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)保　熱度： °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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(zhuān)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(lài)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(lài)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(mǎn)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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