文丘里除塵器

又名Venturi scrubber；是一款新型吸塵器。

文丘里除塵器是使含塵氣體與液體（一半為水）密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞及其他作用捕集顆粒或使顆粒增大的裝置。

基本介紹

• 中文名：文丘里除塵器
• 外文名：Venturi scrubber

英文名稱：Venturi scrubber；

定義1：在水膜除塵器煙氣進口管道上安裝一個文丘里流道，在文丘里喉口噴水，因吸水凝聚成較大的顆粒。

一、濕式除塵器概述：濕式除塵器俗稱“水除塵器”它是使含塵氣體與液體（一半為水......用捕集顆粒或使顆粒增大的裝置。

一、濕式除塵器的分類：

  按其結構來分有以下幾種
  （1）重力噴霧濕式除塵器，如噴洗條塔。
  （2）旋風式濕式除塵器，如旋風水膜式除塵器、水膜式除塵器。
  （3）自激式濕式除塵器，如衝激式除塵器、水浴式除塵器。  

（4）填料式濕式除塵器，如填料塔、湍球塔。
  （5）泡沫式濕式除塵器，如泡沫除塵器、旋流式除塵器漏板塔
  （6）文丘里濕式除塵器，如文丘里除塵器。
  （7）機械誘導除塵器，如撥水輪除塵器。

 

二、結構
  它由進風管、填料層、噴淋管、螺旋噴嘴、觀察口、循環水箱、循環水泵、出風口組成。

  三、工作原理
  水噴淋是一種溶液吸收的方法，它的特點是對含塵濃度的適應性強，不僅可除去較粗的膠粉粒子，同時也可以去除廢氣中的可溶成分充分從而達到淨化空氣的效果，此外還可通過循環液除去其他的有害氣體。有機廢氣通過負壓風機抽排，由白鐵管道輸送至噴淋塔中，在噴淋塔中裝置高壓噴咀，使水能達到霧化狀態。從而增大水與有機氣體的接觸表面積，使有機氣體大面積與水結合，更有利於有機氣體的吸收，達到處理最佳效果。

四、濕式除塵器適用行業：
  各類工業粉塵，有機異味、酸鹼廢氣吸收淨化等有害氣體的洗滌淨化，鍋爐煙氣脫硫、壓鑄機、中央熔爐、焚燒爐等煙氣、化工製藥、食品加工、治金、鑄造、碳素材料、機械加工、建材、壓片機、制粒機、混合機、配料、拌料、振篩等行業。

五、濕式除塵器需要注意的事項：

①除塵效率：濕式除塵器效率高不高是選擇的一項最重要的性能指標，一定狀態下的氣體流量特定粉塵污染物，氣體的狀態對捕集效率都有直接影響。
  ②操作彈性：任一操作設備，都要考慮到它的負荷、在氣流量超過或低於設計值時對捕集效率的影響如何，同樣還要掌握含塵濃度不穩定或連續地高於設計值時將如何進行操作。
  ③疏水性：濕式除塵器對疏水性粉塵的淨化效率不高，一般不宜用於設計值時將如何進行操作。
  ④黏結性：濕式除塵器可淨化黏結性粉塵，但應考慮沖洗和清理，以防堵塞。
  ⑤腐蝕性：淨化腐蝕性氣體時應考慮防腐措施。
  ⑥耗水量：除塵器耗水多少及排出的含污水處理，水的冬季防凍措施。
  ⑦泥漿處理：泥漿處理是濕式除塵器必然遇到的問題，應當力求減少污染的危害程度。
  ⑧運行和維護：一般應避免在除塵器內部有運動或轉動部件，注意氣體通過流道斷面過小時會引起堵塞。

在文丘里除塵器中，收集對象是液滴。其直徑是速度、液體流量和流體性質的複雜函式。通常，離心風機安裝在文丘里除塵器的上游（強制通風）或下游（誘導通風）。風機為攜帶PM的氣流提供動力。氣體在會聚入口處被加速至喉部速度。氣體然後通過咽喉，PM遇到液滴（障礙物）。

影響液滴的顆粒可通過將其收集在氣旋（離心）或人字形（衝擊）除霧器中而容易地從大部分氣流中分離出來。不影響液滴的顆粒“穿透”除塵器並與氣流一起排出。

一些文丘里除塵器是由善意的工程師設計的，旨在簡化這些物理定律以努力生產出具有競爭力的產品。然而，物理定律要求設計合理的文丘里除塵器必須包括三個關鍵要素：一個會聚入口，一個確定的文丘里喉管和一個膨脹節。只要設計中的捷徑排除了三個關鍵因素中的任何一個，文丘里除塵器的效率就會降低，並且會消耗多餘的能量，而未達到預期的PM收集效率。本文重點介紹了濕式文丘里除塵器的重要設計因素，並解釋了為什麼設計中的捷徑會造成文丘里除塵器在捕獲PM時效果不佳。

進口

在如圖1所示的濕法文氏管除塵器中，氣體以徑向方式引入，並且提供洗滌液以完全潤濕入口部分。氣體以這樣的方式引入，一旦它離開入口氣體噴嘴，它就不會接觸到乾燥的壁。氣體可以接觸的表面已經被液膜潤濕，所以不會發生固體沉積。

圖1：濕式文丘里管除塵器的示意圖

喉管

文丘里除塵器可以作為固定流量或可變流量設備。在固定喉管文氏管中，氣流必須保持恆定以保持穩定的壓差和收集效率。在變流文氏管中，喉部可調節。當遇到減少的氣流條件時，喉管阻尼器的位置可以改變以保持恆定的壓差，並且可以保持收集效率。

設計合理的文丘里除塵器包括一個會聚入口，一個確定的文丘里喉管和一個膨脹器部分。 如果沒有全部三個關鍵設計組件，除塵器效率不高，並且浪費了過多的能量而沒有實現所需的PM收集。

圖2：設計合理的文丘里除塵器包括一個會聚入口，一個確定的文丘里喉管和一個膨脹器部分。如果沒有全部三個關鍵設計組件，除塵器效率不高，並且浪費了過多的能量而沒有實現所需的PM收集。

影響文丘里除塵器中PM收集的物理機制包括慣性（慣性撞擊）、擴散、靜電、布朗運動、成核和生長以及凝結。雖然所有這些機制都影響收集，但主要現象是慣性衝擊。

當在給定粘度的氣流中捕獲給定直徑和密度的顆粒時，兩個主要變數影響收集效率（如前所述，允許碰撞是主要機制）：氣體和收集對象之間的相對速度、收集對象的特徵維度。

為了發生慣性碰撞，塵埃顆粒必須碰到液滴。這是怎么發生的？灰塵顆粒相對於液滴的相對速度（動量）越大，灰塵顆粒將與液滴碰撞並被捕獲的可能性越大。舉例說明：有人駕駛汽車沿路行駛，空氣中充滿了飛蟲。汽車行駛越快，昆蟲就越有可能撞擊擋風玻璃。在這個比喻中，臭蟲是塵埃顆粒，而汽車是液滴（除塵器）。

文氏管是一種眾所周知的裝置，用於將流體流加速至高速，並以最小的能量損失將其恢復至其初始速度。這就是為什麼文丘里管是高速風洞中的一個組成部分。因此選擇文氏管作為接觸氣體和液體以從氣體中除去最大PM的最有效方法是自然的。

液滴可以在除塵器中以兩種不同的方式產生。最常見的就是讓高速氣體霧化液體。這消耗一些能量作為風機馬力。當這些液滴進入喉部並遇到高速氣流時，它們會爆炸成數千個較小的液滴（霧化）。

第二種方法是用噴嘴霧化液體。在這種情況下，用於霧化液體的能量由泵馬力提供。通過使用這兩種技術都不能實現大量節能，但高壓噴嘴技術僅限於將清潔的液體流送入文氏管，限制其在再循環洗滌液時的套用。

擴展器部分

當氣體離開洗滌喉管時，它攜帶了所有的液滴，液滴已經達到了近似於氣流的速度（見圖2）。在膨脹節部分，氣體隨著橫截面積的增加而減慢。一些來自液滴的動能轉移回氣流，導致回收部分加速氣體至喉部速度所需的能量。這種能量重新獲得了文丘里除塵器與任何其他類型的濕式除塵器的區別。一旦氣體充分減速以減少額外的湍流損失，它將被引導至旋風分離器/除霧器，在那裡與氣流分離。

術語“壓降”是指文氏管除塵器入口處的氣體與文丘里除塵器排出的氣體之間的靜壓差。圖3是文丘里除塵器的典型壓力曲線。隨著氣體加速，氣流中的壓力降低到喉部的最低點。隨著氣體在膨脹器部分開始減速，壓力升高並達到僅略低於入口壓力的水平。A和D之間的差值（進口和出口壓力）或壓降表示清洗過程中消耗的能量。如果省略了膨脹機部分，則消耗的能量更大並顯示為A和C之間的差異。

Calvert方程可用於預測給定喉道速度的實際壓降。Calvert方程表示：

在飽和條件下，壓降等於將液體加速到氣體速度所需的功率。這不是100%準確的，因為它沒有考慮到：文丘里摩擦損失、液體不會加速到全速氣體的可能性、當液體將動量轉移回膨脹器部分的氣體時。

然而，除非液體與氣體的比例非常高（L/G），這種計算方法預測的壓降相當好。大多數文丘里除塵器設計的L/G在每千次acfm 7至10 gpm之間，實際上性能沒有變化當在除塵器上的壓降保持恆定時，在這個液體流量範圍內發生。較低的L/G不能正確地將液體分布在喉部。較高的L/G浪費了加速多餘液體的能量，沒有收集效率的好處。

文丘里除塵器大小

在計算出所需的壓降後，文丘里除塵器的尺寸必須確定。通常，除塵器的所有尺寸都來自洗滌喉的尺寸。因此，對於給定的除塵器，設計師可以使用Calvert方程或經驗速度對微分壓力曲線來確定給定飽和氣體流量的喉部尺寸。請注意，使用飽和氣體流量而不是熱的入口氣體流量對於確定喉嚨的大小非常重要。

當熱的煙道氣流進入喉部時，它立即淬火至其飽和溫度，並且流速大幅降低。如果喉部按不飽和熱氣流量計算，則對於大多數套用來說，這將是非常大的，並且不能實現所需的收集效率。還必須選擇風機來處理所需的氣體流量。風機的尺寸取決於風機的實際氣體流量，而不一定是飽和氣體流量，特別是在強制通風側。最後，還必須設計泵、管道、風管和儲罐以補充文丘里洗滌系統的設計參數。

對於給定的顆粒大小和給定的喉道速度，可以憑經驗確定將由文丘里除塵器收集的顆粒部分。這表示給定粒徑的分數效率。在給定的喉速下，如果所有經驗分數效率點相對於粒徑繪製，則產生給定壓降或喉速度的收集效率曲線。通常情況下，收集效率曲線是針對變化的壓降而非喉道速度繪製的，因為這提供了關於風機要求的信息。

功能配置

文丘里除塵器模組化設計

除塵器模組化設計，根據不同套用選擇不同清污機構。

產品特色

1.由於氣體和液體接觸過程中同時發生傳質和傳熱的過程，因此這類除塵器既具有除塵作用，又具有煙氣降溫和吸收有害氣體的作用。
  2.適用於入理高溫。高溫、易燃易爆和有害氣體；
  3.運行正常進，淨化效率高；
  4.可用於霧塵集聚之粉塵、氣體；
  5.排氣量衡定；
  6.結構簡單、占地面積小，投資低；
  7.運行安全、操作及維修方便 。