垂直折流板式除沫器除沫性能的影响因素

除沫性能可用除沫效率来表示。除沫效率指除沫器在单位时间内捕集到的液滴质量与进入除沫器液滴质量的比值。评价一个折流板式除沫器的性能主要有 3个参数:液滴去除率、压降 Δp和最大允许气流量 (不发生再夹带时 ), 还要考虑是否易发生污垢堵塞。

好的除沫器应具有较高的液滴去除率、较大允许气流量 、较低的压降 , 且不易结垢。因为液滴去除的物理机理就是惯性碰撞 , 所以液滴去除率主要受液滴自身惯性的影响。

一、液滴直径对除沫效率的影响

液滴直径越小 , 质量就越小, 其惯性就越小 , 与气流的跟随性就越好, 除沫器对其捕集能力就越小 。随着液滴直径的增大 , 除沫效率迅速增大。这是由于颗粒速度松弛时间(即动力响应时间)随着颗粒直径的增大而增大,颗粒的跟随性随之变差, 由于惯性作用而易于保持原有的运动速度, 从而脱离气流流线分离出来 , 此时颗粒更容易碰到除沫器壁面而被分离。

二、进气速度对除沫效率的影响

对于液滴直径为 20 ～ 60 μm的情况, 除沫效率随进气速度的增大而增大, 并且液滴直径越大, 变化越快 。其原因由离心惯性力可知,速度越大 , 离心惯性力就越大 , 而液滴的密度较气体大,因此, 液滴的离心惯性力远大于气流速度 ,从而导致液滴易于偏向壁面而被捕集。而液滴直径为 10 μm,进气速度大于 3 m/s时 ,除沫效率随进气速度的增加时增时减 , 但变化不大。这是由于当速度增大到一定程度后 , 气流湍流程度增加, 且亚微观粒子 (1 ～ 10 μm)所受的拖曳力作用更为明显 ,细颗粒运动轨迹不稳定, 不容易被除去,导致除沫效率变化不定。说明波纹板除沫器对亚微观粒子的除沫效果较差, 比较适用于相对粗大粒子的分离。

三、板间距对除沫效率的影响

除沫器的结构和级数 , 特别是板间距对除沫器的效率有很大的影响 。对于同一转折角的除沫器来说 , 板间距越大, 其除沫效率越低。这是因为板间距的增大使得介质在通道中的流通面积变大, 气流的速度方向变化趋于平缓, 颗粒对气流的跟随性变好 , 除沫效率降低。

四、除沫器压力降的影响

压力降指气体通过除沫器通道时所产生的压力损失 。压力降越大, 能耗就越高 。除沫器的压力降主要表现在除沫器的沿程阻力损失与转折处和集液槽前端的局部压力损失。对于板间距为 30 mm, 转折角为 120°的除沫器 , 工作时带水负荷为20g/m3时, 其单级除沫器压力损失约为 75 Pa左右 。而高效除沫器,由于转折角平滑过渡 ,压力损失小 。对于板间距为 30 mm,转折角为 120°的高效除沫器, 工作时带水负荷为 20 g/m3时, 其单级除沫器压力损失约为 25 Pa左右 。