘器、冲激式除尘器等都是属于这一类。

（1）水浴除尘器图5-5-1是水浴除尘器的示意图，含尘空气以8～12m／s的速度从喷头高速喷出，冲入液体中，激起大量泡沫和水滴。

粗大的尘粒直接在水池内沉降，细小的尘粒在上部空间和水滴碰撞后，由于凝聚、增重而捕集。

水浴除尘器的效率一般为80％～95％。

喷头的埋水深度h020～30mm。

除尘器阻力约为400～700Pa。

水浴除尘器可在现场用砖或钢筋混凝土构筑，适合中小型工厂采用。

它的缺点是泥浆清理比较困难。

图5-5-1 水浴除尘器原理图（2）冲激式除尘器图5-5-2是冲激式除尘器的示意图，含尘气体进入除尘器后转弯向下，冲激在液面上，部分粗大的尘粒直接沉降在泥浆斗内。

随后含尘气体高速通过S型通道，激起大量水滴，使粉尘与水滴充分接触。

在正常情况下，除尘器阻力为1500Pa左右，对5μm的粉尘，效率为93％。

冲激式除尘器下部装有刮板运输机自动刮泥，也可以人工定期排放。

图5-5-2 冲激式除尘器除尘器处理风量在20％范围内变化时，对除尘效率几乎没有影响。

冲激式除尘机组把除尘器和风机组合在一起，具有结构紧凑、占地面积小、维护管理简单等优点。

湿式除尘器的洗涤废水中，除固体微粒外，还有各种可溶性物质，洗涤废水直接排入江河或下水道，会造成水系污染，这是值得重视的一个问题。

目前国外的湿式除尘器大都采用循环水，自激式除尘器用的水是在除尘器内部自动循环的，称为水内循环的湿式除尘器。

和水外循环的湿式除尘器相比，节省了循环水泵的投资和运行费用，减少了废水处理量。

冲激式除尘器的缺点是，与其它的湿式除尘器相比，金属消耗量大，阻力较高，价格较贵。

3．卧式旋风水膜除尘器图5-5-3是卧式旋风水膜除尘器的示意图，它由横卧的外筒和内筒构成，内外筒之间设有导流叶片。

含尘气体由一端沿切线方向进入，沿导流片作旋转运动。

在气流带动下液体在外壁形成一层水膜，同时还产生大量水滴。

尘粒在惯性离心力作用下向外壁移动，到达壁面后被水膜捕集。

部分尘粒与液滴发生碰撞而被捕集。

气体连续流经几个螺旋形通道，便得到多次净化，使绝大部分尘粒分离下来。

图5-5-3 卧式旋风水膜除尘器如果除尘器洪水比较稳定，风量在一定范围内变化时，卧式旋风水膜除尘器有一定的自动调节作用，水位能自动保持平衡。

用ρc=2610kg/m3、中位径d50=μm的耐火粘土粉进行试验，除尘效率在98％左右。

除尘器阻力约为800～1200Pa，耗水量约为0.06～0.15L／m3。

为了在出口处进行气液分离，小型除尘器采用重力脱水，大型除尘器用挡板或旋风脱水。

4．立式旋风水膜除尘器图5-5-4是立式旋风水膜除尘器示意图。

进口气流沿切线方向在下部进入除尘器，水在上部由喷嘴沿切线方向喷出。

由于进口气流的旋转作用，在除尘器内表面形成一层液膜。

粉尘在离心力作用下被甩到筒壁，与液膜接触而被捕集。

它可以有效防止粉尘在器壁上的反弹、冲刷等引起的二次扬尘，从而提高除尘效率，通常可达90%～95％。

除尘器筒体内壁形成稳定、均匀的水膜是保证除尘器正常工作的必要条件。

因此，必须满足以下要求：（1）均匀布置喷嘴，间距不宜过大，约300～400mm；（2）入口气流速度不能太高，通常为15～22m／s；（3）保持供水压力稳定，一般要求为30—50kPa，最好能设置恒压水箱；（4）简体内表面要求平整光滑，不允许有凸凹不平及突出的焊缝等。

水膜除尘器用于锅炉烟气净化时，会因烟气中的SO2而遭腐蚀，降低使用寿命。

为此，常用厚200～250mm 的花岗岩制作（称为麻石水膜除尘器）。

这种除尘器的入口流速为15～22m／s（筒体流速3.5～5m／s），耗水量0.1～0.3L／m3，阻力约为400～700Pa，其除尘效率低于通常的立式水膜除尘器。

5．文氏管除尘器典型的文氏管除尘器如图5-5-5所示。

主要由三部分组成：引水装置（喷雾器），文氏管图5-5-4 立式旋风水膜除尘器体及脱水器，分别在其中实现雾化、凝并和除尘三个过程。

图5-5-5 文丘管除尘器含尘气流由风管1进入渐缩管2，气流速度逐渐增加，静压降低。

在喉管3中，气流速度达到最高。

由于高速气流的冲击，使喷嘴7喷出的水滴进一步雾化。

在喉管中气液两相充分混合，尘粒与水滴不断碰撞凝并，成为更大的颗粒。

在渐扩管4气流速度逐渐降低，静压增高。

最后含尘气流经风管5进入脱水器6。

由于细颗粒凝并增大，在一般的脱水器中就可以将粒尘和水滴一起除下。

文氏管除尘器的除尘效率主要取决于以下因素：（1）喉管中的气流速度高效文氏管除尘器的喉管流速高达60～120m／s，对小于1.0μm的粉尘效率可达99％～99.9％，但阻力也高达5000～10000Pa。

当喉管流速为40～60m／s，效率约为90％～95％，阻力为600～5000Pa。

对于烟气量变化的除尘系统（如炼钢转炉）则要求随烟气量的变化而改变喉口大小（称为变径文氏管），以保持设计流速。

（2）雾化情况在文氏管除尘器中，水雾的形成主要依靠喉管中的高速气流将水滴粉碎成细小的水雾。

喷雾的方式有中心轴向喷水、周边径向内喷等。

（3）喷水量或水气比通常用L／m3表示，也是决定除尘器性能的重要参数。

一般来说，水气比增加，除尘效率增加，阻力也增加，通常为0.3～1.5L／m3。

文氏管除尘器是一种高效除尘器，对于小于1μm的粉尘仍有很高的除尘效率。

它适用于高温、高湿和有爆炸危险的气体。

它的最大缺点是阻力很高。

目前主要用于冶金、化工等行业高温烟气净化，如吹氧炼钢转炉烟气。

烟气温度最高可达1600～1700℃，含尘浓度为25～60g／m3，粒径大部分在1μm以下。

6．湿式除尘器的脱水装置防止气流把液滴带出湿式除尘器，对保证除尘系统运行具有重要意义。

常用的脱水装置有重力脱水器、惯性脱水器、旋风脱水器、弯头脱水器、丝网脱水器等。

在选择脱水器时，除了考虑脱水效率外，还应考虑阻力的大小。

各种脱水器所能脱除的液滴大小、脱水效率和阻力在表5-5-1列出。

表5-5-1 各种脱水器的性能型式液滴大小（μm）脱水效率（%）阻力（Pa）惯性150 96 9～172001年第1期第14卷华中电力0概述输煤系统常用的除尘器有：水喷雾除尘设备、水激式除尘器、旋风式除尘器、布袋式除尘器、管式电除尘器等，其中以前两种设备的使用最为广泛。

CCJ/A型冲激式除尘机组以其结构简单、造价低廉、除尘效率高、运行维护费用低的特点，在燃煤电厂输煤除尘中得到较为广泛的应用。

本文对该除尘器的原理和结构特点进行分析，指出其设计上存在的缺陷，提出在输煤系统的应用中存在的问题和改进方法，以提高除尘设备的可靠性，使粉尘治理实现达标排放。

1冲激式除尘机组的特点CCJ/A型冲激式除尘机组，是由冶金部建筑研究总院环保研究所设计的一种高效机械湿式除尘器。

其特点是：（1）结构简单、装配紧凑、占地面积小、施工安装方便；（2）对风量波动不大、入口含尘浓度高、湿度大、粘性大的粉尘净化效率高、不堵塞；（3）操作维护方便、用水量小、运行费用低。

该机组适用于冶金、矿山、煤炭、铸造、喷砂、陶瓷、建材、耐火材料、电力等行业，能净化非纤维性、非水凝性、无腐蚀、温度不高于300°C等的含尘气体，净化效率可达99．5％以上。

2冲激式除尘机组原设计的结构和工作原理2．1冲激式除尘机组原设计的结构冲激式除尘机组由通风机、除尘器、供水阀、排污阀和自控装置组成：通风机通常安装在除尘器的顶部。

除尘器由上、中、下3个箱体组成，分别为进气室、S型通道、净气分雾室和除水叶栅及储水箱。

水位取样筒由水室连通管、气室连通管、溢流堰、溢流管、水封室组成，安装在除尘器侧部。

在水位取样筒的顶部，安装4个电极对除尘器的水位进行测量，二次监测仪表由继电器组成的回路，有集控室用控制柜和机旁用操作箱二种，供用户选择。

自控装置由水位取样筒、测量电极、二次监测仪表等3部分组成，控制除尘器的水位和通风机的启停。

2．2冲激式除尘机组工作原理当含尘气体由通风机吸入除尘器进气室入口，气流转弯向下冲击水面，部分较大粒径的粉尘直接落入水中。

细微颗粒的粉尘随气体以18～35m/s的速度通过上下叶片间的S形缩放通道时，气流速度变大，气流冲激水面时，1m3气体可以带起1．4～3．4kg水一起运动，激起大量的水花泡沫细雾，使水气充分接触。

在S形缩放通道中，气流突然转向形成离心力，将粉尘甩向外壁，细微颗粒被水雾有效捕集。

气流离开S形缩放通道进净气分雾室后，速度变小，水雾被挡水板离心分离下落，对粉尘进行洗涤，水气进一步得到充分混合接触，绝大部分的微细尘粒被水花细雾所捕获，沉入水中，返回漏斗储水箱。

净化后的气体由分雾室的挡水板除掉水滴，由通风机引出，泥浆则由排浆阀定期或连续排出。

其结构如图1所示。

水位取样筒则通过插入除尘器下部的连通管冲激式除尘器在输煤上的应用和改造。

摘要：CCJ/A型冲激式除尘器，已在燃煤电厂输煤系统的粉尘治理中，得到广泛应用，但是由于其设计上的缺陷，而没有达到理想的除尘运行效果。

在对该除尘器的原理和结构特点进行分析后，提出了存在的问题和改进方法。

60－－第14卷2001年第1期将水位引入，上部用平衡通气管与净气分雾室连通，因此净气分雾室和水位取样筒两者具有相同高度的水位，当水位超出水位取样筒溢流堰时，水便流入水封，多余的水经溢流管排出。

水位的控制是利用气水导电率的差异，借助晶体管开关电路，将净气分雾室的非电量的水位变化，通过水位取样筒顶部的电极取样，馈送至二次监控仪表处理，转化为电信号输出，实现水位指示、超限报警、通风机自动启停及给水电磁阀自动开闭，从而使机组在可靠的自控状态下进行最佳运行。