噴嘴的性能對脫硫率有重要影響。目前在濕法噴淋層脫硫塔內(nèi)通常采用空心錐切線型、實心錐切線型、雙空心錐切線型、實心錐、蜾旋型5種噴嘴。
常用的脫硫噴嘴有2種形式:螺旋型實心錐噴嘴和空心錐切線型噴嘴。
蜾旋型實心錐噴嘴的特點是噴淋量大,所以噴嘴個數(shù)少,缺點是結(jié)構(gòu)易碎,且液滴均勻性也有待提高。在濕法脫硫吸收塔上,空心錐切線型噴嘴是蜾旋型實心噴嘴的替代產(chǎn)品, 其自由暢通直徑大,具有自清洗功能,應(yīng)用最為普遍,因此選用該型式噴嘴。脫硫噴嘴采用的材料主要有反應(yīng)燒結(jié)碳化硅/(RBSC/)和氮化硅結(jié)合碳化硅/(SXBSC/)。 RBSC屬于精細陶瓷,顯氣孔率小,彎曲強度大,適用于制作精細的螺旋型噴嘴。 SNBSC主要制造空心錐類噴嘴。目前,脫硫噴嘴的國產(chǎn)化率仍然很低,有的廠家正在開拓脫硫噴嘴業(yè)務(wù),但是目前的制作還處于粗曠型模型仿制階段。從國外公司的供貨情況看SNBSC是噴嘴的主導(dǎo)材料。各噴淋層噴嘴錯開布置,保證漿液重疊覆蓋率至少達170%?250%,最外層噴嘴與塔壁要保持合理距離,防止塔壁穿孔漏漿。
1/)噴嘴的選擇
漿液本身要求噴頭能耐腐蝕。但由于噴嘴處壓力較高,流速較大,內(nèi)部要求能耐磨蝕,表面要求能耐沖刷/(因為有上層漿液噴下)。故噴頭材料要求全部用碳化硅制成。這種大流量的漩流霧化噴頭國內(nèi)制造質(zhì)量還達不到要求,國外已有專業(yè)工廠生產(chǎn)。該噴頭最上一層是單噴,下面2?3層均采用上下同時噴的形式,一般是上噴角度為20度。流量占該噴頭總量的70%,下噴角度是90度,流量占30%,近塔壁的均用上下噴角為90度的噴頭。這種噴頭有法蘭連接和絲扣連接,承插連接三種,如噴漿管用FRP材料,則應(yīng)用后兩者連接方式,如用鋼管內(nèi)外橡膠,則只能用前者。
圖 空心錐切線嘈嘴
2/)噴嘴特性參數(shù)
噴嘴的特性參數(shù)主要有噴嘴壓降、噴霧角、噴嘴流量等。
(1)噴嘴壓降是指漿液通過噴嘴通道時所產(chǎn)生的壓力損失,主要與結(jié)構(gòu)參數(shù)和漿 液粘度等因素有關(guān)。壓降越大,系統(tǒng)能耗也越大。一般WFGD噴淋系統(tǒng)噴嘴壓降典 型值為0.05-0.1MPa。
(2)噴霧角是指漿液離開噴嘴口后形成的液膜錐的錐角,主要受噴嘴孔半徑、旋 轉(zhuǎn)室半徑和漿液入口半徑等因素影響。選擇噴霧角時,必須與噴嘴在塔內(nèi)布罝相 結(jié)合,保證塔內(nèi)覆蓋均勻度與覆蓋率,通常要求噴淋角為90?120度。
(3)噴嘴流量是指單位時間內(nèi)通過噴嘴的體積流量,主要與壓降、噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù) 等因素有關(guān)。噴嘴流量根據(jù)系統(tǒng)布置與工藝計算確定,即噴嘴流量與噴嘴壓降 一般有以下關(guān)系:
其中:Q為噴嘴流量,L/min; K為特性系數(shù),由噴嘴具體型號確定;
ΔP為噴嘴壓降,bar;
由式可知,對于給定噴嘴,確定了噴嘴流量也就確定了噴嘴工作壓力。
3/)噴嘴在塔內(nèi)布罝設(shè)計
噴嘴在塔內(nèi)布置是非常重要的,只有進行合理、優(yōu)化的噴嘴布置設(shè)計,才能 達到系統(tǒng)設(shè)計要求,使脫硫系統(tǒng)達到高脫硫率。其中噴嘴在塔內(nèi)布罝的方法有兩 種:一種是同心圓布置,另一種是矩陣式布置。
進行噴嘴在塔內(nèi)布罝設(shè)計中應(yīng)該注意以下問題。
(1)選擇合理的噴嘴覆蓋高度,通常根據(jù)噴嘴特性及兩層噴淋之間距離來確定。
(2)選擇合理的單層噴嘴個數(shù)。一般來說,噴嘴個數(shù)根據(jù)工藝計算來確定。通常 每層布置一個噴淋管網(wǎng),每層應(yīng)裝有足夠多的噴嘴,盡量減少連接噴嘴的管道長 度。噴嘴數(shù)量選擇按如下公式計算:
其中φ-200%或220%/(覆蓋率;多取220%/)
Do-吸收塔噴淋區(qū)直徑/(米)
d2-_噴嘴在噴射距離1米處的噴射直徑/(米)
(1)當(dāng)噴嘴覆蓋高度確定以后,則就可以計算單個噴嘴的覆蓋面積,
式中,θ為噴霧角。A0為單個噴嘴的覆蓋面積,m2。噴嘴覆蓋高度,m。
(2)當(dāng)在脫硫塔內(nèi)布置噴嘴時,選擇合適的噴嘴之間的距離。通常根據(jù)噴嘴個數(shù) 和脫硫塔直徑來選擇噴嘴間距,并要與連接噴嘴的噴管布罝方案整體考慮。
(3)選擇合理的經(jīng)濟流速,并根據(jù)噴管產(chǎn)品的標(biāo)準來確定石灰石漿液母管和支管 直徑。
(4)當(dāng)檢驗噴淋層在脫硫塔覆蓋率時,不僅要考慮噴嘴液流與母管、支管和支撐的碰撞對覆蓋率的影響,還要考慮所有噴嘴在脫硫塔內(nèi)覆蓋均勻度。噴淋層在脫硫塔內(nèi)覆蓋率為
式中a為覆蓋率,%; n為單層噴嘴個數(shù);A0為單個噴嘴的覆蓋面積,
A為吸收塔的截面積,m2。
工程設(shè)計時通常要求塔內(nèi)噴淋覆蓋率為200%?300%,且覆蓋比較均勻。進 行噴淋層間距選擇時還必須要考慮噴嘴液流與母管、支管和支撐的碰撞對覆蓋率的影響。
在本次設(shè)計中噴嘴采用矩陣式布置方法,其噴淋盤母管和支管管徑的布置如 下圖所示
空心錐噴嘴是采用空心噴霧模式,空心錐噴嘴結(jié)構(gòu)簡單、霧化均勻,使用方便,具有噴射泵中心與進口軸線錯位的特點,其噴霧形式為錐形空心圓環(huán)狀,霧化顆粒度小、不易堵塞;噴射角度一般為40~90度,該噴嘴無導(dǎo)流體,能夠在不等的壓力下達到同等噴霧效果,由于此設(shè)計特點廣泛應(yīng)用于大流量空心錐噴嘴、螺旋空心錐噴嘴上。
廢氣脫硫除塵、廢氣洗滌、氣體冷卻、洗滌與漂淋過程、產(chǎn)品去污、滅塵控制、空氣加濕、化學(xué)處理、淀粉噴淋煙氣洗滌、化學(xué)處理、冷卻塔降溫、填料塔噴淋等。
空心錐噴嘴噴霧效果,見圖
空心錐噴嘴的性能參數(shù)指標(biāo):
支持的鏈接尺寸:常見尺寸 1/8 、3/8 、1/4、 3/4 、1/2 、1寸 、1.5寸 、2寸、 3寸
支持的壓力:0Mpa-15Mpa/(常見壓力1Mpa、2Mpa、3Mpa、4Mpa、5Mpa、10Mpa/)
支持的流量:0L/min--1000L/min(常見流量0.5L/min、1L/min、5L/min、10L/min、20L/min、)
支持的噴射角度:常見度數(shù)30°、45°、60°、90°、120°、160°(科豐噴嘴角度可根據(jù)需求定制角度)
支持的材質(zhì):不銹鋼/(SS304、303、316、316L),黃銅(BRASS),塑料(PVC、ABS、FUD)、碳化硅
支持的連接方式:外(內(nèi))螺紋連接、卡套式連接、夾扣式連接、快拆式連接、焊接、法蘭式連接.
螺旋噴嘴又叫脫硫噴嘴、防堵塞噴嘴、大流量噴嘴、除塵噴嘴、耐腐蝕噴嘴,是一種實心錐形或空心錐形噴霧噴嘴,噴流角度范圍可為50°-170°。,液體流率范圍為5.5-4140升/分。液體流率范圍為5.5-4140升/分。這種結(jié)構(gòu)緊湊的噴嘴有著暢通的流道可以最大程度地減少液體阻塞,使液體在給定尺寸的管道上達到最大流量。
螺旋噴嘴可以在大多數(shù)管道系統(tǒng)上安裝或更新??商峁┑膰娮煊蠳PT或BSPT(外)螺紋型。通常1/4英寸一4英寸的噴嘴可分別用黃銅、316不銹鋼鑄件、PVDF、 碳化硅、TEFLON聚四氟乙烯或聚氯乙烯材料制造的。如需應(yīng)用于特殊領(lǐng)域,也可采用其它材料制造。
噴嘴有內(nèi)、外螺紋型。通常1/4英寸-6英寸的噴頭可分別用黃銅、316不銹鋼鑄件、TEFLON聚四氟乙烯或聚氯乙材料制造的。如需應(yīng)用于特殊領(lǐng)域,也可采用其它材料制造。
液體(或料漿)通過與連續(xù)變小的螺旋面相切和碰撞后,變成微小的液珠噴出而形成霧狀。噴嘴腔體內(nèi)從進口至出口的流線型設(shè)計使得阻力系數(shù)降至最低,因而螺旋噴嘴適用于各種崗位。例如:化工、環(huán)保、電力、紡織等眾多工業(yè)領(lǐng)域,特別是煙氣脫硫除塵行業(yè)應(yīng)用更為廣泛。其耐磨性、耐腐性、成霧性、防堵性已被該行業(yè)眾多用戶所接受。
1、廢氣洗滌;2、氣體冷卻;3、洗滌與漂淋過程;4、防火滅火;5、使用于煙氣脫硫系統(tǒng);6、使用于除塵降塵系統(tǒng)
不同于常規(guī)
常規(guī)的實心噴嘴內(nèi)部都有一個葉片,讓液體通過葉片的導(dǎo)流作用形成同是順時針或者逆時針方向的流動,并且由于水壓的作用使液體產(chǎn)生離心力,從而產(chǎn)生錐形的噴霧。
螺旋噴嘴則不同,螺旋噴嘴是一種典型的撞擊式分散噴霧,噴嘴內(nèi)部沒有結(jié)構(gòu),是一個暢通的通道,水流是通過撞擊螺旋的分層界面,從而產(chǎn)品分層噴淋。
不易堵塞
正因為螺旋噴嘴沒有內(nèi)部結(jié)構(gòu),廢氣廢水中的雜質(zhì)可以大量通過噴嘴而不會產(chǎn)生堵塞,這對于廢氣和廢水來說,無疑是最好的福音,廢氣廢水中都含有大量的雜質(zhì),而使用螺旋噴嘴則剛好解決了這一難題。
多層噴淋
常規(guī)120度的螺旋噴嘴都有3至4個噴淋的分層界面,部分其他角度甚至有很多層的分層界面。噴淋的效果就是:每一個界面都形成一個錐形噴淋面,試想想,一個螺旋噴嘴少則3-4個錐形噴淋面,多則6-7個噴淋面,這又是普通實心錐形噴嘴效果的多少倍呢?
型號多
就噴射角度來說,螺旋噴嘴有60度、90度、120度、150度、170度等;就噴霧模式來說,螺旋噴嘴有空心錐形直噴、實心錐形直噴、空心錐形切向型、空心錐形雙噴等;就尺寸大小來說,螺旋噴嘴從1/4英寸至4英寸;就流量大小來說,3公斤壓力下5.5升/分鐘到4140升/分鐘;就材質(zhì)來說,螺旋噴嘴有PP、PVC、尼龍、PE、賽鋼、PVDF、PTFE、TELFON、F4、陶瓷、304不銹鋼、316不銹鋼、316L不銹鋼、碳化硅等。
成本低
使用螺旋噴嘴成本低,螺旋噴嘴多采用注塑,澆鑄,窯爐燒結(jié)等工藝,歸根結(jié)底都是使用模具制造產(chǎn)品,比普通金屬噴嘴成本低廉很多,而又容易生產(chǎn)大批量的貨物。舉個例子,如果生產(chǎn)十萬個不銹鋼螺旋噴嘴,從開模到完成約需要1個多月時間,加工呢?估計需要半年以上的時間。