袋式除尘器设计参数的选择与计算方法.doc

袋式除尘器设计参数的选择与计算方法发布时间：2010-12-25 点击率：370砖瓦消费粉尘净化较重，通风除尘是砖瓦消费中的紧要环节，它对确保消费环境干净，维护消费者身心安康具有紧要意义。袋式除尘器是一种运用无机纤维或无机纤维过滤资料将含尘气体中的粉尘滤出的除尘设备。它不仅对粉尘有很好的捕集效果，并且辅以必要的措施还能够处置少许有毒无害的气体，因此在砖瓦工业中失掉了普遍的运用，已成为避免大气净化、改善休息恳求、回收有用物料以及维护机电设备等方面的有用安装。但是阅历调查也发现，有些袋式除尘器的运用效果不足理想， 如粉尘排放浓度超标、设备阻力过大、维护义务繁重；有的安装运用不久就弃而不必，更为严重的是有些袋式除尘器还曾显示过爆炸事故。阅历剖析，以为唯有针对不同的详细状况，正确地设计袋式除尘器，选择合理的设计参数，方可获得高效、低耗、平安牢靠的运转效果。袋式除尘器比拟紧要的设计参数包括滤袋选择、过滤速率、过滤面积、清灰办法等，上面就这些设计参数的选择计算办法做少许剖析。1袋式除尘器的类型与原理根据过滤机理，可将袋式除尘器分为表层过滤器与深层过滤器。1.1表层过滤表层过滤的机理非常随意，即采用孔径比所需捕集颗粒粒径小的薄层过滤介质来捕集颗粒。表层过滤介质属于编织的单层构造，因而，即使过滤介质的孔径比所需捕集的粉尘的粒径要小，但是当空气携带粉尘阅历过滤介质时，粉尘颗粒易在过滤介质的小孔上搭桥，从而使过滤介质的孔径变小。随着捕集的粉尘量增长，过滤介质外表的粉饼起到过滤介质的作用，而过滤介质自身仅仅充任粉饼的支架。粉饼的均匀孔径比所要捕集的粉尘粒径小，因此可将混合气流中的粉尘捕集上去。“表层过滤”即因粉尘微粒被搜集在逐步增厚的粉饼表面面上而得名。过滤介质通常是棉布，也能够是纸张、有孔金属膜或砂层。当混合气流阅历过滤介质时，其中的粉尘堆积在过滤介质外表上构成滤饼，此时，真正起过滤作用的是滤饼（又称初粘层）。在表层过滤中，混合气流阅历过滤介质的均匀速率称为表观速率。它对袋式除尘器的除尘成效、构造及运转经济性非常紧要。假定表观速率低，则除尘效率高，但假定表观速率太低，则所需的过滤面积过大，增长了袋子的数目与尺寸。假定表观速率较高，则除尘器构造紧凑，造价较低。1.2深层过滤深层过滤机理在日常生活中的一个典型例子是过滤嘴香烟，用过即扔。所谓深层过滤，即在粉尘的捕集进程中，全部过滤介质均起捕集作用，而不像表层过滤那样，过滤紧要依赖过滤介质外表所构成的初粘层。深层过滤介质的纤维随意定向，因而，当携带着粉尘粒子的混合气流流向该纤维体时，必需绕过纤维。由于混合气流中的粉尘粒子比空气重，在惯性力的作用下，粉尘粒子必将与纤维显示碰撞，从而从混合气流中辨别出来。在深层过滤中，通常称混合气流阅历过滤介质的均匀速率为气布比。不论是表层过滤还是深层过滤，粉尘的捕集都离不开分散、碰撞、阻拦等作用。1.3脉冲反吹式布袋除尘器袋式除尘器按清灰方式的不同可分为震动式、气环反吹式、脉冲式、声波式及复合式等5品种型。其中脉冲反吹式根据反吹空气压力的不同又可分为高压脉冲反吹式与高压脉冲反吹式两种。脉冲反吹式布袋除尘器由于其脉冲喷吹强度与频率可实行调理，清灰效果好，是目前世界上最为普遍运用的除尘安装，原理图见图1。含尘气体从袋式除尘器入口进到后，由导流管进到各单元室，在导流安装的作用下，大颗粒粉尘辨别后间接落入灰斗，其他粉尘随气流平均进到各仓室过滤区，过滤后的干净气体透过滤袋经上箱体、提升阀、排风管排出。随着过滤工况的实行，当滤袋外表上的积尘抵达一定厚度时，由清灰控制安装（差压或定时、手动控制）按设定程序封锁提升阀，控制目前单元离线，并开启电磁脉冲阀喷吹，抖落滤袋上的粉尘。落入灰斗中的粉尘经由卸灰阀排出后，运用输灰零碎送出。2滤袋的选择滤布必需有合适的孔隙，允许空气顺利阅历而阻拦粗大的粉尘进到滤布外部。粗大颗粒的粉尘一旦进到滤布外部，就没法将其肃清，组成滤布透气成效大大下降，除尘阻力增大，乃至滤袋没法再运用。这也是为什么除尘器滤袋纤维直径央求较细、滤布较密实的缘由。即使细纤维制成的滤布价钱较高，刚末尾运用时过滤阻力较大，但在全部运用期比拟稳固，运用寿命长。当然，如今已有了避免粉尘进到滤布外部而透气成效又不降低的新型资料，比方在滤袋与粉尘接触外表喷涂或掩盖一层超薄氟化树脂微孔膜。惰性树脂是全部疏水的，润滑的外表不光不会粘上粉尘，并且对含水率较高的粉尘也会大大降低由粘附显示的糊袋景象。也有用通用处置粉剂喷涂滤袋外表，使之外表构成极薄的滤饼，使孔隙度比拟平均、粗大。对滤布外表实行压光或烧结等特别工艺处置，也能够抵达一样的目的。三防(防油、防水、防静电）滤布在建材企业除尘行业失掉较普遍的运用。总之，在选择除尘布袋资料时，最佳参照相干材料或讨教专业消费厂与专家。如今滤袋消费厂很多，种类差别大，价钱差别也大。在选择滤袋时要综合思考价钱、运用寿命与处置物料的物性。特殊是外购除尘器时不能单纯思考价钱，还必需思考其配置与资料。有的滤袋处置某种粉尘有用，但对其他粉尘能够不是最佳。滤布构造能够是毡制的或编织的。大少数毡制品由于纤维间的毛细作用会吸潮，但少许特别的毡制品比方玻璃纤维针织毡能够在一定水平上防潮。毡制品纤维的不规则陈列，孔隙平均，一同为了确保其强度，滤袋厚度较厚，除尘效率高。在少许紧要场所或遇到粉尘细的物料，特殊是具有较高外表气流速率的除尘器滤袋常常采用毡制品纤维。编织的纤维织品是用纺纱编织而成的。纺纱间有各类花纹的孔隙，外表光亮，随意设计成能够坚持或摆脱滤饼的滤布。为了进一步进步外表成效，能够用硅酮树脂喷涂，取得耐磨外表、改良滤饼的摆脱滤袋或降低滤袋的吸潮才干。对熔点低、粘附性大的各类化学药品最佳采用编织纤维的滤袋。3过滤速率袋式除尘器的过滤速率V是被过滤的气体流量(m3/min)与过滤织物面积(m2)的比值。过滤速率是确定除尘器成效的一个紧要参数，其大小间接影响到袋式除尘器的一次性投资、运转费用、除尘效率等。过滤速率太高会组成压力损失过大，降低除尘效率，使滤袋梗塞致使疾速损坏。但是，进步过滤速率能够增长过滤面积，以较小的设备来处置一样流量的气体。过滤速率小会进步除尘效率，延伸滤袋运用寿命，但会组成除尘器过于庞大，一次性投资加大。目前尚无可运用的理论计算公式计算过滤速率，紧要靠阅历确定。但就定性而言，它与粉尘性质、气体含尘浓度、滤袋材质与清灰方式等要素有关。普通若含尘浓度高、粉尘颗粒小，过滤速率应取小值，反之则取高值。4过滤面积4.1滤袋规格滤袋规格(长度L与直径D与进到滤袋的入口速率Vi(m/s)有关，当含尘气体进到每条滤袋时，如入口速率Vi过快，一方面会加快清灰降尘的二次飞扬，另一方面会由于粉尘的摩擦使滤袋的磨损急剧增长，普通Vi不能大于2m/s。滤袋的长径比(L/D)可用过滤速率与入口速率i表示：设单袋气体的流量为q(m3/s)。当过滤速率V较高时，/D在一个较小的范围内；当过滤速率V较低时，L/D在一个较大的范围内。据此，袋式除尘器滤袋的长径比L/D普通为1035。因此，滤袋的直径可在150mm300mm，滤袋长度可在1.5m10m内选择。3.2过滤面积确实定根据需过滤的气体流量与过滤速率就能够确定除尘器的过滤面积，计算公式如下：A（Q+QL）/V 式中A过滤面积，m2；Q需过滤的气体流量，m3/min；QL通风除尘零碎漏风量，m3/min，普通按需过滤气体流量的15%30%选取；V过滤速率，m/min。3.3 滤袋数目滤袋数目N是总过滤面积A除以单个滤袋的外表积Ai（m2）。对圆袋：5清灰袋式除尘器依赖滤袋对含尘气体实行过滤。含尘气体穿过滤袋时，随着它们深化滤料外部，使纤维间孔隙逐步减小，最后构成附着在滤袋外表的粉尘层，即所谓的初层。袋式除尘器的过滤作用紧要是依赖这个初层以及逐步堆积起来的粉尘层实行的，即便过滤很微细（1um左右）的粉尘也能取得较高的除尘效率(99%)。随着粉尘在初层根底上不停积聚，使其透气性变坏，除尘器的阻力增长，即使此时滤袋的除尘效率也增大，但阻力过大会使滤袋极易损坏或因滤袋两侧的压差过大，使空气阅历滤袋孔眼的速率（过滤速率）过高，将已粘附的粉尘带走，反而使除尘效率下降。因而，袋式除尘器运转一定时辰后要及时清灰，清灰时又不能毁坏初层，以防除尘效率下降。袋式除尘器的清灰办法有三种：机械摇动清灰；逆气流反吹与震动结合清灰；脉冲喷吹清灰。5.1机械摇动清灰机械摇动清灰是先封锁除尘风机，接着阅历一台摇动电机的往复摇动给滤袋一个轴线方向的往复力，滤袋又将这一往复力转换成径向的哆嗦运动，使附在滤袋上的粉尘下落。显然在过滤外形时，由于滤袋受气流的压力而成柱状，摇动轴的往复运动就不能转换成滤袋的径向哆嗦，这就是必需停机清灰的缘由。为了充沛运用粉尘层的过滤作用，选择的过滤速率较低，清灰时辰间距较长（当阻力抵达400Pa600Pa时清灰为宜)，即便用普通的棉布做滤料，也会有较高的除尘效率。 这种清灰办法的除尘器构造随意、成效稳固，适合小风量、低浓度与分散的扬尘点的除尘，但不适合除尘器连续长时辰义务的场所。5.2逆气流反吹清灰从相反方向反吹空气阅历滤袋与粉尘层，运用气流使粉尘从滤袋上零落。采用气流清灰时，滤袋内必需有支撑构造，如撑环或网架，以防止把滤袋压扁、粘连、毁坏初层。反吹空气能够由专门的风机供应，也能够运用除尘器自身的负压从内部吸入，采用后者时，除尘器自身的负压值不能小于500Pa。清灰进程是分组实行的，某一组滤袋清灰时，反吹空气阀门自发开启，一同污染空气出口阀门处于封锁外形。关于运用大气反吹的除尘器，当阻力抵达600Pa1000Pa时清灰为宜；关于运用风机反吹的除尘器，当阻力抵达600Pa1000Pa时清灰为宜，清灰时辰约为30s60s，清灰的时辰间距约为3min8min。这种清灰办法的除尘器处置风量大，因采用分室构造，故可在不停机的恳求下维修检验。清灰机构随意，维护方便。如除尘滤袋采用内滤式，粉尘均集聚在滤袋的内外表上，检验人员或换袋人员的休息恳求大为改善。5.3脉冲喷吹清灰含尘气体阅历滤袋时，粉尘阻留在滤袋表面面，污染后的气体经文丘里管从上部排出。每排滤袋上方设一根喷吹管，喷吹管上设有与每个滤袋绝对应的喷嘴，喷吹管前端装设脉冲阀，阅历程序控制机构控制脉冲阀的启闭。脉冲阀打开时，紧缩空气从喷嘴高速射出，带着比本身体积大57倍的诱导空气一同经文丘里管进到滤袋。滤袋急剧收缩引发冲击震动，使附在滤袋外的粉尘零落。当阻力抵达1kPa1.5kPa时清灰为宜。紧缩空气的喷吹压力为500kPa600kPa，脉冲周期（喷吹的时辰间距）为60s左右，脉冲宽度（喷吹一次的时辰）为0.1s0.2s。脉冲喷吹清灰的长处是清灰进程不中缀滤料义务，能完成粘附性强的粉尘零落，清灰时辰间距短，可选用较高的过滤速率。缺陷是脉冲喷吹需求有紧缩空气源。5.3.1喷吹压力喷吹压力是指脉冲喷吹的紧缩空气压力，喷吹压力越大，诱导的二次气流越多，构成的反吹气速越大，清灰效果越好，袋滤器压力下降越清楚。图6为对由QMF100型电磁脉冲阀构成的喷吹零碎的测定后果。由图6可见，在袋式除尘器压降限定后，喷吹压力越高，处置才干越大。在喷吹间距及喷吹时辰不变的状况下，喷吹压力增长，允许入口含尘浓度能够对应进步。但喷吹压力过高，也会显示过度清灰景象，反而影响污染效率，即袋式除尘器显示霎时“冒灰”景象，一同耗气量增长，糜费动力。由此可见，喷吹压力过低或过高都会影响过滤效果。实验标明，紧缩空气的压力十分大的一局部耗费在抑制喷吹零碎自身的阻力上，其数值可达0.2MPa以上，其中脉冲阀的阻力占很大局部。近年来显示几种低阻脉冲阀，如直通脉冲阀与双膜片高压脉冲阀等，由于其内阻降低很多，也使喷吹压力对应降低，即高压喷吹零碎，喷吹压力最低可达0.2MPa0.3MPa。此外，加大气包及喷吹管直径，以喷嘴替代喷孔等均可降低喷吹压力。DMFF属于高压脉冲阀，而DMFZ为高压脉冲阀，它们自身的压力损失不同，央求喷吹压力也应不同。喷吹压力除了思考脉冲阀阻力外，还应思考滤袋长度，短滤袋采用低的喷吹压力，长滤袋喷吹压力要对应增大。关于滤袋长为2000mm、高压直通脉冲阀，喷吹压力0.45MPa0.55MPa。扁袋除尘器普通采用高压角式脉冲阀，喷吹压力可适当进步到0.6MPa。5.3.2喷吹间距喷吹间距的长短间接影响到除尘器的压降。对采用定时控制的脉冲袋式除尘器，喷吹间距由脉冲控制仪设定，定时喷吹（开环控制）。阅历调理脉冲间距，可使除尘器压降根本坚持在稳固外形下运转。在不影响正常运转的恳求下，应尽量延伸脉冲间距，这样能够增长紧缩空气耗量，还能够增长脉冲阀膜片及滤袋的损坏，延伸运用寿命。延伸喷吹间距，喷吹零碎耗电量即使少了，但由于除尘器压降增长过度，会增长引风机的耗电量。5.3.3喷吹时辰喷吹时辰(又称脉冲宽度)即脉冲阀打开喷吹的时辰。普通喷吹时辰越长，喷入滤袋内的紧缩空气量也越多，清灰效果好。但喷吹时辰增长到一定值后，对清灰效果的影响并不清楚。为QMF100型脉冲阀在过滤速率与入口含尘浓度一定时，不同喷吹压力下，喷吹时辰与除尘器压降的关系。可见，末尾，随喷吹时辰的增长，除尘器压降下降很快，而喷吹时辰抵达一定值时，压降下降很少，但紧缩空气量却成倍增长。因而想阅历调理喷吹时辰来降低除尘器的压降是无量的，普通喷吹时辰在0.1s0.2s，通常取0.15s。5.3.4紧缩空气耗量紧缩空气耗量紧要取决于喷吹压力、喷吹周期、喷吹时辰、脉冲阀方式与口径以及滤袋数等要素。为QMF100型脉冲阀在过滤风速一定而喷吹压力不一同， 喷吹时辰与耗气量的关系。除尘器的总耗气量Q可按下式计算：Qanq/T 式中：Q每除尘器耗气量，m3/min；a附加系数（包括管道漏气）取1.2；n脉冲阀数目，个；q每个脉冲阀喷吹一次耗气量m3；普通喷吹时辰0.