一种风车-管式冷凝式除雾器及其除雾方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及除雾装置，尤其涉及一种风车-管式冷凝式除雾器及其除雾方法。
【背景技术】
[0002]除雾器被广泛应用于化工、环境等领域中的闪蒸脱雾、油气分离、酸雾净化等过程。常见的气液两相分离技术分为以下几种:重力沉降分离、旋流离心分离、惯性分离(如折流分离、丝网分离等)、超滤分离和电析分离。其中重力沉降主要用以除去直径大于50 μπι的大液滴，旋流离心分离可以有效去除直径大于10 μm的液滴，丝网分离式除雾器可去除直径大于5 μπι的液滴，上述分离在工程中较为常见；而超滤分离和电析分离等主要针对粒径极小甚至0.1 μπι的细雾体系，在精细化工中较为常见。
[0003]在工业生产过程中，除雾装置通常用于去除气体中夹带的液滴，以减少液滴对后续设备的玷污和腐蚀，或防止气体直接排放对大气环境造成污染。目前，国内大部分火力发电厂均采用石灰石一石膏湿法脱硫工艺，约占脱硫市场份额的95%以上。湿法脱硫系统如果没有烟气加热装置时易出现“石膏雨”现象。“石膏雨”不但影响厂区的生活和生产，而且还会影响附近居民区生活，为环境带来不利影响。因此脱硫系统在设计和运行过程中采取相应措施来治理“石膏雨”就变得相当重要。
[0004]目前，电厂、钢厂以及化工厂除雾设备中多采用单一类型的除雾器。常用的折流板式除雾器，由于难以除去细颗粒的雾状液滴，导致除雾效率较低。常用的丝网式除雾器，由于容易堵塞、不易冲洗，导致使用受很大限制。旋流式除雾器，由于阻力大，能耗高，使用较少。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种风车-管式冷凝式除雾器及其除雾方法。解决了传统除雾器压降大、除雾效率低等技术问题。
[0006]本发明通过下述技术方案实现:
[0007]—种风车-管式冷凝式除雾器，包括壳体5，在壳体5内自下而上依次间隔设有风车陈列除雾层1、换热管阵列除雾层2、丝网除雾层4 ;
[0008]所述风车陈列除雾层I由多个风车串联成排，排与排并列布置，各风车的叶片倾斜方向及旋转方向相同。气流自下而上螺旋上升并依次经过风车陈列除雾层1、换热管阵列除雾层2、丝网除雾层4。
[0009]所述丝网除雾层4由丝线交织而成。
[0010]所述换热管阵列除雾层2由多根换热管呈三角形错列排布、水平放置。
[0011 ] 所述丝线上涂覆有纳米材料层。
[0012]所述风车的叶片由高分子聚合物材料制成。
[0013]所述风车陈列除雾层I与换热管阵列除雾层2、以及丝网除雾层4的上方均分别设置有第一喷淋层6、第二喷淋层7和第三喷淋层8。
[0014]上述风车-管式冷凝式除雾器的除雾方法如下:
[0015]气流首先进入风车陈列除雾层1，气流中的液滴在惯性作用下撞击风车的叶片，并被叶片捕集，此时，液滴因受离心作用而被甩向器壁，器壁捕获液滴，而达到气液分离；
[0016]气流经过换热管阵列除雾层2，各换热管其内部流体采用常温水，各换热管的外壁与气流接触，气流降低温度，气流中携带的雾滴变成过饱和状态的液滴，与此同时，气流携带液滴和固体颗粒的能力下降；
[0017]气流进入丝网除雾层4，带液滴的气流经过丝网时，气流中的小粒径液滴与丝网撞击附着于其上，并逐渐汇集在各丝线的交织点处，由于交织点处隙缝的毛细作用和液体的表面张力的作用，液滴停留在该交织点处不往下掉落；经过多次反复吸附，液滴逐渐凝聚变大，直到聚集的液滴重力超过表面张力和气体上升的联合作用力时，液滴往下掉落，从而达到除雾的目的。
[0018]本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果:
[0019](I)与现有技术相比，除雾原理不同并分级优化。风车陈列除雾层使用一排排风车，组成风车陈列，一方面利用叶片改变气流流向，气体由于惯性作用而使液气分离；另一方面，利用气流的动能，带动风车旋转，此时气流因受离心作用而将液滴甩向器壁，器壁捕获液滴，而达到气液分离；使用换热管，其内部流常温水，外部与除雾器内的气流接触，通过降低气流温度，而使气流中携带的雾滴变成过饱和状态的液滴，更易除去，可大大提高除雾效率；由于气流温度的降低，也使得气流携带液滴和固体颗粒的能力下降，有利于提高除雾效率。
[0020]本发明将离心、惯性、冷凝分离原理优化组合，风车陈列除雾层将气流中的固体颗粒以及大粒径液滴除去，换热管阵列除雾层将气流中的小液滴除去，丝网除雾层将气流中的微小液滴除去，实现了不同负荷的分级优化组合除雾。
[0021](2)与现有技术相比，压降较小。壳体(即除雾器)底部采用风车除雾层，因各风车之间缝隙较大，且不易堵塞，致使风车层阻力较小；中部采用换热管阵列除雾层，换热管之间间距较大，致使其压降较小；顶部采用丝网除雾层，因丝网表面涂有纳米材料，而不易堵塞，致使其压降较普通丝网除雾器小。
[0022](3)与现有技术相比，布置高度小。本除雾器除雾效率高，且除雾器空间利用率较高，在相同除雾要求下，本除雾器布置高度较普通除雾器低，所以该除雾器能够较好的减少设备投资。
[0023](4)与现有技术相比，节约水资源。风车陈列除雾层与换热管阵列除雾层、以及丝网除雾层的上方均分别设置有第一喷淋层、第二喷淋层和第三喷淋层。冲洗风车陈列除雾层时，由于风车的转动，能够有效的避免冲洗死角，从而大大节约了水资源；丝网表面涂有纳米材料，易冲洗、不易堵。
【附图说明】
[0024]图1为本发明结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
[0026]实施例
[0027]如图1所示。本发明一种风车-管式冷凝式除雾器，包括壳体5，在壳体5内自下而上依次间隔设有风车陈列除雾层1、换热管阵列除雾层2、丝网除雾层4 ;
[0028]风车陈列除雾层I (第一级)由多个风车串联成排，排与排并列布置，各风车的叶片倾斜方向及旋转方向相同，气流自下而上螺旋上升并依次经过风车陈列除雾层1、换热管阵列除雾层2、丝网除雾层4。风车与风车之间留有一定的间距。气体流过风车间的叶片通道时，