[发明专利]除雾器

说明书

本发明涉及一种从含有液体的气流中除去液滴的除雾器，所述除雾器包括多个波形型板，每个型板具有一个小波幅和小波长的半波形进口部分、一个大波幅和大波长的主波形中央部分以及一个小波幅和小波长的出口部分，所述型板构成具有转向部分的流动通道，气流在转向部分中交替地加速和减速。

首先，简要地讨论一下所述类型的除雾器的主要特征和相关的技术术语。转向部分：从型板的端部延伸到型板下一个弯曲部分转折点，或者分别位于两个转折点之间。

初级液滴：是与气相一同进入除雾器的液滴。

液滴极限直径：直径大于此液滴极限直径的液滴在除雾器中处于附壁状态。然而在此可能出现液滴反射，其结果是，由于发生一次或多次“弹性反射”，这些液滴可能象台球一样穿过除雾器。因此，除雾器的气体下游中的实际液滴极限直径大于计算值，至今为止，还不能针对发生反射的情况对此计算值进行理论上的修正。

液滴夹带：当较大的液滴在气流的作用下从除雾器器壁上形成的积水中被抽吸出来时，就发生液滴夹带。

再夹带极限：如果在水平设置的除雾器中气流被垂直向上引导，则再夹带极限指的是在一定边界条件下使液滴夹带发生的气流速度，该速度为3.5-5.5米/秒。

次级液滴：指的是由于反射或夹带而能穿过除雾器的液滴。

在所有条件下都不要超过再夹带极限。再夹带极限一方面取决于气相的流速、液滴的载荷和液滴的尺寸分布以及上述气液两相的物理性质，但它在很大程度上还取决于除雾器型板的几何学条件。在这里，几何学条件涉及到表面粗糙度的宏观结构和微观结构。

例如在烟气脱硫设备的洗涤塔中，由于气流速度分布相当不均匀，所以尽管流速平均值远低于所述再夹带极限值，但在某些区域仍存在着超出这一极限的危险。因此，迫切需要除雾器具有高的再夹带极限，以便对于设计值有较大的安全裕度。另外，具有高的再夹带极限的除雾器能够使组件的横截面减小，由此可降低制造成本。再有，利用高的气流速度当然可以使得刚巧能除去的液滴的极限直径变得更小而流动速度增大，由此使通过除雾器的液滴的比率减小，从而带有剩余液滴的气体负载减小了。

当然，除雾器的压力损失通常应较小。这对于用在自然通风冷却塔中是十分有益的。但在烟气洗涤设备中，进入除雾器的气流可以是不均匀的，以便使除雾器中的压力损失有一定的升高，这对于建立均匀流动场是有利的。

对于那些于可能导致在型板部件上形成沉积的边界条件下使用的除雾器来说，一个关键的性能是要求它具有难于积垢和易于清理的几何学条件。在研制除雾器型板时，除了要考虑其加工工艺以外，其尺寸、材料要求和制造成本也是十分重要而必须加以考虑的。

上述类型的除雾器已投放市场多年了。

图1示出了一种常规除雾器的两个相邻的型板1和3，该除雾器包括倾斜延伸的排水槽5，被除掉的液体通过它流入阻流表面和挡板7之间的角部，挡板7每隔10厘米设置一块。这种除雾器可适用于垂直向上的较高的气流速度和气体的高液滴载荷，而不会有液滴夹带的危险。然而已经发现，在某些边界条件下，这种除雾器易于积垢，且不易于清理。其中一个原因是排水槽5近乎水平地延伸以及相邻的挡板7设置较密。挡板7可保护某些部分免受锥形射流的作用，这种锥形射流射向除雾器，用于清理积有固态污垢的表面。因此，要求除雾器既能提供至少与现有的一样高的除雾性能（有同样的液滴极限直径和同样的再夹带极限），又能避免上述缺陷，同时其制造成本还要低（例如用挤出成形代替注模成形）。

DE  37  02  830  C1所公开的除雾器基本上能满足这些要求。这种除雾器的一个特征是，在至少跨越两个有效反射或转向部分的两个相邻型板之间，有效通道横截面具有连续的锥度。这种除雾器的独特之处在于，在具有良好的除雾性能的同时，还具有特别小的压力损失。

GB  1，465，044  A公开了一种除雾器，其中，波长沿着主流动方向减小。SU  197，711  A公开并描述了一种具有旋转对称整体构形的除雾器，其中要求沿着流动方向增加波长和波幅。但是本发明的实质性教导在于：正交进入除雾器的气流，其波长和波幅最好被设计成先增大，然后减小，以使得较大的液滴被收集在前部，较小的初级液滴被收集在中部，而反射的较大液滴被收集在出口部，其结果是使得流动性能非常优越（较小的压力损失，较多的再夹带速度）。