结构设计对袋收粉器阻力的影响

1、结构设计对袋收粉器阻力的影响、前言目前，我国已有多条矿渣微粉生产线投入运行。矿渣微粉制备系统中的产品均由系统中的袋收粉器收集，袋式收粉器既是生产设备，又是环保设备；系统中收粉器的设计是否合理，对磨机的产量、系统电耗及环保达标影响较大。调查中发现有些生产线，由于袋收粉器运行阻力过高（超过2000Pa），影响了系统的达产，增加了单位产品的电耗；袋式收粉器滤袋六个月左右即开始破损，既影响了环保达标又增加了运行成本，因此，袋收粉器设计是否合理，成为矿渣微粉制备系统中影响达产和排放达标的重要因素。江苏沙钢集团公司新建两条年产90万吨矿渣微粉生产线，立式磨由德国莱歇公司提供，设计台时产量粉磨矿渣140吨/

2、小时，合肥水泥研究设计院承担了该系统袋收粉器的设备设计；设计中，吸取了其它矿渣微粉系统袋收粉器的成功经验和失败教训，在富乐公司气箱脉冲袋收尘器技术基础上，大胆创新，对沙钢集团公司两台袋收粉器进行了结构优化设计，大大降低了设备结构阻力，取得了非常理想的效果。该系统自2005年8月底达产运行至今已3个月时间，袋收粉器运行阻力（进出口压差）一直保持在700800Pa之间，系统电耗大大降低。2、收粉器设计技术参数       型号：FGM128-64        

3、0;  处理风量：600000m3/h    过滤面积：10232m2  滤袋数量：8192条       毛过滤风速：/min       入口浓度： 500g/ m3   出口浓度：25mg/ m3                 &#

4、160;                          耗气量：5 m3/min               滤袋承受温度：1300C  承受负压：9500Pa下图为运行中的两套矿渣微粉生产线照片3、收粉器

5、结构设计       3.1收粉器结构对收粉器整体运行阻力影响较大，但部分设计者及一些用户对这一点认识不够。例1：山东某厂矿渣微粉制备系统，收粉器为长袋脉冲式，处理风量30万m3/h，运行时进行了阻力测试，收粉器整体运行阻力2300Pa左右，其中设备本体阻力占1000Pa左右，严重影响了系统的通风；该系统运行6个多月，始终未能达到设计产量，且滤袋频繁破损。例2：四川某厂矿渣微粉制备系统，收粉器为气箱脉冲式，处理风量60万m3/h，收粉器整体运行阻力1700Pa左右，其中设备本体阻力占1100Pa左右，该系统虽然已经达产，但影响产品的电

6、耗。       3.2收粉器阻力（进出口压差）由本体、滤袋及吸附在滤袋上的粉尘等三部分组成。其公式为：P=P1+P2+P3  式中：P1为洁净滤袋的阻力，其大小与气布比（过滤风速）有关P2为吸附在滤袋上的粉尘阻力，其大小与粉尘性质（浓度、细度、湿渡、温度等）有关P3为收粉器本体（结构）阻力，该阻力主要由进出风口、风道、各袋室进出风口、袋口等气体通过的部位产生的摩擦阻力和局部阻力有关，即为各部位摩擦阻力和局部阻力之和，简易公式表示为：P3=Kmv2+Kjv2     

7、0; 式中：Km为摩擦综合系数。                 Kj为局部阻力综合系数。                     V为气体流经各部位速度。       由公式看出，阻力的大

8、小与气体流速大小的平方成正比，因此，设计中，应尽可能扩大气体通过的各部位的面积，最大限度地降低气流速度，减小设备本体阻力损失。依据这个原则，在富乐公司气箱脉冲袋收尘器技术基础上，对收粉器结构尺寸重新设计。       双排布置原风口尺寸为15122700mm，沙钢设计改为26303000mm，进出口风速由21m/s降为/s，长20m的风道风速同样降为原来的1/2，依据阻力公式计算，阻力降为原来的近1/4。沙钢收粉器运行测试证明，进出风口及风道风速降低，即可降低阻力又能更好地均风。有的设计者在风道中设计挡流板（或叫均流板），以达到均风的

9、目的，作者认为这样会增加阻力损耗，设计中应以降低风速为首选，进出风口及风道风速以不超过10m/s为佳。同时，进风道应考虑防积灰结构设计。设备结构设计及各部位风速如图一、二。       由图一、二所示，含尘气体经风道进入灰斗，原设计风道底部、两灰斗间有水平面，容易积灰。沙钢修改设计，扩大灰斗上口尺寸，消除积灰面，同时增大了风道与灰斗间的通风截面，使风道与灰斗间的气流速度由原来的2.8 m/s降为/s。阻力降低，均风效果大大提高。       过滤后的气体经由各单元净气箱、出气

10、阀口进入出风总管，净气箱高度由原来的350mm改为450mm，提升阀行程由原来的250mm设计成400mm，阀板下风速由原来的/s降为/s，阀口的直径由600扩大至800，阀口气流速度由/s降为/s；此处提升阀行程和阀口尺寸的扩大，对降低设备阻力起到了非常大的作用，现场测试数据证明了这一点。       阀口气流属于紊流，阀口气流速度对设备阻力的影响，以前已有作者论述，并称之为喉咙效应。该处气流速度有不同的合理推荐数据，一般认为8-10m/s较为合理。经过对原设计设备和沙钢设备运行数据比较，我们认为阀板下风速和阀口风速应小于6m/s。

11、       设备的漏风主要来自顶部检修门和灰斗下部的卸灰装置，做好顶部检修门密封和卸灰处的锁风设计尤为重要。       顶部检修门采用橡胶密封条，密封条被镶嵌在门板与角钢的沟槽内，两垂直方向的密封条采用450对接，接缝设计成曲线，增加气流阻力，减少漏风，如图三所示。       依据多年的使用经验，大灰量且锁风要求较高的场合不宜采用分格轮，为此，我们设计了三道重锤翻板式卸灰阀；该阀结构简单，卸灰量大，密封效果好，

12、且不需动力驱动；与分格轮相比，采用这种卸灰阀，该台设备至少节省30KW的动力消耗。依据收粉器运行时进出口温差（8-100C）计算，整机漏风率<4%，密封及锁风设计较为合理。4、收粉器运行状态监控设计       4.1设备进出风口分别设有两套压差监测装置和两套温度监测装置，监测信号送入中央控制室内，由中控室直接监控收粉器的运行情况，下图为收粉器运行时中控室电脑显示局部照片。       4.2该设备分箱设计，离线清灰；共分有64个过滤、清灰单元，设计有64套提升阀和12

13、8套脉冲阀，如此多的提升阀和脉冲阀在收粉器运行时工作是否正常，直接影响收粉器的清灰效果及运行阻力，从而影响整个系统的运行。按原来的设计，需停机后才能检查，工作量大；沙钢两台设备，我们在每个单元设计装有U型压力计，通过各单元的压力变化随时判断其提升阀和脉冲阀工作是否正常，提高了工作效率；该设备和每个单元的工作状态随时都在监控之中。5、设备运行状况       沙钢两条矿渣微粉生产线于05年8月28日投入运行，一个星期达到设计产量，收粉器表现出良好的运行状态，设备运行阻力仅为原来其它设备运行阻力的1/2-1/3；根据运行状况，我们调整了清

14、灰参数，清灰压力由0.43MPa调整为0.23Mpa，清灰室间隔由10s调整为15s，降低了清灰频率和清灰压力，减少了压缩空气的消耗，减轻了清灰时压缩空气对滤袋的冲击，将会大大提高滤袋的使用寿命。下表为为摘录的几组运行数据。 表一日期月日产量t/h风量万m3/h进出口压差 Pa清灰压力MPa进口温度0C出口温度0C风机转速rpm未投料52360   65011044600-63011010480515046710-80511310589015046710-81010910289015046705-80511210389015046715-805115108890从上表数据可以看出，收粉器运行稳定，阻力较低。6、体会       沙钢两台收粉器的优化设计及运行数据表明，当确定好合适的过滤风速（气布比）后，设备结构的优化设计相当重要；不合理的结构设计会带来较高的运行阻力，影响系统达产，增加电耗；有的用户在收粉器阻力高时