脈沖袋式除塵器優(yōu)化設(shè)計(jì)

劉濱

一、概述

在工業(yè)應(yīng)用中，普遍采用脈沖清灰袋收塵器作為生產(chǎn)過程產(chǎn)生的粉塵狀污染物收集和工業(yè)產(chǎn)成品收集的設(shè)備。雖然這種清灰袋收塵器的種類繁多，但都是采用壓縮氣體作為清灰動(dòng)力。因此如何優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，科學(xué)選取運(yùn)行參數(shù)，正確的運(yùn)行操作，從而達(dá)到節(jié)約壓縮空氣的用量，提高壓縮空氣的利用率，提高濾袋的使用壽命，降低設(shè)備造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用，是脈沖清灰袋收塵器設(shè)計(jì)與操作中重點(diǎn)關(guān)注的問題。

二、根據(jù)粉塵的物理化學(xué)特性估算壓縮空氣消耗量及清灰時(shí)間參數(shù)

過濾元件清灰所需空氣消耗量主要取決于下列因素：

1）污染物（粉塵）的種類：粉塵的比重，顆粒分布，濕度，粘度，磨蝕性等特性，尤其是比重，顆粒分布，濕度這三個(gè)主要特性直接影響袋收塵器阻力的形成和粉塵層剝離的難易程度。顆粒越細(xì)，濕度越大，比重越輕，所需壓縮氣體量越大。

2）過濾元件的型式：過濾面積越大，過濾表面越復(fù)雜，所需壓縮氣體量越大。

3）過濾元件的材質(zhì)：編織類濾料，需要低壓力、大氣量壓縮氣體較長時(shí)間清灰;針刺氈類濾料，需要中等壓力、中等時(shí)間噴吹清灰;燒結(jié)類濾材需要高壓、短促的噴吹清灰。

三、提高清灰效果及節(jié)能措施

1、合理選擇過濾風(fēng)速

過濾風(fēng)速對(duì)過濾系統(tǒng)具有負(fù)面的影響。在預(yù)涂層期間，高過濾風(fēng)速將導(dǎo)致過濾袋的快速磨損。粉塵容易進(jìn)入織物纖維內(nèi)部，造成基本過濾阻力偏高。在正常過濾期間，過濾風(fēng)速高粉塵層形成得就快，清灰必須頻繁進(jìn)行，濾料的壽命必將縮短，耗氣量增大。

2、保證穩(wěn)定的預(yù)涂層形成

新袋收塵器投運(yùn)初期以及袋收塵更換新的過濾元件之后的投運(yùn)初期，袋收塵器應(yīng)在低過濾風(fēng)速的狀態(tài)下運(yùn)行一段時(shí)間（30分鐘～60分鐘），在此期間不進(jìn)行清灰操作，確保濾袋表面形成一個(gè)穩(wěn)定的粉塵過濾層。該過濾層保證了高的過濾效率，阻止粉塵進(jìn)入織物纖維內(nèi)部形成堵塞，造成過濾阻力上升。

3、合理選擇噴吹壓力及噴吹順序

不是所有場(chǎng)合都需要強(qiáng)度高的高壓噴吹清灰。對(duì)于粉塵濃度低，顆粒較粗，水份低的粉塵，采用〈0.3Mpa壓力的壓縮氣體噴吹清灰就可以滿足要求。噴吹壓力低，管道泄漏損失小，標(biāo)準(zhǔn)耗氣量就小，功耗低。避免了過清灰現(xiàn)象，提高了濾袋的使用壽命。高壓噴吹與低壓噴吹相比，粉塵從濾袋滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重，收集的粉塵更容易滲進(jìn)濾袋纖維內(nèi)部，收塵器的阻力上升曲線變得更陡。

應(yīng)用交錯(cuò)的清灰順序比順序清灰順序能夠移出較多的粉塵。脈沖清灰順序?qū)τ诒３州^低壓差很重要。因?yàn)樯弦淮吻寤业哪桥牛ɑ蚴遥V袋的過濾風(fēng)速較高，正在清灰的一排（或一室）濾袋的微細(xì)粉塵很容易遷移到剛剛清灰的那排（或室）的濾袋上。這些微細(xì)粉塵能夠產(chǎn)生較高的壓差，導(dǎo)致清灰頻繁。如果是按照如圖3所示的交錯(cuò)清灰循環(huán)，確保沒有哪一排（室）濾袋清灰之后，緊接著相鄰排（室）濾袋清灰，保證剛清灰的濾袋上的粉塵層有足夠的時(shí)間重新建立。通過這種交錯(cuò)清灰順序，在清灰期間能比較多地移出粉塵，可以減少清灰次數(shù)，延長了濾袋的壽命，也減少了壓縮氣體的用量。

4、合理選擇每次脈沖噴吹時(shí)間（脈沖寬度）及脈沖間隔時(shí)間

脈沖寬度的選擇可根據(jù)粉塵類別，濾袋的型式，清灰壓縮氣體的壓力進(jìn)行選擇。判斷脈沖噴吹時(shí)間是否充分的標(biāo)準(zhǔn)是脈沖噴吹作用是否使濾袋內(nèi)部形成了一定的清灰壓力和提供了足夠的氣量使濾袋由縮癟狀態(tài)，變形成相反的膨脹狀態(tài)。當(dāng)整個(gè)濾袋膨脹之后，仍然脈沖噴吹，則是浪費(fèi)的。脈沖寬度通常指的是脈沖閥的電作用時(shí)間，它與實(shí)際閥門的機(jī)械打開動(dòng)作時(shí)間是不同的。

排與排（或室與室）之間脈沖間隔時(shí)間的最小值由兩個(gè)時(shí)間參數(shù)決定。一個(gè)是由前一個(gè)脈沖之后，儲(chǔ)氣包的壓力恢復(fù)到設(shè)計(jì)的噴吹壓力所需要的時(shí)間確定，這個(gè)時(shí)間可能是瞬時(shí)的或長達(dá)幾秒鐘，這取決于壓縮氣體的供應(yīng)系統(tǒng)能力。另一個(gè)是根據(jù)粉塵類別和粉塵落入灰斗的最長路徑而估算出的自由沉降時(shí)間。脈沖間隔時(shí)間最小值必須大于這兩個(gè)時(shí)間中的最大值。脈沖間隔太短，壓縮氣體補(bǔ)充不足，清灰壓力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，清灰效果差。最經(jīng)濟(jì)的脈沖間隔時(shí)間是保證設(shè)備維持在1000～1300 Pa的壓差狀態(tài)下工作。這需要根據(jù)袋收塵器實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

5、選擇反應(yīng)快捷低阻脈沖閥

傳統(tǒng)的脈沖閥結(jié)構(gòu)為T型，進(jìn)氣口與出氣口成90度夾角。氣流在脈沖閥內(nèi)部的路徑長且彎曲，動(dòng)力消耗大，降低了清灰壓力能。大口徑低阻脈沖閥它直接安裝在儲(chǔ)氣包上，而無管件聯(lián)接。進(jìn)氣口完全淹沒在儲(chǔ)氣包內(nèi)，所以有人稱它為淹沒式脈沖閥。它進(jìn)口面積大，流程短，阻力小，動(dòng)力消耗小，采用雙膜片結(jié)構(gòu)，動(dòng)作迅速，能產(chǎn)生脈沖清灰所需的爆炸性清灰氣流。

6、正確選擇袋收塵器的進(jìn)風(fēng)方式

袋收塵器的進(jìn)風(fēng)方式主要有三種：頂部進(jìn)風(fēng)，底部進(jìn)風(fēng)，旋風(fēng)式進(jìn)風(fēng)。

對(duì)于工業(yè)高濃度粗顆粒氣流，底部進(jìn)風(fēng)優(yōu)于頂部進(jìn)風(fēng)。因?yàn)橐徊糠执诸w粒粉塵自然沉降落入灰斗。對(duì)于非常細(xì)，難聚結(jié)的或低密度的粉塵，由于再吸附問題突出，宜采用頂部進(jìn)風(fēng)，氣流方向與粉塵沉降方向一致。減輕粉塵再吸附對(duì)收塵器性能的影響。旋風(fēng)式進(jìn)風(fēng)性能最差。它移出了大顆粒粉塵，而留下的微細(xì)粉塵過濾介質(zhì)難以處理。只有當(dāng)處理氣流中含有磨蝕性較大粉塵顆?；蚋邷?zé)霟岬幕鹦穷w粒時(shí)，采用旋風(fēng)式進(jìn)風(fēng)，將這些對(duì)濾袋材料壽命構(gòu)成威脅的粉塵進(jìn)行預(yù)收集。

四、結(jié)論

通過對(duì)含塵氣流及粉塵的物理化學(xué)特性的分析，科學(xué)地設(shè)計(jì)脈沖袋收塵器的噴吹方式，合理地選擇設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，即能夠達(dá)到最佳的節(jié)能效果和較長的濾袋使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1]姚宇平;羅詩凱;壽家豐;脈沖噴吹袋式除塵器工藝參數(shù)的試驗(yàn)研究[J];電力建設(shè);2006年03期