脈沖除塵器的設計

1、脈沖反吹式布袋除塵器含塵氣體從袋式除塵器入口進入后，由導流管進入各單元室，在導流裝置的作用下，大顆粒粉塵分離后直接落入灰斗，其余粉塵隨氣流均勻進入各倉室過濾區(qū)，過濾后的潔凈氣體透過濾袋經(jīng)上箱體、提升閥、排風管排出。隨著過濾工況的進行，當濾袋表面上的積塵達到一定厚度時，由清灰控制裝置（差壓或定時、手動控制）按設定程序關(guān)閉提升閥，控制當前單元離線，并打開電磁脈沖閥噴吹，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。過濾速度袋式除塵器的過濾速度V是被過濾的氣體流量（m3/min）和過濾織物面積（m2）的比值。過濾速度是決定除塵器性能的一個重要參數(shù)，其大小直接影響到袋式除塵器的

2、一次性投資、運行費用、除塵效率等。過濾速度太高會造成壓力損失過大，降低除塵效率，使濾袋堵塞以至快速損壞。但是，提高過濾速度可以減少過濾面積，以較小的設備來處理同樣流量的氣體。過濾速度小會提高除塵效率，延長濾袋使用壽命，但會造成除塵器過于龐大，一次性投資加大。目前尚無可利用的理論計算公式計算過濾速度，主要靠經(jīng)驗確定。但就定性而言，它與粉塵性質(zhì)、氣體含塵濃度、濾袋材質(zhì)和清灰方式等因素有關(guān)。一般若含塵濃度高、粉塵顆粒小，過濾速度應取小值，反之則取高值。過濾面積濾袋規(guī)格濾袋規(guī)格（長度L和直徑D與進入濾袋的入口速度Vi（m/s）有關(guān)，當含塵氣體進入每條濾袋時，如入口速度Vi過快，一方面會加速清灰降塵的二

3、次飛揚，另一方面會由于粉塵的摩擦使濾袋的磨損急劇增加，一般Vi不能大于2m/s。濾袋的長徑比（L/D）可用過濾速度V和入口速度Vi表示：設單袋氣體的流量為q（m3/s）。當過濾速度V較高時，L/D在一個較小的范圍內(nèi)；當過濾速度V較低時，L/D在一個較大的范圍內(nèi)。據(jù)此，袋式除塵器濾袋的長徑比L/D一般為1035。因而，濾袋的直徑可在150mm300mm，濾袋長度可在1.5m10m內(nèi)選擇。過濾面積的確定根據(jù)需過濾的氣體流量和過濾速度即可確定除塵器的過濾面積，計算公式如下：A=（Q+QL）/V式中A過濾面積，m2;Q需過濾的氣體流量，m3/min;QL通風除塵系統(tǒng)漏風量，m3/min，一般按需過濾氣

4、體流量的15%30%選??；V過濾速度，m/min。袋式除塵器性能的優(yōu)劣通常用除塵效率、壓力損失、過濾風速及濾料壽命來表示，對袋式除塵器進行研究和技術(shù)改良，有著重大的意義。一、除塵效率布袋除塵器的除塵效率是指含塵氣流在通過布袋式除塵器時新捕集下來的粉塵量占進入除塵設備的粉塵量的百分數(shù)，用公式表示為：C=GbGjX100%式中C除塵效率，,Gc被捕集的粉塵量，kg；Gj進入除塵器的粉塵量，kg。除塵效率是衡量脫硫除塵器性能最基本的參數(shù)，它表示除塵脫硫設備處理氣流中粉塵的能力,它與濾料運行狀態(tài)有關(guān),并受粉塵性質(zhì)、濾料種類、阻力、粉塵層厚度,過濾風速及清灰方式等諸多因素影響。脫硫除塵器的除塵效率與粉塵

5、料徑有著直接的關(guān)系,常用分級效率表示某一粒徑（或粒徑范圍）下的除塵效率,它也是評價除塵器、靜電除塵器性能的指標之一。（一）運行狀態(tài)的影響清潔濾料的除塵效率最低,積塵后濾料的除塵效率最高,清灰后濾料的除塵效率又有所降低?？梢姶匠龎m器起主要過濾作用的是濾料表面的粉塵層,濾料僅起形成粉塵初層和支撐骨架的作用。所以清灰時,應保留粉塵初層,避免引起除塵效率的下降。（二）粉塵粒徑的影響對的塵粒，三種狀態(tài)下的除塵效率均最低，因為這一范圍的塵粒處在攔截作用的下限，擴散作用的上限因此的塵粒是最難捕集的。（三）濾料結(jié)構(gòu)及粉塵層厚度的影響濾料表面沉積的粉塵層厚度用松塵負荷m表示，它表示每平方米濾料上沉積的粉塵質(zhì)量

6、（kg/m2），不同濾料結(jié)構(gòu)的除塵效率與粉塵負荷對于除塵設備的效率有明顯的影響，除塵效率隨粉塵負菏增大而增大。就濾料而言，絨布的效率比素布高，絨長的比絨短的效率高。二、壓力損失（阻力）袋式除塵器的壓力損失比除塵效率具有更重要的技術(shù)經(jīng)濟意義，它不但決定著能量消耗，而且決定著旋風除塵器的除塵效率及清灰周期等。它與除塵器的結(jié)構(gòu)、濾科種類、粉塵性質(zhì)及粉塵層特性、清灰方式、氣體溫度、濕度、粘度等因素均有關(guān)系。它由三個部分構(gòu)成，公式表示為；P=Pc+Pf+Pd式中P除塵器的總阻力，Pa;Pc除塵器設備阻力，Pa,200-500Pa;Pf濾料阻力，Pa（js）,50-100Pa;Pd沉積粉塵層的阻力（chu

7、）,Pa,500-2500Pa。Pc指氣體通過除塵器出入口及內(nèi)部擋板、文氏管等產(chǎn)生的阻力。Pf指清潔濾料自身的阻力，即：Pf=fuv式中f濾料的阻力系數(shù)，1/m;u氣體的粘性系數(shù)（chen）,kg/m-s;v過濾風速，m/s。Pf一般很小，但就濾科而言，阻力小意味著孔隙大，粉塵易穿透，除塵效率也很低，因此一般都選用具有一定初阻力的濾料。一般長纖維濾料阻力高于短纖維濾料，不起絨濾阻力高于起絨濾料；紡織濾料阻力高于氈類濾料；布重較重的濾料阻力高于較輕的濾料。壓力損失與過濾風速的關(guān)系：隨著過濾風速的增大，阻力呈上升趨勢。當阻力達到預定值時，就需要對其進行清灰處理。清灰后其阻力只能降到清灰前的20-8

8、0%。清灰時，濾袋的壓力損失有所下降并不說明清灰已經(jīng)徹底結(jié)束，此時如果繼續(xù)濾塵，壓力損失就會急劇上升，粉塵負荷與壓力損失的清灰特性有些明顯的聯(lián)系。一般情況下，濾袋的壓力損失在安裝后增加較快，但在一個月內(nèi)可趨于穩(wěn)定，以后雖然不斷增加，但增長的比較緩慢，多數(shù)近似為定值。三、過濾風速過濾風速是指氣體通過濾料的平均速度，過濾風速是袋式除塵器處理氣體能力的重要技術(shù)經(jīng)濟指標，它的選擇是由粉塵性質(zhì)、濾料種類、清灰方式及除塵效率等因素而定，一船選用范圍為0.26m/min。過濾風速大則說明設備緊湊、費用低，但阻力高、效率低；過濾風速小，則說明阻力低，效率高但設備龐大費用高，占地面積大。從粉塵粒徑來看，細粉塵的

9、過濾風速要選擇小一些，而粗粉塵的過濾風速則要選擇大一些。從濾料種類來看，素布濾料允許的過濾風速較小，不宜超過0.5m/min，因為，過濾風速的增大使阻力增加，粉塵層因受壓孔隙率減小，氣流就從薄弱的地方突破，即發(fā)生穿孔”現(xiàn)象，過濾風速越大，穿孔”就越嚴重。但對絨布或呢料來說，由于容塵量大，透氣性好，發(fā)生穿孔”時的過濾風速較高，所以過濾風速可選擇的大一些。四、濾袋壽命濾袋壽命也是衡量袋式除塵器性能的指標之一，濾袋的壽命一般定義在破損濾袋占總濾級數(shù)的10%時所使用的時間，它與濾料的材質(zhì)、煙氣溫濕度、成分、酸露點、粉塵性質(zhì)及除塵器結(jié)構(gòu)、清灰方式等因素有關(guān)，同時也受維護管理、清灰頻率、過濾風速、粉塵濃度

10、的影響。一般來說，濾袋使用2至3年是正常的。布袋式除塵器性能的優(yōu)劣通常用除塵效率、壓力損失、過濾風速及濾料壽命來表示，作為衡量布袋式除塵器性能指標的重要標準，已引起廣大用戶及科研單位的重視，對袋式除塵器進行研究和技術(shù)改良，有著重大的意義。除塵效率布袋除塵器的除塵效率是指含塵氣流在通過布袋式除塵器時新捕集下來的粉塵量占進入除塵設備的粉塵量的百分數(shù)，用公式表示為：C=GbGjx100%式中C除塵效率，,Gc被捕集的粉塵量，kg;Gj進入除塵器的粉塵量，kg。除塵效率是衡量脫硫除塵器性能最基本的參數(shù)，它表示除塵脫硫設備處理氣流中粉塵的能力，它與濾料運行狀態(tài)有關(guān)，并受粉塵性質(zhì)、濾料種類、阻力、粉塵層厚

11、度，過濾風速及清灰方式等諸多因素影響。脫硫除塵器的除塵效率與粉塵料徑有著直接的關(guān)系，常用分級效率表示某一粒徑（或粒徑范圍）下的除塵效率，它也是評價除塵器、靜電除塵器性能的指標之一。（一）運行狀態(tài)的影響清潔濾料的除塵效率最低，積塵后濾料的除塵效率最高，清灰后濾料的除塵效率又有所降低。可見袋式除塵器起主要過濾作用的是濾料表面的粉塵層，濾料僅起形成粉塵初層和支撐骨架的作用。所以清灰時，應保留粉塵初層，避免引起除塵效率的下降。（二）粉塵粒徑的影響對0.2-0.4m的塵粒，三種狀態(tài)下的除塵效率均最低，因為這一范圍的塵粒處在*作用的下限，擴散作用的上限因此0.2-0.4卩爼的塵粒是最難捕集的。（三）濾料結(jié)

12、構(gòu)及粉塵層厚度的影響濾料表面沉積的粉塵層厚度用松塵負荷m表示，它表示每平方米濾料上沉積的粉塵質(zhì)量（kg/m2）,不同濾料結(jié)構(gòu)的除塵效率與粉塵負荷對于除塵設備的效率有明顯的影響，除塵效率隨粉塵負菏增大而增大。就濾料而言，絨布的效率比素布高，絨長的比絨短的效率高袋式除塵器處理煙氣量為3600m3/h，過淋面積為1000m2,初始濃度為8g/m3，捕集效率為99%已經(jīng)知清潔濾布阻力系數(shù)E=6X107/m,煙氣粘度=1.84X10-5Pas,要求濾袋壓力喪失不超過1300Pa,集塵層的均等阻力系數(shù)a=8X108m/kg，試確定清灰周期和清灰后的壓力喪失。解：（1）過淋速度：卩f=Q/60B=3600/

13、（60X1000）=0.06m/min2清潔濾袋的壓力損失：Po=Eo卩uf=6X107X1.84X5X0.06=66.24PaPd=1300-66=1234Pa由式7.11得t=2910.8min即清灰周期為2910.8min，顯然不合理。（2）取過淋面積為100m2,則uf=Q/60B=3600/（60X100）=0.6m/min清潔濾袋的壓力喪失：Po=E0卩uf=6X107X1.84X10-5X0.6=662.4PaPd=1300-662.4=637.6Pa由式7.11得t=15min袋式除塵器處理常溫含石灰石的氣體量為1000m3/h,初始含塵濃度9g/m3，捕集效率99%清潔濾布的

14、阻力喪失為120Pa,粉塵層的均等阻力系數(shù)為4X108m/kg,氣體性質(zhì)近似為空氣，濾袋壓力喪失不超過1600Pa,采用脈沖噴吹清灰，試確定：（1）過淋速度，（2）粉塵負荷，（3）最大清灰周期，（4）濾袋面積，（5）濾袋尺寸（直徑和長度）和濾袋條數(shù)n。解：因為采用脈沖清灰，uf取3m/min=0.05m/s/pw1600Pa又厶Po=120PaPd=1600-120=1480Pa由式Pd=auDit得t=9085.3S(2)粉塵負荷m=Diuft=9X10-3X0.05X9085.3X99%=4.0kg/m2(3)最大清灰周期：由式7.11可知，當Pd一定時，uf反比于t。uf取最小值時存在最

15、大清灰周期即uf=2m/min=0.033m/stmax=20857s(4)濾袋面積：B=55.6m2(5)濾袋尺寸及條數(shù)：取直徑200mm長4.5m的濾袋，則單只袋子面積為：B=2.86m2濾袋條數(shù)：n=用袋式除塵器凈化含塵濃度為12g/m3的煙氣，已經(jīng)知煙塵的比表面均等徑dp=0.5卩m煙塵疏密程度=3g/cm3，過淋速度uf=1m/min，利用短纖維濾布，當過淋時間為23min時，煙塵負荷增至m=0.2kg/m2，求此時集塵層的阻力喪失及均等捕集效率。解：Pd=wei1=2741Pa通過除塵器23min后的粉塵若全部被捕集，則：m=Diuft=12X10-3X1X23=0.276kg/m

16、2而實際煙塵負荷m=0.2kg/m2用袋式除塵器處理含塵煙氣。過淋面積B=2000m2處理氣量Q=3000m3/min,煙氣含塵濃度Do=10g/m3,除塵效率n=99%已經(jīng)知清潔濾布的阻力系數(shù)Eo=4X107/m,清潔濾布的阻力喪失厶Po=100Pa在過淋20min時，集塵層的均等阻力系數(shù)=2X109m/kg，求此時帶有煙塵濾布的總阻力喪失。解：過淋速度：uf=Q/B=3000/2000=1.5m/min=0.025m/s/Po=Eo卩uf=10X10-5Pas由厶Pd=auDit=2X109X10X10-5(0.025)2X10X10-3X99%X60X20=1485PaP=Po+APd=1585Pa某廠擬選滌淪絨布濾料，逆氣流反吹清灰除塵器凈化含塵煙氣。處理量為1200m3/h(標態(tài))，初始濃度為6.2g/m3，除塵器的事情溫度為393K,煙氣性質(zhì)近于空氣。試確定(1)過淋速度，(2)過淋負荷，(3)除塵器的壓力喪失，(4)濾袋面積，(5)需要濾袋數(shù)目，(6)清灰制度。解：(1)因為采用逆氣流反吹清灰，uf取2m/min(2)正常事情狀況下，過淋負荷取0.2kg/m2