文氏管洗涤器的除尘与节能

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1、文氏管洗涤器的除尘与节能文氏管洗涤器的除尘与节能文氏管洗涤器的除尘与节能文氏管洗涤器的除尘与节能-蜥平M帅腿骼蔷:9,一怠期文氏管洗涤器的除尘与节能龚义书凌绍业周爱蚌一,概述.文氏管洗涤器是由一个文氏管和一个脱水器组成的,是最为有效的一种气体湿法净化设备,从五十年代开始就广泛应用于国内外工业中.用来清除气体中的油雾,灰尘,如从高炉煤气或氧气顶吹转炉煤气中清除灰尘和烟雾.在我国高炉煤气湿法清洗系统中都有文氏管,随着高压高炉的发展,现在使用二个串联文氏管洗涤器就可使煤气冷却和净化,达到应有的煤气温度和含尘量10mglNm

2、’的质量要求.理论研究和实际使用都说明,文氏管洗涤器的除尘性能和能量消耗有关,对同样灰尘,要得到较高效率,就得消耗更多的能量,气体净化效率与能量消耗之间关系可用下式表示:q—l一D(aPT’)(1)式中:”一除尘效率—取决于粉尘分散度组成的常数P一文氏管中气渡接触过程中的能量消耗,取决于液体进入文氏管的方法,水滴直径及流体特性由于文氏管洗涤器属高值除尘效率(0.98～0.99)除尘器,由(1)式可知,对同样的粉尘,换取同等的除尘效率需要消耗更多的能量,因此对文氏管洗涤器来说,除尘与节能都很重要,应对两者综合考虑.目前

3、,大中型高炉煤气清洗系统较多的采用串联调径文氏管系统,研究分析该系统中文氏管的洗涤效果与各操作参数之间的关系,并从中确定出较为经济合理的操作参数,有一定的现实意义.二,理论分析文氏管洗涤器喉管内气流速度和水气比(或单位耗水量)对除生效率影响最大,为便于操作,在实际中,通常通过调节文氏管压降和喷水量来控制除尘效果.即用调节文氏营的压降来控制其喉口气流速度,用喷水量来控制水气比,但由于水气比对文氏管饨?5-vt—喉口气流速度,m/s由(2)式可知,只有在固定水气比前提下.△P的变化才真正反映Vt的变化.2,文氏管的除尘效

4、率文氏管除尘效率n取决于喉管气流速度,水气比,水滴大小等,一般认为文氏管洗涤器的,n可用下式表示:C3]=1一”pf(一L5L√K)(3)‘式中:Stk-’-Stokes敷Stk一(4)dw=(+28.8L”)X10一’(5)式中:—尘粒的密度.kg/m’dp—尘粒的直径,mug一气体的台度,kg/m.sdw—水滴直径,m由(3)可知,1随L的增大而增大,但另—方面,L的增大将导致dw增大,从而使得stk数减小(由(4)式和(5)式).因此水气比对除尘效率的影响.会缱水气比的增大而-皇,J,t应合理确定水气比.三,实

5、际测试结果硬分析为获取经济合理的操作参数,作者对马钢2500m’高炉煤气清洗系统进行了测试,考虑到n值不好说明高值除尘效率范围内的净化质置,文中采用文氏管出口煤气含尘量来衡量其除尘效果,其结果如下:1,最佳水气比的确定文氏管洗涤器水气比实涮表明有—个最佳值,如图1和图2,分别反映了一级文氏管和二级文氏管出口煤气含尘量与水气比之间关系,由图可知,文氏管出口煤气含尘量随水气比增大而减小,但超过蔡—匮(1.6kg/Nm’)后,继续增加水气比,出口煤气含尘量降低幅度减小.这是由于在最佳值之前,水的雾化程度随水气比的增加而提高

6、.但水的雾化翠度提高是有限的.因此水气比便相应存在—个最佳值,根据实测结果.可认为该系统文氏管洗涤器水气比控制在1.6ks/Nm.是较为经济合理的,其较目前值1.7～1.7~g/Nm低6左右,可达到节水节电的目的.图1—镪文氏管出口煤气含量与7K%比之间关系Q——供风量△Pt——级文氏管压降木气比L?,N∞∞∞￡{∞卯.1llN,III5f棚剞讪1’避亡营聱雹羁?6?龚戈书渡拓业,再盘林:主氏管洗涤器的除尘与节能1996牛7月吉i:育古蛊’承气比L.kz/N=‘田2净煤气含尘量与水气比之间关系AL%--~氏臂压降2,

7、文氏管压降的确定由理论分析可以知道.在先确定水气比前提下.可进一步确定合理的压降.在一定水气比条件下,文氏管冼涤器出口煤气含尘量随压降的增加而减小.这是由于压降的增加不仅使水滴的雾化程度提高,而且由于气,固,液三相问的相对速度增加,紊动加尉,使不同直径固体尘粒之间,尘粒与液滴之间,以及滴液与液滴之间碰撞机会增多,促使凝并过程加速进行.从而提高煤气净化质量.但这并不能说△P值越大越好.考虑到节能以及高速气流对设备的摩损.应在确保堞气净化质量前提下.降低压降,如图3,反映了净煤气含尘量与文氏管压降关系,由图可以看出,在水

8、气比为1.6～L7kg/Nm时.—级文氏管压降控制在llkP,,=级文氏管压降控制在17kpa就能使净煤气含尘量不超过5mg/Nm(高压操作时),这较目前实际操作的总压降降低4kp..节能效果显着.一目三薏萎蠹IAA—llkPaL:1,6—1.7kg/Nm~2?APl-lLffi2.2一Z3kg/Nm=一一l,一l6l7l8l9∞2l趋232

9、