CN108593318B - 一种流化除雾器性能检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种流化除雾器性能检测装置。所述除雾器实验装置包括流化除雾器、风机、水泵、除雾介质、水箱、喷嘴、转子流量计、变频器、进风管道。流化除雾器壳体采用上端开口大于下端开口的设计,下端设置筛板；风机的气流夹带喷嘴喷出的雾滴经过筛板进入除雾介质，在上升气流的作用下除雾介质呈稳定的流化状态，与此同时上升的气流遇到流化状态的除雾介质，在惯性和折流等的作用下，气流方向发生偏移，气流中携带的液滴不断被除雾介质表面吸附、凝聚、拦截，除雾后的净化气体由除雾器顶部气流通道排出，从而完成流化除雾。本装置具备方便、准确检测流化除雾器的流化速度、运行阻力、除雾效率等，并为设备大型化提供依据。
Description
技术领域
本发明属于除雾技术领域，特别是涉及一种流化除雾器性能检测装置。
背景技术
除雾器被广泛化工、环境保护领域中，除雾器是很多工业生产***中的关键设备,其性能直接影响到其他生产***能否连续可靠运行。目前除雾器主要型式有折流板除雾器、旋流板分离器、旋风式除雾器、丝网除雾器、静电除雾器、纤维除雾器等。
折流板除雾器虽然运行阻力较低，但其除雾效果很难满足要求；旋流板分离器或旋风式除雾器除雾效率较高，处理量大，但运行阻力大；丝网除雾器及纤维除雾器虽然除雾效率高，但易堵塞，使用寿命短；静电除雾器虽然除雾效果好，但其投资及运行成本高。
这就要求除雾器的设计不仅要具备高除雾效率，还应具备低阻力、良好的耐腐蚀性能、方便清洗和维修、防堵塞、低能耗等，流化除雾器是一种性能优良的除雾器，它具有除雾效率高、运行阻力低、耐腐蚀性能优良、成本低、防堵塞、能耗低、维护方便等优点。
目前，尚没有流化除雾器性能(主要包括流化除雾器的流化速度、运行阻力、除雾效率等)检测装置。因此发明一种流化除雾器性能检测装置十分必要，用于实验室检测流化除雾器性能和运行参数，为设备大型化提供依据。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供了一种流化除雾器性能检测装置，具备检测流化速度、除雾效率、运行阻力等功能。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种流化除雾器性能检测装置，包括在进风管道喷雾口与排水口之间通过管路串联转子流量计、水泵、水箱形成一除雾检测回路；所述进风管道上端排气口连通至流化除雾器；一风机连通至所述进风管道下部侧面；所述流化除雾器上端还安装有排气管道，在排气管道和进风管道侧壁各开有一检测孔，用于检测流化速度或流化除雾器的阻力或除雾效率，喷嘴通过设置在进风管道侧壁的喷雾口穿入进风管道中心，喷嘴向上喷雾，用于加湿风机排出的气流模拟不同湿度的含雾气体；所述流化除雾器包括一段上大下小的变径管道、设置在变径管道内底部的筛板、筛板及变径管道之间围合而成的除雾腔和置于除雾腔内的除雾介质。
优选地，所述水箱中间设有隔板，将水箱分为喷雾水腔和收集水腔，喷雾水腔连通至水泵，用于盛装喷雾水量，收集水腔连通至进风管道排水口，用于盛装收集下来的雾液。
可选地，所述喷嘴采用活动喷嘴，用于调节喷雾锥角、喷雾流量和喷嘴距除雾腔的距离，使喷嘴喷出的雾滴全部进入除雾腔,而不附着在进风管道内壁上。
由上，所述喷嘴采用喷雾锥角为30°～110°，喷雾流量为8L/h～80L/h。
优选地，所述变径管道上端面积为下端面积的1.1～8倍，变径管道横截面从下向上逐渐连续扩大。
优选地，所述除雾介质为球状多孔介质，包括实心小球和空心小球，所述除雾介质为不同比重、不同孔隙率、不同材质的混合物。
本发明相对于现有技术具有如下的优点：
携带雾化液体的气流由筛板进入流化除雾器，在气流的作用下，除雾介质向上方运动，到达一定高度后，由于流化除雾器采用上端开口大下端开口小的特殊设计，除雾器下方气流速度大于除雾介质的流化速度而将除雾介质吹起，而上方断面面积不断增加，上方气流速度不断减小直至小于除雾介质的流化速度，使得球状多孔介质不足以向上运动，继而向边缘以及下方运动，而流化除雾器边壁的倾斜角使得边缘的球状多孔介质在重力的作用下沿流化除雾器边壁向下运动填补被气流吹起的多孔介质，继而循环往复，形成稳定的流化形态，很好地解决了除雾器堵塞、运行阻力大的问题，大大提高了装置的稳定性和除雾效率。
流化速度是指介质在流化状态下克服自身重力向上移动时所对应的风速称为流化速度。流化状态是指介质以一定速度进入容器中在容器底部提供一定风压，介质分压大于等于单位截面上介质的重量，介质即呈悬浮状态运动而不致被流体带走，其上部必须具有一个水平的界面。
除雾介质采用球状多孔介质作为除雾媒介，但不局限于多孔介质材料，包括不同比重不同材质不同孔隙率的多孔介质，且包含实心小球和能够流化的空心小球，可以根据实际需要设置不同的除雾介质，这种多孔介质的球状设计不仅能够使得多孔介质流化的效果得到加强，而且球状多孔介质由于其多孔构造，大大减少了压力损失，多孔介质的表面对液滴和固体颗粒的吸附作用能够提高了除雾效率，也降低了设备成本和维护费用，提高了维护检修的便捷性。
携带雾化液体的气流与除雾介质接触、碰撞，使雾化液体在除雾介质表面吸附、凝聚，并得到净化后的除雾气体，使雾化液体在重力的作用下沿变径管道边壁向下形成稳定层流汇集至水箱，由于变径管道上大下小，变径管道断面面积越大的部位风速越小，有利于在除雾介质表面富集的液滴沿喇叭状的变径管道边壁向下汇集。
喷嘴采用活动喷嘴,用于调节喷雾锥角、喷雾流量和喷嘴距除雾腔的距离，使喷嘴喷出的雾滴全部进入除雾腔,可以根据喷雾锥角和流量压力大小，上下调节高度，用于使喷嘴喷出液体完全雾化，并使雾滴全部进入除雾腔，而不附着在进风管道内壁上,从而提高除雾效率检测的准确性。
排气管道和进风管道侧壁各开有一检测孔,可通过检测孔连接风速仪、或压力计、或液滴采样装置，用于检测流化速度或流化除雾器的阻力或除雾效率。
通过检测流化除雾器进出口处的雾滴质量浓度，可获得流化除雾器的除雾效率；通过在流化除雾器前后设置的检测孔，利用压力计，可检测流化除雾器的运行阻力；通过进风管道处检测孔，利用风速仪可检测不同除雾介质或不同厚度时的流化速度及实际运行速度。
本发明具备方便、准确检测流化除雾器性能的优点，可用于实验室检测流化除雾器性能和运行参数，为设备大型化和实际应用提供依据。
附图说明
图1为本发明提供的流化除雾器性能检测装置的结构示意图，
图2为本发明提供的流化除雾器性能检测装置实施例1流化除雾器内设置单层筛板时处于流化状态时的剖面结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步详细的说明。
实施例1如图1和2所示，本发明流化除雾器性能检测装置，包括在进风管道12喷雾口5与排水口11之间通过管路串联转子流量计6、水泵9、水箱10形成一除雾检测回路；所述进风管道上端连通至流化除雾器3；一风机7连通至所述进风管道下部侧面；所述流化除雾器上端还安装有排气管道1，在排气管道1和进风管道12侧壁各开有一检测孔14，可通过检测孔连接风速仪、或压力计、或液滴采样装置，用于检测流化速度或运行阻力或除雾效率；喷嘴4通过设置在进风管道12侧壁的喷雾口5穿入进风管道12中心，喷嘴4向上喷雾；进风管道固定在支架上，所述流化除雾器包括一段上大下小的变径管道30、设置在变径管道内的筛板15、筛板及变径管道之间围合而成的除雾腔16和置于除雾腔内的除雾介质17。水箱10中间设有隔板101，将水箱分为喷雾水腔102和收集水腔103，喷雾水腔连通至水泵，用于盛装喷雾水，收集水腔连通至进风管道排水口，用于盛装流化除雾收集下来的雾液。风机7可通过变频器8调节风量大小。
所述喷嘴4采用活动喷嘴，可以根据喷雾锥角和流量压力大小，上下调节高度。喷嘴4采用喷雾锥角为30°～110°，喷雾流量为8L/h～80L/h。用于加湿风机排出的气流模拟不同湿度的含雾气体。
变径管道上端面积为下端面积的1.1～8倍，变径管道横截面从下向上逐渐连续扩大，形状不局限于圆台，包括各类多边形棱台。
所述除雾介质为球状多孔介质，直径为20mm，采用耐腐蚀材料，除雾介质不局限于多孔介质材料，包括不同比重、不同材质、不同孔隙率的多孔介质材料，且包含实心小球和能够流化的空心小球，可以根据实际需要设置不同的除雾介质。
所述筛板15为丝网、开孔板或者其他具备良好隔离和通风效果的结构。
所述检测孔14直径在40mm。
所述进风管道12直径为100mm，高度为700mm。
上述流化除雾器性能检测装置的检测方法如下：
包括以下步骤：
S01.通过风机由进风管道上端向流化除雾器鼓入气体，同时开启喷嘴，使除雾介质运动，形成流化形态的除雾介质，并检测流化速度，并根据流化速度确定流化除雾器实际运行速度；
S02.检测一定时间内进入流化除雾器液滴质量及气体流量，计算出流化除雾器入口的液滴质量浓度，然后利用滤膜采样装置采集同样时间内流化除雾器出口液滴质量，并计算出口液滴质量浓度；
S03.监测步骤S01中流化除雾器前后气体压力差；
S04.得到在步骤S03所述流化除雾器前后气体压力差下，所述流化除雾器的除雾效率。
实施例2如图1和2所示，本发明流化除雾器性能检测装置，包括在进风管道12喷雾口5与排水口11之间通过管路串联转子流量计6、水泵9、水箱10形成一除雾检测回路；所述进风管道上端连通至流化除雾器3；一风机7连通至所述进风管道下部侧面；所述流化除雾器上端还安装有排气管道1，在排气管道1和进风管道12侧壁各开有一检测孔14，可通过检测孔连接风速仪、或压力计、或液滴采样装置，用于检测流化速度或流化除雾器的阻力或除雾效率，喷嘴4通过设置在进风管道12侧壁的喷雾口5穿入进风管道12中心，喷嘴4向上喷雾；进风管道固定在支架上，所述流化除雾器包括一段上大下小的变径管道30、设置在变径管道内底部的筛板15、筛板及变径管道之间围合而成的除雾腔16和置于除雾腔内的除雾介质17。水箱10中间设有隔板101，将水箱分为喷雾水腔102和收集水腔103，喷雾水腔连通至水泵，用于盛装喷雾水，收集水腔连通至进风管道排水口，用于盛装流化除雾收集下来的雾液。风机7可通过变频器8调节风量大小。
所述喷嘴4采用活动喷嘴，可以根据喷雾锥角和流量压力大小，上下调节高度。喷嘴4采用喷雾锥角为30°～110°，喷雾流量为8～80L/h。用于加湿风机排出的气流模拟不同湿度的含雾气体。
变径管道上端截面积为下端截面积的4倍，变径管道横截面从下向上逐渐连续扩大，形状不局限于圆台，包括各类多边形棱台。
所述除雾介质为球状多孔介质，直径为40mm，采用耐酸腐蚀材料，除雾介质不局限于多孔介质材料，包括不同比重、不同材质、不同孔隙率的多孔介质材料，且包含实心小球和能够流化的空心小球，可以根据实际需要设置不同的除雾介质。
所述筛板15为丝网、开孔板或者其他具备良好隔离和通风效果的结构。
所述开口14直径在40mm。
所述进风管道12直径为150mm，高度为900mm。
上述流化除雾器性能检测装置的检测方法如下：
包括以下步骤：
S01.通过风机由进风管道上端向流化除雾器鼓入气体，同时开启喷嘴，使除雾介质运动，形成流化形态的除雾介质，并检测流化速度，并根据流化速度确定流化除雾器实际运行速度；
S02.检测一定时间内进入流化除雾器液滴质量及气体流量，计算出流化除雾器入口的液滴质量浓度，然后利用滤膜采样装置采集同样时间内流化除雾器出口液滴质量，并计算出口液滴质量浓度；
S03.监测步骤S01中流化除雾器前后气体压力差；
S04.得到在步骤S03所述流化除雾器前后气体压力差下，所述流化除雾器的除雾效率。
如上所述，本装置具备方便、准确检测流化除雾器性能(主要包括流化除雾器的流化速度、运行阻力、除雾效率等)的特点，可用于实验室检测流化除雾器性能和运行参数，并为设备大型化提供依据。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种流化除雾器实验装置，包括在进风管道(12)、活动喷雾口(5)与排水口(11)之间通过管路串联转子流量计(6)、水泵(9)、水箱(10)形成一除雾检测回路；所述进风管道上端排气口连通至流化除雾器(3)；一风机(7)连通至所述进风管道下部侧面，其特征在于，所述流化除雾器上端还安装有排气管道(1)，在排气管道(1)和进风管道(12)侧壁各开有一检测孔(14)，用于检测流化速度或流化除雾器的阻力或除雾效率，喷嘴(4)通过设置在进风管道(12)侧壁的喷雾口(5)穿入进风管道(12)中心，喷嘴(4)向上喷雾；所述流化除雾器包括一段上大下小的变径管道(30)、设置在变径管道内底部的筛板(15)、筛板及变径管道之间围合而成的除雾腔(16)和置于除雾腔内的除雾介质(17)；所述水箱(10)中间设有隔板(101)，将水箱分为喷雾水腔(102)和收集水腔(103)，喷雾水腔连通至水泵，用于计量剩 余水量或雾化水量，收集水腔连通至进风管道排水口，用于计量回收的雾液；所述喷嘴(4)采用活动喷嘴，用于调节喷雾锥角、喷雾流量和喷嘴距除雾腔的距离，使喷嘴喷出的雾滴全部引入除雾腔。
2.根据权利要求1所述的流化除雾器实验装置，其特征在于，所述喷嘴(4)采用喷雾锥角为30°～110°，喷雾流量为8L/h～80L/h。
3.根据权利要求1所述的流化除雾器实验装置，其特征在于，所述变径管道上端面积为下端面积的1 .1～8倍，变径管道横截面从下向上逐渐连续扩大。
4.根据权利要求1所述的流化除雾器实验装置，其特征在于，所述除雾介质为球状多孔介质，包括实心小球和空心小球，所述除雾介质为不同比重、不同孔隙率、不同材质的混合物。
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