玻璃鋼具有機械強度高,比重小,耐腐蝕性、絕緣性、隔熱性好,可設計性等優(yōu)良特性,因而在暖通行業(yè)中開發(fā)和應用玻璃鋼材料具有遠大的前途,特別是在凈化塔設備上開發(fā)其應用具有重要的意義。
1.在凈化塔上應用玻璃鋼的意義
噴淋凈化塔是凈化通風排氣設備中排除有害氣體和蒸汽用的設備,其工作原理是用吸收劑吸收空氣中的有害氣體和蒸汽,從而使空氣得到凈化。用玻璃鋼來制作凈化塔,具有以下優(yōu)點:
(1)代替鋼材
以往的凈化塔多用金屬材料來制造。由于凈化塔體形比較大,因而制造金屬凈化塔設備要消耗大量的鋼材。玻璃鋼的機械強度可以達到或超過普通鋼的水平,用玻璃鋼代替鋼材來制造凈化塔,可以節(jié)約大量鋼材,并且減輕了塔體重量,便于運輸、安裝和生產。
(2)提高凈化塔的使用壽命
凈化塔內的吸收劑和吸收有害氣體后的生成物都是腐蝕性介質(如水、酸、堿、鹽及有機溶劑等),金屬型凈化塔雖然做了一定的防腐處理,但難以從根本上解決防腐蝕問題。玻璃鋼凈化塔防腐蝕是其獨特的優(yōu)良特性之一。玻璃鋼凈化塔初投資和金屬凈化塔相近,但使用中不需經常維護或因腐蝕停產檢修,同時使用壽命是金屬塔的1倍以上,因而玻璃鋼材料用在凈化塔上,其經濟意義十分突出。
(3)有利于促進凈化塔生產的發(fā)展
金屬凈化塔的生產,需要完備的機加工廠房、設備和復雜的機加工工藝。而玻璃鋼凈化塔可以采用手糊工藝成型,工藝簡單,不需要復雜的專用設備,因而建設玻璃鋼凈化塔生產廠要比建金屬凈化塔生產廠上馬快、投資省,且玻璃鋼凈化塔要比金屬凈化塔生產周期短,生產效率高,經濟效益好。
可見,玻璃鋼在凈化塔上的應用,不僅僅是代替鋼材,節(jié)約金屬,而更重要的意義是可以提高和改善凈化塔一設備的使用性能和找術性能,有利于促進凈化塔生產的發(fā)展,在經濟效益和社會效益上都具有重要意義。
2.可開發(fā)的玻璃鋼凈化塔的類型
可開發(fā)的玻璃鋼凈化塔的類型有以下幾種:
(1)噴淋廢氣凈化塔是由塔體外殼、吸收劑噴淋系統(tǒng)(管道和噴嘴)和液滴分離器組成。這種塔結構簡單,阻力小但氣體在吸收塔斷面上的平均流速低(一般為0.2~1.0m/s),所以該塔的處理能力低,對有害氣體的凈化效率低。噴淋塔只適于有害氣體濃度低,處理的氣體量不大和同時需要除塵的情況。可用玻璃鋼設計和制造塔體外殼和液滴分離器(即玻璃鋼擋水板),再輔助以塑料管和噴嘴,則噴淋塔即可變成全防腐型的玻璃鋼噴淋塔。
(2)填料塔填料塔是由塔體外殼、塔內填料層、吸收劑噴淋系統(tǒng)(管道、噴嘴)、液滴分離器等組成。由于填料層的作用,使有害氣體和吸收劑增加了接觸面積,從而提高了對有害氣體的吸收效率,因而填料塔比噴淋塔凈化效率高,但阻力比噴淋塔大。可用玻璃鋼設計制造塔體外殼,液滴分離器,填料環(huán)。管道、噴嘴可采用塑料件。
(3)湍球塔湍球塔內有小球存在,在處理有害氣體時,由于氣、液、固三相接觸,增加了接觸面積,所以對有害氣體的凈化效率高,并且由于小球對空氣的阻力比填料環(huán)的阻力小,因而塔斷面上的空氣平均流速達2~6m/s,所以湍球塔在同樣的斷面風速下比填料塔阻力小。
湍球塔的塔體外殼、篩板(可做成蜂窩板)、液滴分離器等可用玻璃鋼材料設計制造,小球管路、噴嘴可采用塑料件,湍球塔可設計成全防腐型玻璃鋼凈化塔。
(4)篩板塔篩板塔內設有幾層篩板,氣體自下而上穿過篩板上的吸收液層,氣液在篩板上交叉流動,通過氣、液鼓泡進行吸收。
篩板塔結構簡單,吸收效率高,處理風雖大。該塔也可用玻璃鋼材料設計制造。目前我國已有少數(shù)廠家生產玻璃鋼噴淋塔、填料塔,這是可喜的開端,但應注意到用玻璃鋼可開發(fā)的凈化塔不僅是噴淋塔和填料塔兩類,尤其比這兩類塔技術性能更好地湍球塔應引起足夠的重視。
湍球塔的構造及性能
(1)預凈化段
預凈化段也即進氣段。段體為玻璃鋼材料,段體上設有有害氣體入日和檢視鏡,其內上部有吸收劑噴淋系統(tǒng)。噴淋系統(tǒng)管路采用塑料管,噴嘴采用尼龍噴嘴。段內下部可容納一定量的吸收液,液面位置上有溢流管接頭,下部有排污管接頭。
該段的功能是將進入塔內的有害氣體進行預凈化。由于進入的有害氣體濃度較大,經逆向噴淋下來的吸收劑洗滌、吸收,可以使有害氣體的濃度降低。
(2)凈化段
凈化段體采用玻璃鋼制造。其上設有檢視鏡,段體間采用法蘭聯(lián)接。段內底部設有玻璃鋼蜂窩板做的隔板,隔板上均布φ30mm的聚乙烯塑料湍球層。段內上部同樣布置有吸收劑噴淋系統(tǒng)。
此段功能是使經預噴淋處理后的氣體進行第凈化處理。
由于氣流通過蜂窩隔板,穿過段內湍動旋轉互相碰撞的小球自下而上運動,吸收劑自上而下噴淋加濕了小球表面,使得段內的氣、液、固三相接觸,從而增加了氣液的接觸面積,增大了吸收推動力,提高了吸收效率,有害氣體在此段能得到很好的凈化吸收。
(3)第二級凈化段
此段段體材料、連接方式、構造同第凈化段。
此段的功能是使經過預處理和第處理后的氣體再經過二級凈化處理。經過第二級凈化處理后的空氣可以達到排放標準要求。
(4)除霧段
除霧段采用玻璃鋼材料制造,段間采用法蘭連接。
段內是空的,法蘭入口處設置兩層尼龍窗紗。此段的功能是使凈化后的空氣中液滴分離出來,防止排氣中帶走液滴。
廢氣凈化塔除以上四個主要功能段外,在除霧段上設置一段帶傘形風帽的短管,用以排出凈化后的空氣。
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