布袋除尘器专用零部件的全面详述

布袋除尘器专用零部件的全面详述一、概述1-1、布袋除尘器的定义布袋除尘器是利用织物制作的袋状过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的设备。新型滤料和自动清灰方式的出现，使这种已有一百多年历史的除尘设备日臻完善，广泛应用于现代工业。1-2、布袋除尘器的分类根据“布袋除尘器分类及规格性能表示方法”的国家标准，布袋除尘器分为五类。清灰方法是布袋除尘器分类的主要标志：（1）机械振动类用机械装置（含手动、电磁或气动装置）使滤袋产生振动而清灰的布袋除尘器，有适合间隙工作的非分室结构和适合连续工作的分室结构两种构造形式的布袋除尘器。（2）分室反吹类采取分室结构，利用阀门逐室切换气流，在反向气流作用下，迫使滤袋形缩瘪或鼓胀而清灰的布袋除尘器。（3）喷咀反吹类以高压风机或压气机提供反吹气流，通过移动的喷咀进行反吹，使滤袋变形抖动并穿透滤料而清灰的布袋除尘器（均为非分室结构）。（4）振动、反吹并用类机械振动（含电磁振动或气动振动）和反吹两种清灰方式并用的布袋除尘器（均为分室结构）。（5）脉冲喷吹类以压缩空气为清灰动力，利用脉冲喷吹机构的瞬间内放出压缩空气，诱导数倍的二次空气高速射入滤袋，使滤袋急剧鼓胀，依靠冲击振动和反向气流而清灰的布袋除尘器。1-3、布袋除尘器的结构形式根据结构特点的不同，布袋除尘器有以下形式：（1）上进风式和下进风式上进风式是指含尘气流入口位于袋室上部，气流与粒尘沉降方向一致。下进风风式是含尘气流入口位于袋室下部，气流与粒尘沉降方向相反。如果外部看是下进风式，但袋室设有导流板将含尘气流引入袋室上部扩散，应属于上进风式。（2）圆滤式和扁滤式圆滤式是指滤袋为圆筒形。扁滤式是指滤袋为平板形（信封形）梯形，楔形及非圆筒形的其它形状。（3）吸入式和压入式吸入式是指风机位于布袋除尘器之后，布袋除尘器为负压工作。压入式是指风机位于布袋除尘器之前，布袋除尘器为正压工作。（4）内滤式和外滤式内滤式是指含尘气流由袋内流向袋外，利用滤袋内侧捕集粉尘。外滤式是指含尘气流由袋外流向袋内，利用滤袋外侧捕集粉尘。二、滤袋滤袋是将纤维织制滤料采用缝纫或热熔等方式制作而成的柔性过滤元件，也是布袋除尘器最常用的过滤元件。滤袋除尘器的工作温度、除尘效率以及滤袋使用寿命主要由滤料特性确定的。滤袋可按其滤尘面分为内滤式和外滤式；按其形状分为圆袋和异形袋。1、常用滤袋形式（1）内滤圆袋内滤圆袋一般采用机织无缝圆筒布，也可采用平幅滤料缝制或热熔粘合。圆袋直径通常为Φ130~Φ300mm，袋长一般为2~10m，最长12m，控制袋长与直径比不大于40。内滤圆袋袋身上按照一定间距装有防瘪环，使滤袋在清灰反吸时保持粉尘沉降通道。内滤圆袋下端袋口套在除尘器花板的下袋座上，用抱箍或绳子固定，或在袋口缝上不锈钢弹性圈，胀嵌在下袋座的外凸缘内，上端用袋帽和吊挂装置悬挂在除尘器的横梁上。小规格的内滤圆袋（直径小于Φ150mm）可将上袋口缝成吊攀，直接用吊钩悬挂在除尘器的横梁上。内滤圆袋在使用时应处于张紧状态。在安装时，通过调节吊挂张紧装置来达到相应的张力，一般Φ300mm内滤圆袋，需要达到30kg。内滤圆袋的基本构造形式见图6-1。（2）外滤圆袋外滤圆袋一般采用平幅滤料缝制或热熔粘合。圆袋直径可为Φ80~Φ200mm，最常用的为Φ115~Φ160mm，袋长一般为2~6m，最长达8m。外滤圆袋在使用时应配有支撑滤袋用的框架，使圆袋在受压的情况下能保持正常的工作状态。外滤圆袋与框架的尺寸配合关系到滤袋清灰效果和使用寿命。合成纤维外滤圆袋与框架尺寸应是松动配合，即外滤圆袋的直径和长度应略大于所配框架尺寸。如Φ120mm的外滤圆袋应配用Φ115mm的框架，长度应比框架长15~30mm，使滤袋在清灰喷吹时有一定振幅。玻纤外滤圆袋与框架尺寸应是紧密配合。如Φ120mm的外滤圆袋应配用Φ120mm的框架，长度也是一致的，使滤袋在清灰喷吹时振幅很小，避免滤袋频繁绕曲折损。外滤圆袋的基本构造形式见图6-2。（3）外滤异形袋除圆袋之外的各种形状的过滤袋都称为异形袋，如扁袋、腰圆形袋、菱形袋、梯形袋等。这些滤袋都是外滤式，故称为外滤异形袋。外滤异形袋一般采用平幅滤料缝制或热熔粘合。扁袋、梯形袋的周长为800-900mm，袋长为2-6m，腰圆形袋周长380-450mm，长度为8-10m。扁袋、梯形袋主要用于回转反吹布袋除尘器，扁袋、菱形袋主要用于分室反吹布袋除尘器，腰圆形袋主要用于回转脉冲喷吹布袋除尘器。在设计这种异形袋时，应考虑充分利用滤料的门幅，减少边角料。外滤异形袋应配有相同形状的框架来支撑，使滤袋在受压工况下能保持正常的工作状态。滤袋与框架的尺寸配合应与外滤圆袋相同。外滤异形袋的基本构造形式见图6-3。2、滤袋缝制（1）滤袋配件滤袋配件可以分为两大类：一类是直接缝制在滤袋上，与滤袋组成一个不可分割的整体，如外滤圆袋的弹性圈、内滤圆袋的防瘪环等，称为缝制配件；另一类是滤袋安装和使用时不可缺少的配件，如外滤圆袋用的滤袋框架、内滤圆袋用的袋帽、卡箍和吊挂装置等，称为安装配件。1）内滤圆袋配件内滤圆袋配件如图6-4，其中3、4为缝制配件；1、2、5、6为安装配件。袋口胀圈（3）是由外套抱箍（5）安装方式改为内嵌弹性胀圈安装方式的一种袋口配件，用δ0.4x20mm弹性钢条制作，缝在袋口，利用袋帽或袋座上的凸缘固定密封，安装十分方便。防瘪环（4）一般用Φ3~5mm不锈钢丝制作，接口焊牢并应光滑无毛刺，不能断裂。2）外滤圆袋配件外滤圆袋配件如图6-5，其中1、2为缝制配件，3、4为安装配件。袋口胀圈（1）用δ0.38x19mm弹性钢带制作，密封条（2）可用同质毡料或橡胶条制造。滤袋由于品种和用途不同，也可能需要穿绳、穿带、使用拉链和穿孔圈、吊钩等，这就需要根据设计图纸的具体要求进行缝制。（2）滤袋缝制、热熔工艺及设备滤袋缝制或热熔与滤料的性能和质量一样重要，采用正确的工艺和设备是保证滤袋制造质量的关键。滤袋的形式和滤料品种不同，缝制或热熔工艺和设备也不一样。3、滤袋框架滤袋框架是使各种外滤袋在过滤及清灰工况条件下，保持一定形状及工作状态的安装配件，是滤袋的“筋骨”，直接关系到滤袋的过滤、清灰效果及使用寿命。（1）框架形式1）按形状分①圆形框架：用于圆袋的框架；②异形框架：用于扁形、腰圆形、菱形和梯形袋的框架。见图6-10。2）按安装方式分①上抽式框架：在除尘器花板上面进行装卸的框架；②侧装式框架：在除尘器花板下面从侧面进行装卸的框架。3）按框架结构分①笼式整节框架：由纵筋和支撑环焊接而成的笼形整体框架；②分节式框架：由两节或两节以上的笼式框架拼接而成的框架；③拉簧式框架：由钢丝绕成拉簧形的框架。分节式框架的常用连接方式见图6-11。（2）框架制造工艺圆形框架和异形框架中的腰圆形、梯形等框架主体是由纵筋和支撑环纵横叠交焊接成的笼形件，俗称袋笼。异形框架中的扁形框架主体是由纵横钢丝加密叠交焊接成的网格形件，俗称平板形或信封形框架。框架制造的主要设备是专用的自动多头焊接机。在多头焊接机上焊接时通常有两种工艺：一种是被焊接的纵向钢丝在自然状态下与支撑环或横向钢丝焊接，这种焊接方式方便、快捷、产量高，但焊成的笼形或网格在受到外力作用时容易变形，见图6-12；另一种是被焊接的纵向钢丝在预应力状态下焊接，这种焊接方法焊成的笼形或网格挺拔，受到外力不易变形，但焊接工艺较复杂，操作较麻烦，见图6-13。框架两端一般都有短管、法兰和底盘等配件，需要用专用模具冲压制成。这些配件在与主体框架焊接之前，所有锋利的快口都应修磨成R形，以防止在安装时损坏滤袋和损伤安装人员。（3）框架制造技术要求1）长度2~6m的框架应使用Φ3mm~Φ4mm的钢丝，用于支撑环的钢丝直径应大于纵向钢丝直径。2）用于合纤针刺毡滤袋的框架，纵筋之间间距≤40mm；用于玻纤滤袋的框架，纵筋之间间距≤20mm。3）信封形、平板形框架纵向钢丝间距≤50mm，横向钢丝间距≤100mm。4）框架支撑环的间距应根据框架直径决定，见表6-3。表6-3框架支撑环间距(mm)框架直径ø≤120支撑环间距≤250≤140≤200≤160≤150≥160≤1005）圆袋框架的直径公差应取负公差≤1%。6）扁袋框架的端面尺寸应取负公差，应不大于其周长的1%。7）框架的长度公差应取负公差≤2‰。8）框架的垂直度公差应不大于2‰。9）框架的焊接应可靠：无脱焊、假焊和漏焊；表面应该平滑光洁；无凹凸不平和毛刺。10）框架表面防腐蚀处理：进行磷化、镀锌等；如在高温工况下使用，应进行有机硅喷涂处理。4、滤袋吊挂安装件滤袋吊挂安装件包括：袋帽、螺杆、弹簧吊链、抱箍、袋座等，是确保内滤圆袋袋口密封并在过滤及清灰工况条件下，保持一定形状及工作状态的安装配件。（1）袋帽袋帽用于内滤圆袋的吊挂与密封，有外套与内卡两种形成，袋帽上的吊钩有开口和闭环之分，见图6-14。常用袋帽规格：Φ120，Φ180，Φ200，Φ230，Φ250，Φ292，Φ300等，根据工况条件采用冷轧碳钢板或不锈钢板冲压制成。（2）螺杆吊挂件带螺纹的吊杆一端吊挂袋帽，另一端穿过除尘器横梁上的吊挂孔，用螺母或手轮调节固定。吊杆上的螺纹长度即为调节范围，将内滤圆袋的张紧度调节到合适的程度。（3）弹簧吊挂件弹簧吊挂件由吊杆或链条、拉簧或压簧组成。将内滤圆袋吊挂在除尘器横梁上，并将内滤圆袋张紧度调节到合适的程度，见图6-15。当清灰反吸时，滤袋的张力变化可藉助弹簧的作用保持自适应。（4）抱箍抱箍用于将内滤圆袋袋口与袋帽、袋座固定和密封。有螺栓连接、弹簧搭扣等形式，用钢带（碳钢、不锈钢）冲制而成，见图6-16。其中弹簧搭扣形抱箍容易调节松紧度，操作十分简便。三、脉冲清灰1、脉冲阀脉冲阀（又称隔膜阀）是脉冲喷吹布袋除尘器清灰气流的发生装置，与脉冲喷吹控制仪组成清灰喷吹系统，对滤袋进行循序清灰。脉冲阀的性能和质量决定脉冲喷吹布袋除尘器的清灰效果。（1）脉冲阀的工作原理（以电磁脉冲阀说明）膜片或活塞把脉冲阀分成前、后两个气室，当接通压缩气体时，压缩气体通过节流孔进入后气室，此时后气室的压力推动膜片或活塞向前紧贴阀的输出口，脉冲阀处于“关闭”状态。接通电信号，驱动电磁先导头衔铁移动，阀的后气室放气孔被打开。后气室迅速失压，使膜片或活塞后移，压缩气体通过输出口喷吹，脉冲阀处于“开启”状态。电信号消失，电磁先导头衔铁复位，后气室放气孔被堵住，后气室的压力又使膜片或活塞向前紧贴阀的输出口，脉冲阀又处于“关闭”状态。前、后气室的压力差，决定膜片或活塞的活动位置，而使脉冲阀开启或关闭，因此脉冲阀也被称为差动气阀。（2）脉冲阀的分类1）按脉冲阀的先导控制方式分：①气控脉冲阀，用气控开关控制脉冲阀的开启和关闭；②电控脉冲阀，用电磁阀控制脉冲阀的开启和关闭，通常将电磁先导阀和脉冲阀组装一体，称为电磁脉冲阀，是布袋除尘器最常用的。2）按脉冲气流输入、输出端位置分：①直角阀，脉冲阀的输入输出端之间的夹角为90º，方便分气箱与喷吹管的安装连接，常用规格有¾"（20）、1"（25）、1½"（40）、2"（50）、2½"（62）、3"（76）等；②淹没阀，又称嵌入式阀，直接安装在分气箱上，具有更好的流通特性，阀体结构阻力小，适宜用于气1"25源压力较低的场合，常用规格有（）、1½"（40）、2"（50）、2½"（62）、3"（76）等，趋向大规格化；③直通阀，阀的输入输出端中心为同一直线，输入端与分气箱连接，输出端与喷吹管连接，阀体结构阻力较大，应用量逐年减少，常用规格有¾"（20）、1"（25）、1½"（40）、2"（50）、2½"（62）等。3）按脉冲阀的开关元件分：①膜片阀，膜片的动作决定脉冲阀的开启和关闭；②活塞阀，活塞的动作决定脉冲阀的开启和关闭。4）按脉冲阀的接口形式分：①内螺纹接口（T型）；②外螺纹双闷头接口（DD型）；③法兰接口（FS型）。④与分气箱外壁直接接口（MM型）。电磁脉冲阀的基本结构形式见图6-34。（3）脉冲阀的选用一个好的电磁脉冲阀应具备的条件：1）良好的开关特性：要求电磁先导头反应灵敏，驱动力大，使气脉冲尽量和电脉冲同步一致，开阀快，闭阀迅速，同时膜片具有较大的面积和位移；2）良好的流通特性，CV、KV值越高，阻力越小；3）工作可靠、稳定，零部件互换性好，膜片等易损件的使用寿命可达3-5年。怎样选择一个适用的脉冲阀？关键是选用脉冲阀的型号规格及其喷吹气流的压力和流量应与一排滤袋的清灰要求相匹配。脉冲阀选得过小，造成喷吹量不足，滤袋不能有效清灰，而影响系统正常运行；脉冲阀选得过大，又造成喷吹压力过高，滤袋容易破损。2、分气箱分气箱亦称喷吹气包，是脉冲阀的承载体和气源箱。随着脉冲阀逐只喷吹，不断释放压缩气体，同时不断补充压缩气体。分气箱必须承受一定的压力和具有足够的容量，应按压力容器设计。分气箱承受的压力应该大于脉冲阀的喷吹压力；分气箱的容量应该满足脉冲阀每次喷吹后，箱内压力仍能保证该箱体其余脉冲阀可靠关闭，确保每次喷吹后箱内压力降不大于喷吹前压力的35%。并在下一次喷吹前恢复到原压力。（1）分气箱分类按端面形状分为圆形分气箱和方形分气箱。分气箱的短管接口形式必须与所选用脉冲阀的接口形式相一致。圆形分气箱承受压力好、管壁薄、重量轻，但是不能直接安装淹没式脉冲阀。方形分气箱便于安装淹没式脉冲阀，但是分气箱壁板厚、耗钢多，每次喷吹时壁板会发生微量位移，喷吹频率较高时，钢板容易产生裂痕。（2）分气箱规格按照行业标准JB10191，分气箱的常用规格见表6-10。表6-10分气箱的常用规格mm分气箱形式带圆角的正方形圆形180截面尺寸240外侧长度HΦ189外径DΦ159Φ219300Φ229Φ402（3）分气箱设计压力按照行业标准JB10191，分气箱的设计压力和水压试验压力见表6-11。表6-11分气箱的设计压力和水压试验压力MPa低压脉冲高压脉冲脉冲阀类型阀阀设计压力水压试验压力0.40.70.520.91（4）分气箱的基本形式分气箱的基本形式见图6-35。（5）分气箱的材质及附件制作圆形分气箱时，可选用无缝钢管Φ159×4，Φ189×4，Φ219×4.5，Φ229×5.6，Φ402×6，封头名义厚度应与钢管管壁相一致。直角式脉冲阀应安装在分气箱上面，淹没式脉冲阀可以安装在分气箱的上面或侧面。分气箱下底应安装排污放水阀，分气箱进气管应安装带压力表的过滤三联件和进气阀门。3、喷吹管组件喷吹管组件由喷吹管、引流喷咀以及联接器等组成，见图6-36。将脉冲阀喷出的脉冲气流通过喷吹管上的喷咀喷入袋口，在袋内形成压力气团并传送袋底。（1）喷吹管喷吹管的内径应与脉冲阀的输出通径相同，长度取决于所喷吹的滤袋数量。（2）引流喷咀引流喷咀把脉冲阀喷出的压缩气体均匀分配到每个喷吹孔，并引导气流垂直喷入滤袋。对高压脉冲阀为了提高诱导性能，可在喷咀出口设置文氏管。引流喷咀有焊接式、抱箍式、螺旋内卡式等，见图6-37。（3）联接器喷吹管需要穿越除尘器的壁板，为有效解决喷吹管与除尘器的密封并便于安装，可采用专用的板壁联接器，见图6-38。4、脉冲清灰控制仪脉冲清灰控制仪是使脉冲喷吹布袋除尘器按设计程序控制脉冲阀的开启和关闭，实现自动清灰的专用控制设备。（1）控制参数定义脉冲宽度t—每只脉冲阀的喷吹时间，通常为0.05~0.2S；脉冲间隔tn—前后相邻两只脉冲阀喷吹的间隔时间，通常为5~10S；等待时间t。—从最后一只脉冲阀喷吹结束到再次启动第一只脉冲阀喷吹的时间；脉冲周期T—从第一只脉冲阀喷吹到最后一只脉冲阀喷吹所需要的时间