一种自激式水幕除尘器性能研究试验

摘 要：为进一步研究自激式水幕除尘器的性能，对ZSL80A自激式水幕除尘器做了进一步的研究试验。试验得出ZSL80A自激式水幕除尘器最大单位过风能力曲线，推论出曲线与坐标轴所围成阴影部分即为除尘器正常工作所有工作点，为风机的选取提供理论依据；同时由除尘器最大单位过风能力曲线得出除尘器压损与单位过风量成反比例关系。实验得出溢流口高度与单位过风量、压损关系图，推论出压损相同，溢流口高度H越高本除尘器单位过风量越小；单位风量相同，溢流口高度H越高本除尘器压损越高。

关键词：自激式水幕除尘器 溢流口高度 液滴 风机口现象 最大单位过风能力曲线图

中图分类号：TD714 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（a）-0108-02

目前，湿式除尘器在各行业有较多的应用。自激式水幕除尘器是湿式除尘器的一种，通过分散含尘气流而生成的液滴、液膜或气泡使含尘气体中的尘粒得以分离捕集[1～3]。为进一步研究自激式水幕除尘器的性能，对ZSL80A自激式水幕除尘器做了进一步的研究试验。研究实验包括：找出ZSL80A自激式水幕除尘器溢流口高度与风量、压损的关系以及做出ZSL80A自激式水幕除尘器最大工作能力曲线图。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

ZSL80A自激式水幕除尘器（徐州众凯机电设备制造有限公司）；风速仪；差压传感器；不锈钢镜面板。

1.2 ZSL80A自激式水幕除尘器结构原理

ZSL80A自激式水幕除尘器结构见（图1）。

其工作原理是气流中的颗粒（气溶胶）随着气流一起运动，很少或不产生滑动，但是，若有一静止的或缓慢运动的障碍物（如液滴）处于气流中时，则成为一个“靶子”，使气体产生绕流，而气体中的颗粒由于受惯性的影响保持自身的行进方向，与“靶子”发生碰撞，从而使某些颗粒沉降[1～3]。

气流沿着通道流动时，由于受节流板的阻挡作用，在狭窄通道内局部强化，形成快速气流，快速气流带动液体脱离液体平面喷向气流通道内的空间，形成液幕和大量液珠，液珠受自重和挡水板的作用与气流分离，落回除尘箱底部。在此过程中，含尘气体与液体充分接触，完成气相与液相之间的能量交换与物质交换，含尘气体中的灰尘与气体也同步进行了分离，灰尘被液幕所拦截，进入水中。

1.3 方法

（1）保持同一进风口风速V，通过调节溢流口高度H调节ZSL80A自激式水幕除尘器压损P2-P1，用不锈钢镜面板测试风机口出水状况，找出除尘器出水临界点。选取八个风速点分别为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调节值分别为：150 mm、170 mm、190 mm、210 mm、230 mm。

（2）以ZSL80A自激式水幕除尘器单位过风量为横坐标、压损P2-P1为纵坐标，把试验测得临界点连接起来即可得出本除尘器最大单位过风能力曲线图。

单位过风能力计算公式如下：

为单位过风能力m3/（h·m）；

V为进风口风速（m/s）；

D为进风管直径（m）；

L为除尘器长度（m）；

π为圆周率。

（3）把同一溢流口高度（150 mm、170 mm、190 mm、210 mm、230 mm）不同单位过风量的工作点连接起来即可得出本除尘器溢流口高度与单位过风量、压损的关系曲线图。

2 结果与分析

ZSL80A自激式水幕除尘器最大单位过风能力见曲线（图2）。溢流口高度与单位过风量、压损的关系曲线图见（图3）。

由（图3）得出除尘器压损越大，最大单位过风量越小。同时此曲线图对本除尘器风机选取具有极其重要的指导作用，即风机工作曲线只要包含在上图阴影部分之内，那么这样的风机带动除尘器运行时，无论在什么样的情况下本除尘器都不会出水。

（图3）可知：压损相同，溢流口高度H越高本除尘器单位过风量越小；单位过风量相同，溢流口高度H越高本除尘器压损越高。

通过本图，可得出在某一单位过风量和压损下对应的溢流口的高度。例如单位过风量为3500 m3/（h·m）、压损为1500 Pa时，从图中可看出溢流口高度约200 mm。为方便使用，（表1）列出几组工作点对应的溢流口高度。

3 结论与讨论

（1）通过对ZSL80A自激式水幕除尘器研究实验，得出其最大单位过风能力曲线，推论出曲线与坐标轴所围成阴影部分即为除尘器正常工作所有工作点，为风机的选取提供理论依据；同时得出除尘器压损与单位过风量成反比例关系，为除尘器工作点的选取指明方向。

（2）通过对ZSL80A自激式水幕除尘器研究实验，得出其溢流口高度与风量、压损的关系。推出本除尘器应用于类似烟厂小压损的场合时，溢流口高度需比本机溢流口高度要低，如除尘器压损800 Pa、单位过风量2500 m3/（h·m）时，溢流口高度H<150 mm；应用于类似钢厂大压损的场合时，溢流口高度需比本机溢流口高度要高，如单机压损2000 Pa，单位过风量3000 m3/（h·m），H>230 mm。

（3）目前对ZSL80A自激式水幕除尘器研究实验尚不够完善，关于除尘器其它性能，需进一步研究实验。

参考文献

[1] 向晓东.除尘理论与技术[M].北京：冶金工业出版社，2013.

[2] 张殿印，申丽.工业除尘设备设计手册[M].北京：化学工业出版社，2012.

[3]余云进.除尘技术问答[M].北京：化学工业出版社，2006.