一种复合式水喷淋降温除杂装置的探讨

李 雨

[中复神鹰（上海）科技有限公司，上海 200120]

随着国家对环境保护日益重视，近几年，纺织行业的空气净化工程由前期的干式简易处理逐渐向湿式复合处理转变。干式简易处理无论自动化程度高低，通常都以网式除尘、袋式除尘为主，虽然可以除掉大部分杂质，但对烟气及细小的染化料助剂颗粒收效甚微。

现在市面上也有一些水喷淋降温除杂装置，主要是简单的管式或箱式喷淋，其降温除杂效果有限，难以满足实际生产要求。

基于以上国内市场需求，本研究提供一种设计合理、特别适用于纺织行业前整理和后整理废气处理的复合式水喷淋降温除杂装置（图1），不仅可以去除大部分杂质，其进风温度通常也会大大降低。

本装置包括主塔体1、人孔2、卧喷组件3、进风管4、排水管5、水箱6、喷淋泵7、上水管8、立喷组件9、挡水除杂板10、旋风式挡水除杂机构11、流量调节阀门12、导流板13、挡水除杂角板14、中心喷嘴15、周向喷嘴16（图1至图4）。

1 复合式水喷淋降温除杂装置的主要结构、结构特点、除杂方法与创新点

1.1 主要结构

复合式水喷淋降温除杂装置主要由喷淋塔、装在喷淋塔内的复合式喷淋管（图2）、旋风式挡水除杂机构11（图3）构成。

图2 复合式喷淋管结构

图3 旋风式挡水除杂机构结构

1.1.1 喷淋塔

喷淋塔包括主塔体1和水平方向与主塔体连接的进风管4，主塔体1底部设有排水管5，主塔体1上设有人孔2。

1.1.2 复合喷淋管

复合喷淋管包括装在进风管4内逆风喷淋的卧喷组件3和装在主塔体内向下喷淋的立喷组件9，卧喷组件3和立喷组件9分别通过上水管8与水箱6连接；上水管8上装有喷淋泵7和流量调节阀门12，排水管5通过回水管与水箱6连通；进风管4呈水平方向，偏离喷淋塔轴线，与筒壁相切进风沿筒壁旋转形成旋风架构。卧喷组件3设有卧喷管，卧喷管上开有朝进风管进风口的喷嘴；卧喷组件3带有一组围绕中心喷嘴15的周向喷嘴16；立喷组件9装在喷淋塔主塔体1的上部，设有立喷管，立喷管上开有朝下喷淋的喷嘴，卧喷管和立喷管通过三通与水箱6连接，从上水管分为两路，一路通向卧喷组件，另一路通向立喷组件，立喷组件带有两组围绕中心喷嘴15的周向喷嘴16。

1.1.3 旋风式挡水除杂机构11

旋风式挡水除杂机构11装在主塔体顶部，包括中心筒体和与喷淋塔主塔体相接的外筒体，中心筒体与外筒体之间装有倾斜设置的挡水除杂板10，挡水除杂板10沿中心筒体周向设有一圈，且沿中心筒体周向均匀分布。挡水除杂板10外侧边与外筒体固定相接且相切，内侧边与中心筒体固定相接且相切，由从上至下倾斜设置的导流板13和设在导流板13顶部的挡水除杂角板14组成，导流板13分别与中心筒体和外筒体相切。导流板可采用倾斜设置的朝下弯曲的弧形板，挡水除杂角板14沿导流板的顶部从上至下倾斜设置，两块分别设在导流板13两侧，中心筒体为中心圆柱筒体，外筒体为锥台筒体，导流板上固定了挡水除杂角板。导流板沿外筒体径向朝外筒体中心呈45°升角，分别与中心筒体和锥台筒体相切。导流板自身下窄上宽，使焊接在导流板上的挡水除杂角板形成向下流水的坡度，从而使被挡住的喷淋水和杂质沿着筒壁流于回水管。

1.2 结构特点

进风管偏离主塔体的轴线设置且与主塔体的周向相切；喷嘴包括一个中心喷嘴和至少一圈周向喷嘴，周向喷嘴沿进水管周向或喷淋塔周向均匀设置；挡水除杂板由从上至下倾斜设置的导流板和设在导流板顶部的挡水除杂角板组成，导流板分别与中心筒体和外筒体相切，挡水除杂角板沿导流板的顶部从上至下倾斜设置，导流板和挡水除杂角板形成向下流水的坡度；导流板的倾斜方向为45°升角；挡水除杂角板（图4）有两块，设在导流板两侧；上水管上装有流量调节阀门；中心筒体为中心圆柱筒体，外筒体为锥台筒体；卧喷管和立喷管通过三通与水箱连接，排水管通过回水管与水箱连通。

图4 挡水除杂板结构

1.3 除杂方法

含杂质的生产废气从进风口进入复合式水喷淋降温除杂装置，首先受到水平方向卧喷组件3的逆风喷淋，杂质与水滴、水雾抱合变大，部分随水滴坠落进入回水，所余进风继续前行与喷淋塔筒壁形成旋风，再次受到立喷组件9向下的喷淋，水滴与杂质向下降落或在筒壁旋转降落进入回水，所余进风与杂质继续向上，进入塔顶的旋风式挡水除杂机构11，大部分喷淋水和杂质通过挡水除杂板10时被除掉，回水通过回水管5流入水箱6，经过过滤除杂沉淀后进入喷淋泵进行循环使用，风力则继续向前，进入后续空气净化装置。

生产废气首先进入旋风式喷淋塔水平方向的进风管，通过进风管前端的卧喷组件，向来风进行逆风喷淋，来风里面的短纤维、染化料助剂等与水雾、水滴结合形成大颗粒，部分沉降进入回水管，大部分随风进入喷淋塔主体。通过喷淋塔上部的立喷组件，向下均匀喷淋，使进风里的各类杂质进一步抱合，部分随水滴坠落进入回水，部分随旋风贴在筒壁向下流入回水，所余部分继续向上，进入喷淋塔顶部的旋风式挡水除杂机构，进风里的水分和杂质更大限度地撞击导流板，到达挡水除杂角板后沿着向下的斜度流向筒壁，最终流向回水。

1.4 装置创新点

进风管偏离主塔体的轴线设置且与主塔体的周向相切，由于进风管偏离塔体轴线与塔的筒体内壁相切，使进风与喷淋塔筒壁形成旋风效应，使来风里的杂质进一步抱合形成更大颗粒，部分沿筒壁向下流入回水，部分继续向上，进水管处设逆风喷淋的卧喷组件，使生产废气及里面的杂质与水滴、水雾充分抱合，加快吸附速度、提高吸附效率。喷淋塔上部的立喷组件向下均匀喷淋，使进风里的各类杂质进一步抱合，部分随水滴坠落进入回水，部分随旋风贴在筒壁向下流入回水，所余部分继续向上，进入喷淋塔顶部的旋风式挡水除杂机构。旋风式挡水除杂机构可以使进风里的水分和杂质更大限度地撞击导流板，到达挡水除杂角板后沿着向下的斜度流向筒壁，最终流向回水。

2 结语

纺织行业的生产废气温度通常在80～230 ℃，上述复合式水喷淋降温除杂装置不但可以去除大部分杂质，其进风温度通常也会降到60 ℃以内，具有明显的降温除杂效果，为后续的空气净化工程创造了良好的工艺技术条件。