布袋除塵器的機(jī)理分析與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

時(shí)間：2016-10-20 10:06 來(lái)源：東辰環(huán)?！岫龋? °C

布袋除塵器的機(jī)理分析與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

布袋除塵器的基本結(jié)構(gòu)包括上箱體、中箱體、灰斗、濾袋等部分組成，具體結(jié)構(gòu)。除塵布袋或者濾袋是袋式除塵器運(yùn)行過(guò)程中的關(guān)鍵部分，通常為圓筒型濾袋垂直地懸掛在除塵器中。在脈沖除塵器中，粉塵是附著在濾袋的外表面。含塵氣體經(jīng)過(guò)除塵器時(shí)，粉塵是捕集在濾袋的外表面的，而干凈氣體通過(guò)濾料進(jìn)入濾袋內(nèi)部。布袋內(nèi)部的骨架用來(lái)支撐濾袋，防止濾袋塌陷，同時(shí)它還有助于塵餅的清除和重新分布。工作時(shí)，含塵氣體從布袋除塵器入口進(jìn)入后，由導(dǎo)流管進(jìn)入各單元室，在導(dǎo)流裝置的作用下，大顆粒粉塵分離后直接落入灰斗。其余粉塵隨氣流均勻進(jìn)入各倉(cāng)室過(guò)濾區(qū)，過(guò)濾后的潔凈氣體透過(guò)濾袋經(jīng)上箱體、提升閥、排風(fēng)管排出。隨著過(guò)濾工況的進(jìn)行，當(dāng)濾袋表面上的積塵達(dá)到一定厚度時(shí)，由清灰控制裝置差壓或定時(shí)、手動(dòng)控制按設(shè)定程序關(guān)閉提升閥，控制當(dāng)前單元離線，并打開電磁脈沖閥噴吹，抖落濾袋上的粉塵。落入灰斗中的粉塵經(jīng)由卸灰閥排出后，利用輸灰系統(tǒng)送出。

常用的柔性濾袋脈沖噴吹清灰過(guò)程一般被描述為：在脈沖噴吹時(shí)，清灰氣流使濾袋內(nèi)壓力急速上升，濾袋迅速向外膨脹，當(dāng)袋壁膨脹至極限位置時(shí)，很大的張力使其受到強(qiáng)烈的沖擊振動(dòng)，并獲得最大反向加速度從而開始向內(nèi)收縮，而附著在濾袋表面的粉塵層不受張力作用，因慣性從濾袋上脫落。但也有研究表明，在遠(yuǎn)離噴射氣流入口的濾袋底部，濾袋彈性形變很小，濾袋所獲得的加速度遠(yuǎn)小于濾袋中部，因此只通過(guò)J慣性作用實(shí)現(xiàn)除塵是不可能，這部分區(qū)域必然有另一種機(jī)理在起作用，

分析可知?jiǎng)傂越橘|(zhì)(如陶瓷管)清灰過(guò)程中振動(dòng)極小，氣流反吹必在清灰過(guò)程中起重要作用。綜上所述可以得出濾袋的清灰過(guò)程是多種機(jī)理共同作用的結(jié)果，但可以通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)(理想態(tài)設(shè)為剛性)內(nèi)外的氣流作用壓差來(lái)衡量強(qiáng)度。

我國(guó)袋式除塵器在二十世紀(jì)五十年代主要采用原蘇聯(lián)型式的產(chǎn)品，六、七十年代少數(shù)幾個(gè)設(shè)計(jì)、研究單位在仿造美國(guó)、日本等國(guó)的脈沖型除塵器。1973年后，國(guó)內(nèi)開始出現(xiàn)一批生產(chǎn)袋式除塵器的企業(yè)，至今，大部分已成為我國(guó)生產(chǎn)袋式除塵器的骨干企業(yè)。進(jìn)入八十年代，我國(guó)的袋式除塵器生產(chǎn)達(dá)到了一定的規(guī)模。各科研、設(shè)計(jì)單位及大專院校在學(xué)習(xí)、引進(jìn)、消化、移植的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)各行業(yè)應(yīng)用的需要和生產(chǎn)廠一道研制了適合鋼鐵、電力等行業(yè)應(yīng)用的布袋除塵器，不但作為除塵設(shè)備，還作為不可缺少的工藝設(shè)備。

在我國(guó)實(shí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，大力加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，實(shí)行污染物總量控制、一控雙達(dá)標(biāo)的情況下，袋式除塵器在治理粉塵、煙塵、二氧化硫、二惡英等污染方面，將大有作為。因此，袋式除塵器今后十年將會(huì)迅猛發(fā)展。我國(guó)的濾料、濾袋和袋式除塵技術(shù)是同步發(fā)展的，目前已能生產(chǎn)化纖機(jī)織布、常溫針刺氈、防靜電針刺氈，防油防水針刺氈、耐高溫耐腐蝕針刺氈和玻纖連續(xù)布，玻纖膨體紗，玻纖針刺氈等濾料，以及聚四氟乙烯覆膜濾料等適合各種工況條件的性能優(yōu)良的過(guò)濾材料?？p袋的

技術(shù)水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，有的制袋廠已經(jīng)達(dá)到國(guó)外縫制濾袋的水平。

現(xiàn)階段袋式除塵器多采用脈沖清灰技術(shù)，一般認(rèn)為高壓脈沖清灰強(qiáng)度較大，低壓脈沖對(duì)濾袋的損傷較??；目前雖有不少低壓改進(jìn)技術(shù)，但高壓脈沖仍應(yīng)用較廣。國(guó)內(nèi)外大量學(xué)者一致認(rèn)為袋式除塵器的清灰主要依賴于反吹(脈沖)氣流作用，其分歧主要在清灰氣流將粉塵吹落和慣性力作用(柔性濾袋振落)上，對(duì)于清灰機(jī)理，前者認(rèn)為是氣流吹落作用，后者則認(rèn)為慣性力作用。

國(guó)外袋式除塵器應(yīng)用較早，技術(shù)較成熟，對(duì)清灰技術(shù)的研究也較多，早期大多用反吹氣流的氣源參數(shù)作為清灰的定性參數(shù)，實(shí)質(zhì)上，脈沖清灰影響因素眾多，需綜合評(píng)價(jià)。傳統(tǒng)意義上的以噴吹壓力和脈沖閥噴吹時(shí)間(脈沖寬度)作為袋式除塵器清灰性能的特征參數(shù)是不全面的，反吹(脈沖)氣流形式會(huì)因?yàn)闉V袋的幾何形狀不同而不同，不同結(jié)構(gòu)之間難形成對(duì)比。為此建立過(guò)濾過(guò)程試驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)改變不同的噴吹壓力，噴吹時(shí)間，得到不同的清灰效果，得出采用反向氣流最大壓力值和壓力增長(zhǎng)速度作為清灰特性參數(shù)更具有說(shuō)服力的結(jié)論。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者在研究反吹氣流量與清灰效率的關(guān)系時(shí)得出粘附在除塵濾袋表面的粉塵所需反吹氣流量依賴于粉塵層的沉積密度的結(jié)論。有關(guān)數(shù)據(jù)表明，對(duì)于彈性濾料，在粉塵面積密度為4008/㎡以上時(shí)，反吹氣量達(dá)500m清灰效果較好。從濾袋兩側(cè)壓差與清灰效率的關(guān)系可以得出；當(dāng)粉塵面積密度超過(guò)400g/㎡Y時(shí)，利用氣流反吹作用，袋內(nèi)較低的靜壓就可收到較好的清灰效果，常用的袋式除塵器在預(yù)設(shè)的清灰壓力條件下的粉塵面積密度一般會(huì)大于此值，因此在實(shí)際應(yīng)用中，袋式除塵器清灰氣流可采用低壓脈沖，但必須滿足濾袋內(nèi)外存在壓力差，即在同等條件下保證濾袋內(nèi)反吹氣流量大于濾袋容積，本條件是發(fā)生清灰的必要條件。

加速度影響清灰效率，清灰效率與粘附的粉塵密度有關(guān)。較厚的粉塵層，較小的加速度就可以獲得很好的清灰效果，因?yàn)閼T性力與速度和質(zhì)量有關(guān)：速度、質(zhì)量越大，慣性越大。對(duì)于彈性濾料，加速度為30g以上即可獲得較好的清灰效果，但當(dāng)清灰效率達(dá)到一定數(shù)值后，再提高加速度，清灰效率基本保持不變。清灰效率隨著清灰前粘附粉塵密度的增加而提高：氣流量較小時(shí)，大部分反吹氣流從薄粉塵層之間的裂縫或空隙穿過(guò)，粉塵層所受的作用力小，要想獲得較高的清灰效率就需要較大的氣流量；而厚粉塵層所受的作用力大，清灰效率就高。實(shí)際應(yīng)用中，較厚粉塵層在清灰時(shí)，常常是片狀剝落，且氣流在濾袋內(nèi)有一緩沖過(guò)程，對(duì)于透氣性較差的濾袋，氣流在濾袋內(nèi)聚集到一定量時(shí)才發(fā)生清灰，阻力系數(shù)較小的濾料在脈沖氣流到達(dá)時(shí)立刻清灰。

針對(duì)脈沖噴嘴大小、脈沖噴嘴距離、儲(chǔ)氣罐管線距離和脈沖氣體儲(chǔ)氣罐容積等因素進(jìn)行研究。研究表明：若噴吹氣體質(zhì)量流量上升速率快、峰值高，則濾管內(nèi)壓力波形上升速率和峰值也會(huì)隨之增加，噴嘴直徑越大，脈沖氣流的質(zhì)量流量峰值及質(zhì)量上升速度也越高，但會(huì)使脈沖氣流的消耗量增加，而脈沖噴嘴直徑過(guò)小會(huì)造成脈沖氣量減小，尤其是長(zhǎng)布袋，嚴(yán)重影響清灰效率；壓力罐容積越大，氣體的質(zhì)量流量越大，但當(dāng)容器到達(dá)一定大小后，增大容器的容積，脈沖氣流的增加量不再明顯；氣流管線的長(zhǎng)度對(duì)質(zhì)量流量影響不大，但大大降低了脈沖噴吹初射氣流的質(zhì)量流量峰值，并拓寬了脈沖寬度，即質(zhì)量流量的最大值與質(zhì)量流量的上升速度都將降低，因此管線越長(zhǎng)，越不利清灰。在工程應(yīng)用中，為了實(shí)現(xiàn)清灰的均勻性，應(yīng)盡量縮短脈沖清灰的管線，在噴吹系統(tǒng)中宜用不均勻噴口直徑。

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