湿法烟气脱硫塔内折形板除雾器优化的数值模拟

当气速vin=3m/s时，液滴与除雾器叶片的接触主要出现在B段与D段，随H值增大，液滴运动轨迹的转折程度随之增大，D段的截留作用更加明显[13];当vin=6m/s时，无构件通道内液滴分布相对vin=3m/s变化较小，但随H的增大，液滴在经过B段后逐渐向右侧偏斜，并脱离气相主流，当H达到5mm时多数液滴在C段即被捕集，同时出口处液滴明显减少。

该现象表明，构件有效高度H增大，使气速对气液分离的影响更为明显。其原因主要为:一方面，构件的凸出结构可实现对气流夹带液滴的截留，液滴因惯性力被构件捕集，随气速增大，液滴的动量增大，截留作用更为明显，随H值增大，液滴与构件碰撞的几率增加;另一方面，随气速升高或H值增大，转折处回流区范围增大，气相主流流速升高伴随偏转加剧，随主流加速的液滴因惯性离心力增强与气相分离，从而提高了叶片的捕集性能。

图9为不同气速条件下构件高度H对除雾效率的影响，无构件时本文对不同粒径液滴分离效率的模拟结果与洪文鹏等[2]的计算值偏差均小于10%。当内构件引入后，H值增大使除雾器对于各粒径液滴的脱除均有一定程度提高，在相同气速下构件对除雾效率的提升幅度随粒径增大而增加。

其原因主要是液滴所受阻力不足以平衡惯性离心力[22]，由式(10)可以发现液滴弛豫时间τp随粒径增大而增加，构件对气流转折的强化使液滴对主流的跟随性变差[4]，两相间出现滑移而导致气液分离，因此液滴更易被叶片捕集。

图9(c)给出了vin=5m/s工况下文献[2]中除雾器钩片与本文优化构件的除雾性能对比，其中钩片I长度4mm、宽度4mm;钩片II长度8mm、宽度4mm。结果表明钩片长度8mm时与H=4mm与5mm优化构件性能差别较小，而对15μm及20μm颗粒，钩片长度4mm时脱除性能相比于不同H值优化构件较差。

2.3构件顶角α对除雾器性能的影响

图10为不同气速下构件顶角α对除雾效率的影响。计算结果表明，当构件高度H一定时，各气速下顶角α值减小可提高除雾器对各粒径液滴的脱除效率。

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