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脉冲布袋除尘器设计涉及到因素和设计的五个要点

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脉冲布袋除尘器设计涉及到因素和设计的五个要点

来源:http://www.cdadhb.com/news573743.html 发表时间:2021-03-15 15:16:00

  脉冲布袋除尘器是一种干式滤尘装置。袋式除尘器结构主要由上部箱体、中部箱体、下部箱体(灰斗)、清灰系统和排灰机构等部分组成。它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成,利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤,当含尘气体进入袋式除尘器后,颗粒大、比重大的粉尘,由于重力的作用沉降下来,落入灰斗,含有较细小粉尘的气体在通过滤料时,粉尘被阻留,使气体净化。

  布袋除尘器的特点如下:

  (1)采取侧面进气的布置形式,含灰烟气从袋侧面进入,过滤后的干净烟气从布袋除尘器上部排空。采用此布置方式系统阻力较小,且清灰后灰尘能迅速下落进入灰斗,灰尘二次吸附率小。在烟气入口内设有气流缓冲均流装置,使含尘烟气中的部分粗颗粒灰尘经撞击后沉降滑入除尘器灰斗,避免灰尘颗粒直接撞击滤袋对布袋除尘布袋造成损坏,有保护除尘器滤袋的作用。

  (2)布袋除尘器结合了回转反吹与脉冲清灰的优点,采用脉冲回转反吹清灰方式,因此不用像脉冲清灰布袋除尘器那样需布置较多的电磁脉冲阀,降低了维修率;并采用脉冲方式清灰,避免了回转反吹清灰布袋除尘器方式耗气量大的缺点,可不增加反吹风机,使布袋除尘器结构加简洁。

  (3)采取了在线清灰的运行方式。袋式脉冲除尘器布袋不需要与烟气隔离就可以单独清灰,小型除尘器花板上方慢速旋转的风管向布袋除尘器布袋上端开口喷吹大量空气。压缩空气与正常烟气反向,使袋式脉冲除尘器布袋剧烈张开,从而抖掉上面的灰尘,使之落入下面的脉冲布袋除尘器灰斗。

  它由以下四部分组成:

  1.上箱体:包括除尘器盖,旋转揭盖装置、清洁室、换袋入孔、观察孔、出气口。

  2.中箱体:包括花板、滤袋、滤袋框架、滤袋导口、过滤室筒体、进气口、入孔门。

  3.下箱体:包括定位支承架、灰斗、星形卸灰阀、支座

  4.布袋除尘器是目前使用除尘效率高的除尘器,除尘效果能达到99%。且相对造价低,维护方便,操作简单,应用广泛。

  选择设计除尘器的五个要点:

  1.要知道出口含尘浓度

  出口含尘浓度低于国家标准规定及卫生标准的指定值.布袋除尘器的出口含尘浓度,依除尘器的结构形式、滤料种类、粉尘性质而有所不同,一般介于150mg/m3之间.对于含有铅、镉等有害物质的情况下,要求出口浓度特别低,设计时按不同的用途及工艺特性,选用不同的布袋除尘器结构及滤料材质.

  2.粉尘性质

  粉尘的性质对布袋除尘器的设计有很大影响,对粉尘一些特殊性质,要根据设计经验采取的措施.

  (1)附着性和凝聚性.附着性和凝聚性粉尘进入布袋除尘器,粉尘稍经凝聚就会颗粒变大,堆积于滤袋表面的粉尘在被抖落的过程中,也能继续进行凝聚,清灰效能和通过滤料的粉尘量也与粉尘的附着性和凝聚性有关.

  因此,设计时对附着性和凝聚性非常显著的粉尘,或者几乎没有附着性和凝聚性粉尘,按粉尘种类、用途的不同,根据设计经验采取不同的处理措施.

  (2)粒径.粒径分布对布袋除尘器的主要影响是阻力损失和磨损.微细粉尘对压力损失影响比较大,粗粒粉尘对磨损起决定性作用,但只有入口含尘浓度高和硬度大的颗粒,其影响才比较大.3)粒子形状.一般认为,针状结晶粒子和薄片状粒子容易堵塞滤料的孔隙,降低除尘效率.能够凝聚成絮状物的纤维状粒子,若采取很高的过滤速度,就很难从滤料表面脱落,设计时按粒子状及特性选择不同的过滤风速.

  (4)粒子的密度.粉尘的堆积密度与粒径、凝聚性、附着性有关,也与布袋除尘器的阻力损失、过滤面积有关.堆积密度越小,清灰越困难,设计时要选择较低过滤风速.此外,粉尘的堆积密度对选定除尘器灰斗及排灰装置能力至关重要.

  (5)吸湿性和潮解性.吸湿性和潮解性强的粉尘,在布袋除尘器运转过程中,极易在滤料表面上吸湿而固化,或遇水潮解而成为稠状物,造成清灰困难、设备阻力增大,以至影响除尘器正常运转.例如对含有KClMgCl2NaClCaO等强潮解性物质的粉尘,要采取的技术措施.

  (6)静电性.容易带电的粉尘在滤料上一旦产生静电,就不易脱落,对非常容易带电的粉尘,采用防静电滤料等技术措施,以避免因静电产生火花而引起爆炸.

  (7)可燃性.对于可燃性粉尘,虽然不都引起爆炸,但如除尘器前的工艺流程中出现火花,且能进入除尘器内时,就应采用防爆措施,如增设火花捕集器、设防爆门等.在设计中不仅要设计合理的因此,在设计中不仅要设计合理的过滤风速及使气流分布均匀的导流技术,而且要按粉尘的粒径、浓度、工况条件设计选择合理的气流上升速度,才能确保延长滤袋使用寿命。

  3.要知道设备阻力

  所谓设备阻力是指除尘器入口至出口在运行状态下的全压差.布袋除尘器的压力损失通常在10002000Pa之间,脉冲布袋除尘器压力损失通常小于1500Pa.设备阻力是风机选型的主要依据,设备运行过程中允许压力损失有某种变动范围,设计时应考虑设备阻力变动余量来确定风机的选型.果过滤风速选择不当或分室分布不均,会影响滤袋的寿命,同样,气流上升速速选择不当或分室的气流上升速度不均,也会影响滤袋使用寿命.3.要知道设备耐压

  布袋除尘器的耐压是根据工艺要求及风机的静压等确定的,按照布袋除尘器正常使用的压力来确定设备的设计耐压.作为一般用途的布袋除尘器,设备耐压为40005000Pa,对于长袋脉冲除尘器一般为60008000Pa,对于采用以罗茨鼓风机为动力的负压型空气输送装置,除尘器的设计耐压为1550kPa.

  另外,某些特殊如高炉煤气干法脉冲布袋除尘器,其设计耐压要求达到0.3MPa或高,设备一般均设计为圆形,以满足耐压要求

  4.要知道清灰压力

  清灰压力是布袋除尘器设计的重要参数,根据所用压缩空气压力不同,分成高压(0.5-0.7MPa)、中压(0.350.5MPa)、低压(0.20.35MPa)及超低压(0.2MPa以下),并把脉冲阀根据气包内压力区分为高压阀(直角阀)和低压阀(淹没阀).箱式喷吹不设喷吹管,属无序喷吹,清灰气流靠脉冲阀直接喷入上箱体并使之增压,进而将能量传递至该室每条滤袋以实现清灰.

  设计选型高压或低压脉冲阀是按压缩气体供气条件及除尘工艺工况决定,目前小型除尘器使用较多的为高压清灰压力,而长袋脉冲采用较多的为低压清灰压力.

  不同清灰压力设计选用不同的喷吹管清灰结构,喷吹管开孔尺寸、结构型式、喷吹管与花板的高度尺寸等,将直接影响设备清灰性能.

  脉冲清灰对压缩空气要求不十分严格,含尘、含水、含油等指标分别达到ISO8573-1表中三级、五级即可,当压缩空气质量不达标,喷吹时进入除尘滤袋的气流含油、含水量相对增加,一旦油、水进入滤袋,将贴附堵塞部分过滤面积,导致除尘器阻力加剧上升.过滤速度和气流上升速度二者在布袋除尘器内各处都应保持在范围内。

  5.要知道清灰方法

  (1)在线清灰和离线清灰.脉冲布袋除尘器可采用在线清灰和离线清灰两种方法.在线清灰是指在进行脉冲喷吹时,滤袋仍然进行含尘气体过滤,在线清灰过滤及清灰时对系统波动影响小,但清灰不,不能在线检修.

  离线清灰是指把除尘器内部分成若干个过滤室,每个袋室的净气室上独立安装离线阀、气缸和电磁脉冲阀等压缩气控制系统,在对每个过滤室进行脉冲清灰喷吹前,通过离线阀先关闭这个袋室,使该滤室在没有烟气过滤情况下进行清灰,因此离线清灰效果,且能在线检修,缺点是增加离线机构、造价高、清灰时对系统烟气波动有影响等.

  如何选择在线或离线清灰,应视除尘工艺及用户条件等诸多方面进行综合考虑,对于小型且入口粉尘浓度低的除尘器,一般采用在线清灰,反之采用离线.对于大型除尘器一般设计为离线结构并具有离线、在线两种可以切换的清灰功能,当工况条件允许不离线清灰时,可切换为在线清灰,但无论在线或离线清灰.均不影响除尘器运转.

  布袋除尘器设计涉及到因素和设计要点.下面详细介绍设计中的四个:

  1、使用温度

  布袋除尘器的使用温度是设计的重要依据,使用温度与设计温度出现偏差,会酿成严重后果,因为温度受下述两个条件所制约:一是不同滤料材质所允许的高承受温度(瞬间允许温度和长期运行温度)有严格限制.二是为防止结露,气体温度保持在露点20℃以上.

  对高温气体,将其冷却至滤料能承受的温度以下,冷却方式有多种,较为典型的有自然风管冷却、强制风冷、水冷等,具体可按不同的工艺及冷却温度、布置尺寸要求等进行设计选型.

  2、处理风量

  处理风量决定着布袋除尘器的规格大小,一般处理风量都用工况风量.设计时要注意除尘器使用场所及烟气温度,若布袋除尘器的烟气处理温度已经确定,而气体又采取稀释法冷却时,处理风量还要考虑增加稀释的空气量.

  考虑今后工艺变化,风量设计指值在正常风量基础上要增加5%10%的保险系数,否则今后一旦工艺调整增加风量,布袋除尘器的过滤速度会提高,从而使设备阻力增大,甚至缩短滤袋使用寿命,也将成为其他故障频率急剧上升的原因,但若保险系数过大,将会增加除尘器的投资和运转费用.箱式脉冲喷吹除尘器中,处于不同部位的各条滤袋,清灰强度存在较大差异,且一般气耗量较大,滤袋长度受到了限制,清灰效果对离线阀的气密性依赖较大,所以箱式喷吹多用于中小型除尘器.

  过滤风速因布袋除尘器的形式、滤料的种类及特性的不同而有很大差异,处理风量一经确定,即可根据确定的过滤风速来决定所的过滤面积.

  3、入口含尘浓度

  入口含尘浓度常以标态体积含尘质量表示,就入口含尘浓度,布袋除尘器设计时要作如下考虑

  (1)设备阻力和清灰周期.入口含尘浓度增大,相同过滤面积情况下,设备阻力也增加,为维持的设备阻力,清灰周期也相应缩短.

  (2)滤料和箱体的磨损.在粉尘具有强磨损的高浓度状况下,磨损量与含尘浓度成正比,在除尘器入口处应有导流耐磨等处理技术,如烧结粉尘、氧化铝粉、硅砂粉等.

  (3)预除尘器及过滤风速.在入口含尘浓度很高的情况下,应设计较低的过滤风速及设计预除尘器,但如果设计具有初级沉降功能的结构形式,也可取消预除尘器

  (4)排灰装置.排灰能力是以能排出全部收集的粉尘为标准,排出的粉尘量,等于入口、出口含尘浓度差值与处理风量之积,多级排灰装置能力设计应以下大于上排灰能力为准.

  4、气体成分

  除特殊情况外,布袋除尘器所处理的气体,多半是环境空气或炉窑烟气.通常情况下布袋除尘器的设计按处理空气来计算.只有在密度、黏度、质量热容等参数关系到风机动力性能和管道阻力的计算及冷却装置的设计时,才考虑气体的成分.

  在许多工况的烟气中多含有水分,随着烟气中水分的增加,布袋除尘器的设备阻力和风机能耗也随之变化.含尘气体中的含水量,可以通过实测来确定,也可以根据燃烧、冷却的物质平衡进行计算.

  烟气中有无腐蚀性气体是决定滤料、除尘器壳体材质及防腐等选择所考虑的因素.另外,若烟气中有有毒气体,一般都是微量的,对装置的性能没有多大影响,但在处理此类含尘烟气时,布袋除尘器采用不漏气的结构,而且要经常维护,定期检修,避免有毒气体泄露造成事故.

  脉冲除尘器是在袋式除尘器的基础上改进的新型脉冲除尘器,综合了分室反吹各种脉冲喷吹除尘器的优点,克服了分室清灰强度不够,进出风分布不均等缺点,扩大了应用范围。

  脉冲布袋除尘器的型号种类很多,有MC-II型,PPC气箱脉冲除尘器,DMC脉冲除尘器等常用型号,这些型号的确定是根据各行业的实际应用情况来进行确定的。

  DMC型系列单机脉冲除尘器具有设计结构简单,除尘效率高,造价低等特点。其中,DMC单机脉冲除尘器规格暂时有六个规格,每种规格又可分为标准带灰斗式A型和敞开法兰式(无灰斗)B型二种。

  其结构主要由过滤室、滤袋、净气室、灰斗、卸灰阀、脉冲喷吹装置、电控箱等组成,箱体全部采用焊接结构,检修门用泡沫橡胶条密封,保证除尘器严密不漏风。

  日常运转

  袋式除尘器的运转可分为试运转与日常运转。先,进行试运转时,对系统的单一部件进行检查,然后作适应性运转,并要作部分性能试验。在日常运转中,仍应进行的检查,特别是对袋式除尘器的性能的检查。要注意主机设备负荷的变化会对除尘器性能产生的影响。在机器开动之后,应密切注意袋式除尘器的工作状况,做好有关记录。

  一试运转

  在新的袋式除尘器试运行时,应特别注意检查下列各点:1、风机的旋转方向、转速、轴承振动和温度。

  2、处理风量和各测试点压力与温度是否与设计相符。

  3、滤袋的安装情况,在使用后是否有掉袋、松口、磨损等情况发生,投运后可目测烟囱的排放情况来判断。

  4、要注意袋室结露情况是否存在,排灰系统是否。防止堵塞和腐蚀发生,积灰严重时会影响主机的生产。

  5、清灰周期及清灰时间的调整,这项工作是左右捕尘性能和运转状况的重要因素。清灰时间过长,将使附着粉尘层被清落掉,成为滤袋泄漏和破损的原因。如果清灰时间过短,滤袋上的粉尘尚未清落掉,就恢复过滤作业,将使阻力很快地恢复并逐渐增高起来,终影响其使用效果。

  两次清灰时间间隔称清灰周期,一般希望清灰周期尽可能的长一些,使除尘器能在经济的阻力条件下运转。因此,对粉尘性质、含尘浓度等进行慎重地,并根据不同的清灰方法来决定清灰周期和时间,并在试运转中进行调整达到较佳的清灰参数。在开始运转的时间,常常会出现一些事先预料不到情况,例如,出现异常的温度、压力、水分等将给新装置造成损害。

  气体温度的急剧变化,会引起风机轴的变形,造成不平衡状态,运转就会发生振动。一旦停止运转,温度急剧下降,再重新起动时就又会产生振动。好根据气体温度来选用不同类型的风机。

  设备试运转的好坏,直接影响其是否能投入正常运行,如处理不当,袋式除尘器很可能会很快失去效用,因此,做好设备的试运转细心和慎重。

  二日常运行

  在袋式除尘器的日常运行中,由于运行条件会发生某些改变,或者出现某些故障,都将影响设备的正常运转状况和工作性能,要定期地进行检查和适当的调节,目的是延长滤袋的寿命,降低动力消耗及回收有用的物料。应注意的问题有:

  1、运行记录

  每个通风除尘系统都要安装和备有的测试仪表,在日常运行中定期进行测定,并准确地记录下来,这就可以根据系统的压差,进、出口气体温度,主电机的电压、电流等

  的数值及变化来进行判断,并及时地排出故障,保证其正常运行。通过记录发现的问题有:清灰机构的工作情况,滤袋的工况(破损、糊袋、堵塞等问题),以及系统风量的变化等。

  2、流体阻力

  U型压差计可用来判断运行情况:如压差增高,意味着滤袋出现堵塞、滤袋上有水汽冷凝、清灰机构失效、灰斗积灰过多以致堵塞滤袋、气体流量增多等情况。而压差降低则意味着出现了滤袋破损或松脱、进风侧管道堵塞或阀门关闭。箱体或各分室之间有泄漏现象、风机转速减慢等情况。

  3、袋式除尘器要特别注意采取防止燃烧、爆炸和火灾事故的措施。在处理燃烧气体或高温气体时,常常有未完全燃烧的粉尘、火星、有燃烧和爆炸性气体等进入系统之中,有些粉尘具有自燃着火的性质或带电性,同时,大多数滤料的材质又都是易燃烧、磨擦易产生积聚静电的,在这样的运转条件下,存在着发生燃烧、爆炸事故的危害,这类事故的后果往往是很严重的。应很好地考虑采取防火、防爆措施,如:⑴在除尘器的前面设燃烧室或火星捕集器,以便使未完全燃烧的粉尘与气体完全燃烧或把火星捕集下来。⑵采取防止静电积聚的措施,各部分用导电材料接地,或在滤料制造时加入导电纤维。⑶防止粉尘的堆积或积聚,以免粉尘的自燃和爆炸。⑷人进入袋室或管道检查或检修前,务必通风换气,严防CO中毒。

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