垂直折流板式除沫器除沫性能的影響因素

除沫性能可用除沫效率來表示。除沫效率指除沫器在單位時間內捕集到的液滴質量與進入除沫器液滴質量的比值。評價一個折流板式除沫器的性能主要有 3個參數:液滴去除率、壓降 Δp和最大允許氣流量 (不發生再夾帶時 ), 還要考慮是否易發生污垢堵塞。

好的除沫器應具有較高的液滴去除率、較大允許氣流量 、較低的壓降 , 且不易結垢。因為液滴去除的物理機理就是慣性碰撞 , 所以液滴去除率主要受液滴自身慣性的影響。

一、液滴直徑對除沫效率的影響

液滴直徑越小 , 質量就越小, 其慣性就越小 , 與氣流的跟隨性就越好, 除沫器對其捕集能力就越小 。隨著液滴直徑的增大 , 除沫效率迅速增大。這是由于顆粒速度松弛時間(即動力響應時間)隨著顆粒直徑的增大而增大,顆粒的跟隨性隨之變差, 由于慣性作用而易于保持原有的運動速度, 從而脫離氣流流線分離出來 , 此時顆粒更容易碰到除沫器壁面而被分離。

二、進氣速度對除沫效率的影響

對于液滴直徑為 20 ～ 60 μm的情況, 除沫效率隨進氣速度的增大而增大, 并且液滴直徑越大, 變化越快 。其原因由離心慣性力可知,速度越大 , 離心慣性力就越大 , 而液滴的密度較氣體大,因此, 液滴的離心慣性力遠大于氣流速度 ,從而導致液滴易于偏向壁面而被捕集。而液滴直徑為 10 μm,進氣速度大于 3 m/s時 ,除沫效率隨進氣速度的增加時增時減 , 但變化不大。這是由于當速度增大到一定程度后 , 氣流湍流程度增加, 且亞微觀粒子 (1 ～ 10 μm)所受的拖曳力作用更為明顯 ,細顆粒運動軌跡不穩定, 不容易被除去,導致除沫效率變化不定。說明波紋板除沫器對亞微觀粒子的除沫效果較差, 比較適用于相對粗大粒子的分離。

三、板間距對除沫效率的影響

除沫器的結構和級數 , 特別是板間距對除沫器的效率有很大的影響 。對于同一轉折角的除沫器來說 , 板間距越大, 其除沫效率越低。這是因為板間距的增大使得介質在通道中的流通面積變大, 氣流的速度方向變化趨于平緩, 顆粒對氣流的跟隨性變好 , 除沫效率降低。

四、除沫器壓力降的影響

壓力降指氣體通過除沫器通道時所產生的壓力損失 。壓力降越大, 能耗就越高 。除沫器的壓力降主要表現在除沫器的沿程阻力損失與轉折處和集液槽前端的局部壓力損失。對于板間距為 30 mm, 轉折角為 120°的除沫器 , 工作時帶水負荷為20g/m3時, 其單級除沫器壓力損失約為 75 Pa左右 。而高效除沫器,由于轉折角平滑過渡 ,壓力損失小 。對于板間距為 30 mm,轉折角為 120°的高效除沫器, 工作時帶水負荷為 20 g/m3時, 其單級除沫器壓力損失約為 25 Pa左右 。