纖維除霧器濾芯機(jī)制原理
在許多生產(chǎn)過程中,懸浮于氣流中的液體微粒(霧粒)是不可避免的,它們一般通過以下途徑形成:
a.由機(jī)械力作用使液體形成霧粒;
b.氣體中的蒸汽冷凝形成霧粒;
c.在一定的溫度和壓力下兩種或兩種以上的氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成霧粒。通常由機(jī)械力作用形成的霧粒的粒徑比較大,而由冷凝或化學(xué)反應(yīng)形成的霧粒粒徑較小。
霧粒的存在會導(dǎo)致設(shè)備腐蝕、產(chǎn)品不純、換熱器堵塞、催化劑失效、儀器儀表損壞。當(dāng)其排放到大氣中時又會造成環(huán)境污染。
通常用來除霧的設(shè)備有電除霧器、金屬絲網(wǎng)和纖維除霧器。金屬絲網(wǎng)除霧器因其投資省、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便,在化工生產(chǎn)裝置中應(yīng)用非常普遍,但金屬絲網(wǎng)除霧器對直徑大于3微米的霧粒的除霧效率比較高,而對于3微米的霧粒的效率則不夠理想。
電除霧器雖然對于不同粒徑的霧粒都有很高的除霧效率,但由于投資成本、運行費用高,使其應(yīng)用受到了限制。
纖維除霧器是專門用來除去氣流中各種霧粒的設(shè)備,不僅可以除去氣流中的大顆粒霧粒(直徑>3微米),而且對于除去亞微粒也非常有效。
2纖維除霧器機(jī)理
在纖維除霧器工作時,其纖維床層主要通過慣性碰撞、直接攔截、布朗運動及靜電作用等機(jī)理來達(dá)到捕集霧粒的目的。
a.慣性碰撞直徑大于3微米的霧粒有較大的慣性力,動量使其脫離氣流流線直接撞在纖維上而被捕集。
b.直接攔截直徑介于1~3微米的霧粒,沿氣流流線運動,當(dāng)其與纖維相當(dāng)接近時,它就會捕集。例如,直徑為1微米的霧粒在纖維間距小于0.5微米的纖維時,就會被捕集。
c.布朗運動非常細(xì)小的粒子與氣體分子之間的碰撞產(chǎn)生了隨機(jī)運動。這種運動的方向既可能順著氣流方向,也可能與氣流方向相反或跟氣流方向垂直。布朗運動隨霧粒的減小而增加。直徑0.1微米霧粒的布朗運動是直徑為1微米的霧粒的5倍,因而被纖維捕集的機(jī)會就大大增加。
纖維床捕集霧粒是幾種機(jī)理同時作用的結(jié)果。慣性碰撞需要一定的氣流速度來達(dá)到較好的捕集效果,而對于直接攔截和布朗運動兩種機(jī)理,氣流速度越低,則效果越好。