其实,这些业主朋友们看到的只是表象。气液除沫分离效果好坏,不仅要看采 用的内件型式,更要看其是否通过精准动力学分离设计系统平台获得准确可靠的设 计组态结果。国内除沫器供应商与高校,在 5-10 年中短期内难以搭建系统的动力 学分离计算设计精准平台,多采用“大概加估计”拍脑袋得出的所谓技术方案和造 价,没有通过精准动力学分离设计系统平台获得准确可靠的设计组态结果,无法对 气液除沫分离实际运行效果提供准确性和可靠性保障。业主装置上的气液除沫分离 内件,很可能从一开始采用丝网,到后来丝网破碎不用,再后来采用的雪弗龙折流 板等,都是“大概加估计”“拍脑袋”出来的方案。虽然有除沫内件东西放在那儿, 但自始至终没有发挥明显除沫分离效果。有没有都无所谓,也习以为常。实际上, 必要的高效气液除沫分离内件作用十分重要,否则,国内外工艺包也不会在上述节 点做出明确的技术要求。
流速度、动量和动能小于下限阀值,气液分离就转变成低效率的重力沉降分离,分 离效果小于旋流板。
5、4.2 米的旋流板制造成本本身不小,再加上除沫段由 3 米变径到 4.2 米,头 重脚轻加上风阻系数导致的塔体制作成本也上升不小。考虑再追加更多投资进行除 沫器技改的可能性不是很大,装模作样应付性了事的可能性大。业主和供应商都自作自 受。各方都需要从中吸取教训。
一种高效可靠的动力学气液分离除沫器,必须存在如下公式: 高效可靠的动力学气液分离除沫器=国际精准动力学气液分离系统平台准确设 计内件正确组态型式高效内部流道结构的内件! 三者缺一不可!一种技术层级和性能卓越的内件,如果没有通过国际精准动力 学气液分离系统平台准确设计确定必须要求的动能动量变换点密度值、二级微流道 密度值,以及所规定的正确组态型式,就是废铁一堆。必须抓住上述三点! 关于诺卫更多分离技术信息,请登录诺卫能源技术(北京)有限公司分离技术 专网来了解并直接与诺卫能源技术公司北京公司联系咨询。
前两天,与华东某家做蒸发结晶器折流板除沫器企业的工艺技术主管交流,他 对折流板的认识让我感觉他家提供给客户的折流板除沫器,很可能没一例是成功 的。
华东某家做蒸发结晶器折流板除沫器企业的工艺技术主管说,如折流板气液分 离效果不好,把气流速度降低就好了。我问他,降到多少气速其分离效果会好?他 说,越低越好,0.5 米/秒应该可以。
流筒/旋流板除沫器无法在上述工况下满足工艺技术和安装要求,请推荐取代上述旋 流筒/旋流板除沫器内件的技术方案。请有技术能力的专业分离技术公司和专业技术人员 围绕上面讲述的情况展开热烈讨论。
本次先回答上述第一问题,即:如果采用国内外通用的直径 3பைடு நூலகம்0mm 旋流筒/ 旋流板除沫器来处理上述工况气流,最少需要 78 支直径 300mm 旋流筒/旋流板, 能够 99.9%分离脱除掉的液沫最小直径是 21 微米。
非专业的动力学分离技术公司所采用的压缩因子,就是从手册上查到的理想状 态下的压缩因子值。以此理想压缩因子来计算获得的工况积过流速度,与实际 工况下通过动力学分离技术内件的体积过流速度有很大差别。工况下不同过流体积 流速得到的分离效率,自然差距很大!企业都抱怨说他们的分离器,分离效果比设 计值差得多。把理想气体压缩因子误以为拟大气压下空气相对压缩因子进行设计计 算,是造成国内外公司设计制造出来的分离器,在运行中的实际分离效率与计算分 离效率相差很大的原因所在。即,直接照搬了手册上的理想状态的压缩因子,而动 力学分离设计模型中与流速相关的参数转换中的压缩因子是指拟大气压力下的空 气为参照体系的压缩因子!
气液分离除沫技术,属于精准动力学分离技术,一定要通过精准动力学分离设计 系统平台获得准确可靠的设计组态结果,并以此为依据进行内件制造。并不是选择 一种除沫分离内件装进去,就能发挥明显除沫分离效果。
事实上,即便采用最先进的羽叶式高效气液除沫分离内件组,而没有通过精准 动力学分离设计系统平台获得准确可靠的组态设计,一样形同虚设!
除了事前动力学分离设计模型中与流速相关的压缩因子出现大错误导致设计 结果出现错误外,再谈内件组态问题。
专业动力学分离技术公司的事前动力学分离计算设计系统平台,准确地讲,只 对应一种动力学分离内件基本组态,即内件流道内部几何参数,如流道长度、流道 包含的重复分离单元数量、每个分离单元的流道间距、分离单元长度、动量变换角 度、动量变换次数、液相反射收集角度、次级流道液相存储空间尺寸、次级流道抗 堵塞尺寸、次级流道抗二次旋流几何尺寸等等,均已经一一对应。相反,国内外非 专业分离技术公司,只顾模仿内件组态外形如百叶窗,而对于流道宽度、流道长度、 流道内部参数全然不顾,反正不少设计院和业主都与他们自己一样不懂动力学分离 技术,只要外观模仿得相像百叶窗,又为了节约材料降成本,低价中标,其布置的 内件间距数倍于标准数据而流道长度只有标准的几分之一,这样仿制的所谓动力学 气液除沫分离器,能高效分离运行才怪?!设计院和业主朋友们请甄别。
关于动力学分离技术及其内件设计计算,需要提示警醒我们如下: 国内外有的厂家也开始模仿采用诺卫能源技术公司公司的羽叶除沫除雾分离 内件。但是,羽叶除沫除雾分离技术,是基于其精准动力学分离系统平台设计技术 获得的设计结果和组态形式。必须根据不一样的温度和压力工况下的气相组成和平均分 子量、基于空气为参照系统的气相比较压缩因子、气相粘度、气相密度、气相流量, 以及液相密度、液相粘度、液相表面张力和上限液相流量等流体动力学参数,在其 精准动力学分离系统平台设计技术获得的设计结果和组态形式。 同样的工况和工艺数据,非专业公司计算设计得到的结果,与专业的动力学分 离技术公司在其动力学分离精准计算设计平台上获得的设计结果,相差很大。其中 最主要的设计计算差异之一,在于其工况下的气相压缩因子差别。 须知,精准可靠的动力学分离技术及其内件,一定要通过事先模型平台实验验证。 事前模型平台试验,最安全最易得的气相介质就是空气。因此,国际上的动力学分 离事前模型,都是以空气为介质的系统。用动力学分离系统平台模型去无限逼近真 实工况,就必须将真实工况下的气相以接近大气压下的空气为参照体系,来获得相 对于大气压下空气的压缩因子。这个压缩因子,与手册上查的以理想气体为参照体 系的压缩因子值是大不相同的!!
通过讨论,大家明白:无论是丝网、折流板、叶片还是羽叶,并不是如某些人 所说的流速越低分离效果越好,这是违背动力学气液分离机制的!既误导自己,又 会误导别人的!
上周,去湖北出差,又偶遇一位从事填料生产和销售的民营小老板。 他自称对动力学气液分离技术较了解。据说,他曾为一家焦化企业脱硫塔提供 填料及塔顶除沫器。填料段塔径 3 米。在塔顶除沫段,他让业主把塔径增加到 4.2 米,并装上了他依葫芦画瓢从一家公司委托其加工的旋流板除沫器图纸拷贝出来的 等同尺寸 4.2 米旋流板除沫器。结果,运行效果是可以预料的不好,业主要求其在 1 个月内完成整改。苦头自然需要业主和自以为是的人自食其果。 吃苦头,必须了解到原因: 1、在于业主和仿制企业都不真正了解动力学气液分离技术,不知道这类动力 学分离设备和内件需要将完整的工艺物料参数通过精准动力学分离计算设计系统 平台上获得准确的内件组态设计的具体方案。对待动力学分离技术没有科学、严肃、崇敬 态度,用“大概加估计”“拍脑门”“走捷径”的惯用手法去对待动力学分离技术, 吃苦头是早晚的事。 2、旋流板,虽然属于十分粗燥的预分离除沫器,大多数都用在除沫要求不高且气 流中携带有固体颗粒物和粘性物质的气流预净化场合;但是,其仍然属于动力学气 液分离技术,需要将完整的工艺物料参数通过精准动力学分离计算设计系统平台上 获得准确的内件组态设计的具体方案。 3、别家企业采用 4.2 米的旋流板用于气流预净化,是针对其特定工况;4.2 米 直径的旋流板可用于彼工况,未必适合于此工况。 4、从提供的情况看,填料段塔径 3 米,除沫段塔径 4.2 米。增大塔径就会降 低气速,而旋流板动力学气液分离要求气流运行动量和动能须在上下阀值区间。气
我又问他,是大概加估计、拍脑门出来的吗?他挠挠后脑勺,回答是经验数据。 其实,无论是气液场合采用的分离内件是丝网内件、第一代雪弗龙折流板、叶 片内件还是最好的羽叶内件,都属于动力学分离内件,流体动能动量都有上下限阀 值约束。 以这位主管经验判断的速度来说吧,密度低的气流,操作允许的速度确实可以 高些。 而气速过低,流体微元中的气液两相动能动量差过小,流体微元中的微小液沫 不能够实现有效碰撞而聚结长大进而实现分离,气液分离过程主要体现为重力沉降分 离方式。而正如大家所掌握的重力沉降分离行业标准中有程式与数据表明其能有效 分离的液滴尺寸在数百微米。如果气速较高,则毫米级别的液滴也分离不下来。因 此,速度过低,折流板的分离效率反倒会加速下降。这就是高效动力学分离内件存 在流体动能动量下限阀值约束的机制原因所在。 而气速过高,会造成分离下来的液体产生破碎飞溅、二次携带分散,大家更明 白其原因。
业主紧急向我方求助,帮助业主进行问题诊断:1、如果采用国内外通用的直 径 300mm 旋流筒/旋流板除沫器来处理上述工况气流,最少要多少支旋流管/旋 流板,能够 99.9%分离脱除掉的液沫最小直径是多少微米?2、采用国内外旋流筒/ 旋流板除沫器,依据前述工况能否实现前述工艺技术和安装要求? 3、如国内外旋
旋流管/旋流板除沫器,只能用于对含有固气流的初级粗略除沫除尘,这是国内 外专业分离技术领域共识。然而,国内一些旋流管/旋流板除沫器厂家却向一些不太 了解动力学分离技术的客户推销其旋流同/旋流板除沫器用于精密定量分离场合,结 果是排放超标近 10 倍,让业主陷入困境。
国内外有的厂家也开始模仿采用诺卫能源技术公司公司的羽叶气液高效除沫 除雾分离内件。
但是,专业技术人员都知道:单片羽叶产品虽能仿制得外表相似,而基于动力 学精准分离设计数学模型系统平台是仿制不了的,这是核心!有单独的仿制羽叶, 没有羽叶内件对应的动力学精准分离设计数学模型系统平台将成堆的单片羽叶精 准动力学组态用于可靠工业分离运行,就如面前一堆铁板却造不出航空母舰一个道 理。
本案例是客户工厂的燃煤锅炉烟道气湿法脱硫末端含尘湿气工况:温度 60℃、 压力 95kPaA(绝压)、气体流量 67100Nm^3/h,原气含尘量 200~500mg/Nm^3, 带液~5%。
业主反映说,有公司向其拍胸脯表示采用其旋流筒/旋流板处理完全能达到一定的要求。 业主本身对旋流筒/旋流板除沫器在国内外应用情况不了解,且考虑到当地环保局对 工厂锅炉烟气排放治理期限很急很紧,就付款让前述某家公司依照工况和除沫器安 装运行要求做设计供货。这家旋流筒/旋流板除沫器制造厂向业主提供了 19 支直 径 300mm 长度 2500mm 旋流管/旋流板除沫器组成的内件组安装在直径 2000mm 的不锈钢材料质地塔体截面上。在环保局在场测定的试运行结果是,除沫器出口气体残 留液沫和粉尘总量超过 150mg/Nm^3。