除雾塔除雾层设计计算方法

除雾塔除雾层设计计算方法

一、除雾层样式选择依据

1. 液滴粒径（d）

（1）粗分离（d > 50μm）：优先选择旋流板式或折流板式，利用离心力或惯性碰撞分离。

（2）精细分离（d < 20μm）：需采用丝网除雾器或纤维床除雾器，通过扩散拦截实现高效捕集。

2. 气流特性

（1）高流速（>3m/s）：旋流板式（离心力主导）、折流板式（抗冲刷）。

（2）低流速（<1m/s）：丝网除雾器（避免液滴二次夹带）。

3. 耐腐蚀性

（1）酸性/碱性环境：优先选择玻璃钢（FRP）、聚丙烯（PP）材质。

（2）高温烟气（>100℃）：不锈钢（316L）或陶瓷材质。

二、核心尺寸计算步骤

1. 塔径（D）计算

公式：

 

示例逻辑：

若 Q=10,000?m?/h=2.78?m?/s，设计流速选 u=3?m/s，则：

2. 除雾层高度（h）计算

通用公式：

分类型经验公式：

旋流板式：

丝网除雾器：

3. 压降校核（ΔP）：关键公式：

丝网除雾器：

流板式：

4. 分离效率（η）验证

Stokes数法（适用于惯性碰撞主导）：

 

三、关键参数选取原则

液滴粒径分布：需通过激光粒度仪实测或参考类似工况数据。

气体物性参数：

密度（ρg=PMRT ），

其中 P为压力，M 为摩尔质量，R 为气体常数。

黏度（μg ）查气体黏度表（如空气 20℃ 时 ）。

效率与压降权衡：

高分离效率需增加 h 或减小 u，但会导致压降升高。

优化目标：在 ΔP<1000?Pa下实现 η ≥ 99%。

四、设计流程总结

输入条件：处理风量 Q、液滴粒径 d、气体物性（ρg, μg ）、效率要求η。

选择除雾器类型：根据 d 和流速范围初选样式。

计算塔径 D：按设计流速 u 确定。

计算除雾层高度h：按类型选择公式，结合效率要求。

校核压降 ΔP：验证是否在允许范围内（通常 <800Pa）。

迭代优化：调整 u、h、叶片角度或丝网密度，平衡效率与压降。

五、补充说明

非理想因素修正：

气流分布不均：引入不均匀系数（0.8~0.95），修正实际处理风量。

液滴团聚效应：实际效率可能高于理论值，需实验验证。

标准参考：

可依据《HG/T 20570-1995 化工装置工艺系统工程设计规定》中除雾器设计章节。

通过以上步骤，可系统完成除雾塔核心参数的设计与验证。如需精准设计，建议结合数值模拟（如CFD）或中试试验。