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Guides / Engineering article

丝网除沫器的分离机理

惯性碰撞、直接拦截、布朗扩散——针织丝网除沫器的三种分离机理,以及各自在实际塔器中何时起主要作用。

Published 2026-07-10 · Updated 2026-08-26 · Internal technical review, standards checked on a scheduled cycle

General EngineeringOil & Gas / RefiningChemical & FertilizerFGD / Power

Terms used on this page

SI
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PI
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FGD
Flue gas desulfurization
PP
Polypropylene
PTFE
Polytetrafluoroethylene
ETFE
Ethylene tetrafluoroethylene
RFQ
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丝网除沫垫用于分离气流中夹带的液滴。它不是颗粒过滤器:气相应以较低压降通过,液滴则在丝上碰撞、聚并并排出。

跟踪一滴液体通过垫层的过程

分离不是一次碰撞即可完成。液滴先要接触丝材,留在润湿表面,与其他液体聚并,最后逆着气流方向排出。任一环节失效,已经截留的液体都可能再次夹带。因此,丝径、网层结构、液体表面张力和黏度、液体负荷、垫层方向以及支撑细节都会影响结果。

丝网不是按孔径筛分。小于表观网孔的液滴仍可能因惯性或运动轨迹接触丝材;反过来,外观看似致密的垫层如果排液不畅、边缘旁通或负荷过高,也可能无法正常工作。

三种分离机理

  1. 惯性碰撞 — 较大液滴(常见为数十微米)无法跟随绕丝流线,撞在丝上润湿表面并汇入液膜。
  2. 直接拦截 — 中等雾滴沿流线运动,当流线与丝的距离约为一个液滴半径时被截留。针织网常用的数微米粒径段主要依靠这一机理。
  3. 布朗扩散 — 亚微米雾滴做无规则运动,仍可能接触细丝,但普通针织网单独用于这类工况时通常能力有限。金属丝与纤维共织可能提高细雾截留;雾滴以亚微米粒径为主时必须专项评估,并可能需要纤维床系统。共织结构可以作为普通丝网的升级,但不能作为纤维床的同等替代。

切割粒径随气速、丝径和液体性质而变化。行业手册通常把针织网用于数微米及以上的雾滴,不把它作为纤维床酸雾分离的同等替代。在分液罐中适用的垫层,换到高液体负荷洗涤塔后仍可能发生液泛。

效率数字的成立条件

“去除 99%+”这类表述只有绑定液滴粒径依据和操作气速才有意义。初选时常用 Souders–Brown 方法估算再夹带风险明显上升前的最大允许表观气速。最终设计仍须核对容器几何、进口分布和排液。

常见形式为 v = K × √((ρL − ρV) / ρV),其中 v 为允许表观气速,ρLρV 分别为操作条件下的液相和气相密度。密度比没有量纲,因此 Kv 使用同一速度单位;英制 K 值未经换算不能直接代入 SI 计算。K 不是材料常数,也不是公式自动给出的默认值。它代表所选分离结构及操作裕量;压力、液体负荷、发泡、结垢、安装方向和下游后果都可能影响项目取值。计算结果只用于气速复核,不能直接证明分离效率。

要求供应方说明效率时,至少应同时给出:

  • 除沫器入口液滴粒径或粒径分布;
  • 入口液体负荷及其估算依据;
  • 操作压力和温度下的最小、正常、最大气量;
  • 允许压降及对应工况;
  • 所报结果来自计算、所供结构试验,还是通用目录描述。

排液、液泛与旁通

丝网上聚并的液体必须排出。气速或液体负荷升高时,垫层持液量增加;超过稳定排液范围后,即使原来已经截留,液体仍会再次夹带。易发泡、高黏度或含固体液体会进一步缩小稳定操作范围。

机械配合也属于分离条件。器壁或分块之间存在缝隙时,气体会绕过丝网走阻力更小的通道。因此,即使密度和厚度合格,仍可能因旁通失效。丝网选型应与支撑环、压紧格栅、分块接缝和排液间距一并复核。

采购规格应把介质与工况连起来

不能只采购“150 mm 厚不锈钢除沫器”。应冻结操作工况、材料牌号、丝材或单丝依据、成品密度和厚度、气流方向、格栅和拉结丝材料、分块图、器壁密封、支撑接口及检验记录。合同要求性能时,还应在 PI 中写明液滴依据、入口负荷、操作范围、允许压降和验收方法,不能只引用产品名称。

初步比较时,可以在有项目 K 值依据的前提下使用除沫器选型计算器。液体负荷或结垢可能影响型式时,再按丝网垫与叶片组选择指南核对针织丝网是否适合。

初步选型方向

雾滴以较粗夹带液滴为主且气速适中时,普通针织金属垫可以作为初步候选,具体合金仍由介质化学决定。细雾可进一步评估共织结构;浆液易堵或液体负荷很大时,应评估叶片组或丝网加叶片组合,不能只提高密度。亚微米酸雾必须专项评估,并可能需要纤维床系统;相关边界见硫酸雾指南。

工程资料及使用边界

Sulzer 的气液分离技术资料和 Koch-Glitsch 的雾沫分离与相分离资料均区分了丝网、叶片和纤维床的机理及操作范围。这些资料可作为工程判断依据,但其中专有型式的性能不能自动套用到其他结构。项目选型仍须以实际介质结构、工况和明确的设计依据为准。

Frequently asked questions

What droplet size can a wire mesh demister remove?

Knitted mesh is commonly used for mist droplets of a few microns and above when velocity, liquid load and drainage are suitable. Co-knit (wire + fiber) pads can extend capture toward finer mist, but predominantly sub-micron duties require specialist evaluation and may require a fiber-bed system. Co-knit is an upgrade over standard mesh, not a like-for-like fiber-bed substitute.

Does 99% efficiency always apply?

No. Any efficiency claim must state droplet size, gas velocity, liquid properties and operating margin to flooding. Meshium treats catalog efficiency numbers as preliminary only.

When should I send an RFQ instead of using a calculator only?

Send an RFQ when chemistry, fouling, high pressure, vacuum, unusual vessel geometry or replacement fit-up matter. A calculator gives first-pass area, not final internals design.