文丘里洗滌器（凈化高溫、有害等氣體的設(shè)備）

簡介

文丘里洗滌器屬于濕式除塵器。濕式除塵器也叫洗滌式除塵器，是通過含塵氣體與液滴或液膜的接觸、撞擊等作用，使塵粒從氣流中分離出來的設(shè)備。濕式除塵器既能凈化廢氣中的固體顆粒污染物，也能脫除氣態(tài)污染物（氣體吸收），同時(shí)還能起到氣體降溫的作用。濕式除塵器還具有設(shè)備投資少，構(gòu)造簡單，凈化效率高的特點(diǎn)。設(shè)備本身一般沒有可動(dòng)部件，適用于凈化非纖維性和不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不發(fā)生黏結(jié)現(xiàn)象的各類粉塵，尤其適宜凈化高溫、易燃、易爆及有害氣體。缺點(diǎn)是容易受酸堿性氣體腐蝕，管道設(shè)備必須防腐；要消耗一定量的水，粉塵回收困難，污水和污泥要進(jìn)行處理；使煙氣抬升高度減小，冬季煙筒會(huì)產(chǎn)生冷凝水；遇到疏水性粉塵，單純用清水會(huì)降低除塵效率，往往需要加凈化劑來改善除塵效率；在寒冷地區(qū)要考慮設(shè)備的防凍等問題。

由于文丘里洗滌器對(duì)細(xì)粉塵具有較高的凈化效率，且對(duì)高溫氣體的降溫也有很好的效果。因此，常用于高溫?zé)煔獾慕禍睾统龎m，如對(duì)煉鐵高爐、煉鋼電爐煙氣以及有色冶煉和化工生產(chǎn)中的各種爐窯煙氣的凈化方面都常使用。文丘里洗滌器具有體積小，構(gòu)造簡單，除塵效率高等優(yōu)點(diǎn)，其最大缺點(diǎn)是壓力損失大。

工作原理

文丘里洗滌器一般包括文丘里管（簡稱文氏管）和脫水器兩部分。文丘里洗滌器的除塵包括霧化、凝聚和脫水三個(gè)過程，前兩個(gè)過程在文氏管內(nèi)進(jìn)行，后一個(gè)過程在脫水器內(nèi)進(jìn)行。文氏管是由收縮管、喉管和擴(kuò)散管三部分組成。含塵氣體進(jìn)入收縮管，氣速逐漸增加。氣流的壓力逐漸變成動(dòng)能，進(jìn)入喉管時(shí)，流速達(dá)到最大值。水通過喉管周邊均勻分布的若干小孔進(jìn)入，然后在高速氣流沖擊下被高度霧化。喉管處的高速低壓使氣流達(dá)到飽和狀態(tài)。同一塵粒表面附著的氣膜被沖破，使塵粒被水潤濕。因此，在塵粒與水滴或塵粒之間發(fā)生激烈的碰撞和凝聚。進(jìn)入擴(kuò)散管后，氣流速度降低，靜壓回升，以塵粒為凝結(jié)核的凝聚作用加快。凝結(jié)有水分的顆粒繼續(xù)凝聚碰撞，小顆粒凝結(jié)成大顆粒，并很容易被脫水器捕集分離，使氣體得以凈化。因此，要想提高塵粒與水滴的碰撞效率，喉部的氣體速度必須較大，在工程上一般保證氣速為50～80m/s，而水的噴射速度應(yīng)控制在6m/s。除塵效率還與水汽比有關(guān)，運(yùn)行中要保持適當(dāng)?shù)乃?，以保證高的除塵效率。

影響因素

在文丘里洗滌器工作過程中，霧化水滴的直徑和液體噴入速度等問題會(huì)直接影響洗滌器的工作效率。

在除塵過程中霧化水滴的直徑不宜過大或過小。過小則除塵后面的分離設(shè)備（一般采用旋風(fēng)分離器）對(duì)這些小顆粒分離效果很低，不能達(dá)到高效分離的要求。實(shí)驗(yàn)指出，水滴大小以塵粒粒徑的150倍左右為好，否則效率將下降。對(duì)在降溫過程中同時(shí)除霧的高溫氣體，則霧化水滴更不宜過細(xì)。因?yàn)椴徽撌欠癫都綁m粒的水滴，在蒸發(fā)后都將縮小，若水滴過細(xì)，蒸發(fā)后甚至?xí)?，使除塵效率大降。

霧化質(zhì)量與液氣比和喉頸氣速有關(guān)，特別是后者。因?yàn)榘阉鬯槌伸F滴的能量主要是高速氣體提供的，氣速愈大，沖擊力愈大，水粉碎得愈細(xì)；而氣速愈小則水滴愈大。由于分離粗粒粉塵需低些氣速，其所耗能量也將低些，反之分離細(xì)小粉塵則耗能量必然高些。

液體被噴入時(shí)，應(yīng)保證液體細(xì)滴均勻分布在喉管進(jìn)口處整個(gè)斷面上。噴液方法有兩種，一種是液體經(jīng)過分布在喉管外部周圍的小孔通入；另一種是借裝置在收縮管內(nèi)部具有小孔的管子通入。這兩種方式，噴水孔的位置必須位于喉管進(jìn)口處，以使液流由孔中噴出后與高速氣體沖擊及混合時(shí)問較長，以提高液體霧化程度及除塵效率。噴水孔的水流速度一般取10～15m/s。噴水孔徑根據(jù)噴水量、孔數(shù)及孔速?zèng)Q定。噴水孔直徑一般取3～5mm。小文氏管由于水量小，孔徑又不小于3mm，因此孔速較低；大文氏管水量大，但由于孔速不能過大，因此孔徑一般較大，孔徑大于5mml將影響霧化質(zhì)量。但水孔直徑過小易為塵粒所堵塞，故一般水流速度為10～15m/s，也有取稍低的，如8m/s。為了提高霧化程度并與氣體方向相逆，一般使液流方向與垂直線有15°～25°的傾斜角度。

注意事項(xiàng)

(1)文氏管喉管表面光潔要求一般為▽6，其他部分可用鑄件或焊件，但表面應(yīng)無飛邊毛刺。

(2)文氏管法蘭連接處的填料不允許內(nèi)表面有突出部分。

(3)不宜在文氏管本體內(nèi)設(shè)測壓孔、測溫孔和檢查孔。

(4)對(duì)含有不同程度的腐蝕氣體，使用時(shí)應(yīng)注意防腐措施，避免設(shè)備腐蝕。

(5)采用循環(huán)水時(shí)應(yīng)該使水充分澄清，水質(zhì)要求含懸浮物量在0.01%以下，以防止噴嘴堵塞。

(6)文氏管在安裝法蘭連接管的同心程度誤差不超過±2.5mm。圓形文氏管的橢圓度誤差不超過±1mm。

(7)溢流文氏管的溢流口水平度應(yīng)嚴(yán)格調(diào)節(jié)在水平位置，以使溢流水均勻分布。

(8)文氏管用于高溫?zé)煔獬龎m時(shí)，應(yīng)裝設(shè)壓力、溫度升高報(bào)警信號(hào)，并設(shè)事故高位水池，以確保供水安全。