布袋除塵器-脈沖布袋除塵器選擇要點(二)
來源:東莞市綠峰環(huán)保機電工程有限公司 閱讀:2109 更新時間:2009-12-18 14:24 布袋除塵器-脈沖布袋除塵器選擇要點
脈沖布袋除塵器是在1957年由雷納哈爾(T.V.Renauer)所發(fā)明,它與1950年海賽(H.J.Hersey)所發(fā)明的氣環(huán)反吹布袋除塵器一起被認為是布袋除塵技術(shù)上的一次革命,在袋濾效能方面是著名的首次突破,實現(xiàn)了連續(xù)操作。它具有操作簡單、清灰連續(xù)、阻力穩(wěn)定、過濾速度高、內(nèi)部無運動機件、設(shè)計簡單等特點,是一種高效能的布袋除塵器。
國內(nèi),自l966年北京農(nóng)藥一廠引進英國的馬克派爾型脈沖布袋除塵器后,1988年即在富春江冶煉廠的煉銅煙氣處理系統(tǒng)上,首次試制成功我國第一臺脈沖布袋除塵器,過后在各廠礦和有關(guān)單位的協(xié)作努力下,通過對脈沖控制儀和濾袋材質(zhì)的不斷改進,1971年以后,研制出了氣控、無觸點電控和機控三種定型產(chǎn)品。使脈沖布袋除塵器在常溫氣體過濾領(lǐng)域中得到了迅速推廣,現(xiàn)已普及到冶金、礦山、建材、鑄造、化工、炭素、糧食等部門。
脈沖布袋除塵器是一種下進風(fēng)的逆噴布袋除塵器。除塵器布袋利用壓縮空氣進行周期性噴吹,噴吹周期為30~60秒,噴吹時間0.1~0.2秒。
脈沖布袋除塵器具有以下特點:
(1) 過濾風(fēng)速大。設(shè)備體積小,占地面積少——由于脈沖布袋除塵器的脈沖周期短(30~60秒),清灰效率高,因此,其過濾風(fēng)速可高達2~4米/分,比同類型布袋除塵器要高2——4倍,致使其過濾面積少,設(shè)備體積輕,占地面積小。一般每處理10000米3/時氣流,脈沖布袋除塵器的設(shè)備重量為2~5噸,圓筒回轉(zhuǎn)扁袋為0.7~7噸,反吹風(fēng)布袋除塵器為5~8噸。
(2) 除塵器處理氣量波動小,壓力穩(wěn)定——脈沖布袋除塵器由于濾袋室不分格分室,并實現(xiàn)逐排不停風(fēng)連續(xù)噴吹,因此其處理氣量不因噴吹氣流而產(chǎn)生周期性波動,致使除塵器的壓力損失也比較穩(wěn)定。
(3) 機械維修量小,濾袋壽命長——脈沖布袋除塵器內(nèi)除了依靠脈沖閥的動作控制濾袋的噴吹清灰外,整個除塵器內(nèi)部沒有運動部件,致使設(shè)備的機械維修量極少,使用比較可靠,而且濾袋在噴吹時變形較小,濾袋使用壽命長。
鑒于上述情況,脈沖布袋除塵器在工業(yè)上已取得廣泛的應(yīng)用,在實際使用中,各單位根據(jù)除塵器所暴露的一些具體問題。進行了一些針對性的改進,致使脈沖布袋除塵器日趨完善。目前,在采用脈沖布袋除塵器時,有以下幾個方面值得注意。
(1) 采用上揭蓋,改善維修條件——脈沖布袋除塵器為外濾式連續(xù)清灰。濾袋室處于含塵氣流側(cè),采用側(cè)開門時,除塵器不但在運轉(zhuǎn)期間無法進入濾袋室,而且在停機檢修時,維修人員的勞動條件也是極為惡劣的。近年來,各設(shè)備制造廠根據(jù)用戶的要求,已將脈沖布袋除塵器改為上揭蓋形式,使濾袋的更換和維修,可以不需進入濾袋室內(nèi)操作,通過除塵器頂部的活動蓋板進行工作,大大改善了維修人員的勞動條件。
(2) 正確選用過濾速度,確保除塵器的凈化效率——脈沖布袋除塵器的過濾速度直接與除塵器阻力和處理煙氣的入口含塵濃度有關(guān)。當前國內(nèi)生產(chǎn)的脈沖布袋除塵器,除塵器的阻力限定在120毫米水柱范圍內(nèi),此時,除塵器的過濾速度與其處理煙氣的入口含塵濃度之間的關(guān)系為:
入口含塵濃度,克/米3 15 11 8 5 3
過濾風(fēng)速 米/分 2 2.5 3.0 3.5 4
脈沖布袋除塵器的總阻力中,壓縮空氣噴口處的喇叭管阻力占有一定比例,過濾速度提高后,將使喇叭管阻力顯著增加,經(jīng)試驗測定,喇叭管處的阻力與過濾速度之間的關(guān)系如下:
過濾風(fēng)速 米/分 2 2.5 3 4 5 6
喇叭管阻力 毫米水柱 12 19 27 48 75 100
由此可見,過濾速度u>4米/分后,喇叭管阻力將成為除塵器阻力的主要部分,為此脈沖布袋除塵器的過濾速度要想提高到4米/分以上是很困難的。
鑒于上述情況,國內(nèi)脈沖布袋除塵器過濾速度限定在2—4米/分范圍內(nèi),主要建筑在除塵器阻力不超過120毫米水柱和處理氣體入口含塵濃度低于15克/米3的基礎(chǔ)上,當含塵濃度降低時,可提高過濾速度,但過濾速度超過4米/分后,將大大提高除塵器的結(jié)構(gòu)阻力,而使除塵器阻力無法保持在120毫米水柱。為此,在過濾速度的選取中,必須根據(jù)處理氣體的入口含塵濃度確定,切不可為縮小設(shè)備,而盲目采用過高過濾速度,它將直接影響除塵器的凈化效果。根據(jù)國內(nèi)目前實際應(yīng)用中的經(jīng)驗,脈沖除塵器過濾速度一般宜職2.5~3米/分為宜。
(3) 采用壓差法脈沖控制儀,提高膜片使用壽命——目前國內(nèi)各廠礦在使用脈沖布袋除塵器中普遍反映脈沖閥的膜片使用壽命短,備品備件供不應(yīng)求。分析其原因。主要是國產(chǎn)脈沖布袋除塵器一般均采用定期周期性噴吹方式,即每30——60秒噴吹一次,每次0.1~0.3秒。一般膜片的疲勞強度,國際上的指標為l5萬次,在除塵器連續(xù)運轉(zhuǎn)的條件下,膜片壽命為2、3個月。而國內(nèi)膜片的疲勞強度僅4~5萬次,膜片壽命為1個月左右,致使各廠礦在使用脈沖布袋除塵器中,膜片的備品備件已成為維修工作中的負擔(dān)。
近年來,在有關(guān)單位的積極研制下,采用壓差法自動噴吹清灰,它能在一定的除塵器阻力情況下,根據(jù)系統(tǒng)負荷的變化而自動調(diào)正清灰周期,即除塵器阻力達到120毫米水柱時,自動進行噴吹清灰,避免了定時周期噴吹時的不必要的噴吹,從而提高了膜片的使用壽命,并可使除塵器阻力波動小,運轉(zhuǎn)穩(wěn)定。
(4) 簡化脈沖閥結(jié)構(gòu),采用直通脈沖閥代替直角脈沖閥,降低噴吹氣壓——目前使用的脈沖閥都是直角(圖1),即壓縮空氣入口與出口成直角形。據(jù)測定,單膜片脈沖閥的阻力高達2公斤/厘米2,為此噴吹用壓縮空氣的壓力要求5~7公斤/厘米2,這就是脈沖布袋除塵器需要較高噴吹氣壓的原因之一。有時對采用壓縮空氣管網(wǎng)供氣的情況下,用戶高峰期間往往會造成氣壓不足,而影響除塵器的正常運行。
由圖l可知,一般在直通閥內(nèi)。壓縮空氣從氣包進入除塵器需經(jīng)多次改變,從而增加了壓縮空氣通過電磁脈沖閥時的沿程阻力。
為簡化上述結(jié)構(gòu),將直角閥上的零件直接安裝在氣包上,即形成了如圖2所示的直通閥,使壓縮空氣在氣包內(nèi)只經(jīng)歷進入噴吹口時方向和流速的改變,以及在噴吹管內(nèi)流動兩個方面的阻力,因此大大堿少了不必要的壓力消耗。
由于將脈沖閥由直角形改為直通形,可使壓縮空氣通過脈沖閥的阻力降低40~70%,脈沖布袋除塵器的壓縮空氣噴吹壓力降低0.5公斤/厘米2,從而使脈沖布袋除塵器可以在較低的噴吹壓力情況下正常運行。
(5) 加強壓縮空氣的脫水措施,確保脈沖布袋除塵器的正常運行——脈沖布袋除塵器噴吹用的壓縮空氣帶水是當前各廠礦在實際使用中存在的一種普遍現(xiàn)象,它將增加粉塵對濾袋的粘附,直接影響除塵器的正常運行。
在壓縮機內(nèi),空氣被吸入,經(jīng)絕熱壓縮,氣溫可高達150℃左右,在空壓機的出口前,一般均設(shè)有再冷卻器,將壓縮空氣的溫度降到40℃左右。此時,氣體中就有水份析出,特別是對氣候潮濕的西南地區(qū),壓縮空氣中的含水量將更為嚴重。為此,空壓機一般均配有油水分離器,以脫除水份。但是,油水分離器的脫水效率較低,滿足不了脈沖布袋除塵器的要求,這是脈沖布袋除塵器在實際使用中,各廠礦反映的一個具體問題。
目前,國內(nèi)各廠礦為解決壓縮空氣帶水問題,在空壓機的油水分離器后面,均采取各種措施,其中有氧化鈣吸濕、冷凍脫水、升溫干燥等,以進一步進行脫水,確保脈沖布袋除塵器的正常工作。
(6) 充分發(fā)揮脈沖布袋除塵器的特點,在高溫?zé)煔鈨艋到y(tǒng)中,合理地使用脈沖布袋除塵器——當前,隨著環(huán)境保護要求的日益提高,高溫?zé)煔鈨艋烟岬揭欢ㄗh事日程,在高溫?zé)煔鈨艋到y(tǒng)中,如何正確使用脈沖布袋除塵器,有待于我們進一步探討。
我省個別廠礦在高溫?zé)煔?如電爐煙氣,鍋爐煙氣等)凈化系統(tǒng)中,在不改變脈沖布袋除塵器的各項參數(shù)情況下,將除塵器的濾袋用玻纖袋代替208滌綸單面絨布,以適應(yīng)高溫條件,這種作法有以下幾方面情況值得引起注意。
、佟∮捎诿}沖布袋除塵器的過濾速度高達2~4米/分,為此濾袋一般均采用容塵量較大的氈或絨布類濾料,以防在高速氣流中產(chǎn)生穿透現(xiàn)象。208濾料是一種滌綸單面絨布,其耐溫為120℃,在脈沖布袋除塵器中實踐證明是有效的。玻纖布雖然耐溫可達250~280℃,但它是一種平布結(jié)構(gòu)的濾料,纖維本身比較光滑,編織成的濾料,其滑動,遷移性較大,過濾速度一般只局限于0.5米/分以下,否則將產(chǎn)生穿透現(xiàn)象,影響除塵器的凈化效率。為此,當脈沖布袋除塵器改用玻纖布時。必須降低其過濾速度,以適應(yīng)玻纖布的特性,否則會產(chǎn)生不良后果。
② 脈沖布袋除塵器為外濾式布袋除塵器,濾袋內(nèi)部一般均裝有“袋籠”骨架,濾袋在過濾和清灰時將使濾袋與“袋籠”骨架產(chǎn)生頻繁地磨擦,208滌綸濾料的耐磨、抗折性較強,實踐證明是可以保持正常運行的。但是,玻纖濾料的抗折、耐磨性極差,在頻繁磨擦情況下,將大大影響濾袋的壽命。為此,在玻纖濾袋內(nèi)不宜設(shè)置“袋籠”骨架,一般可在濾袋上每隔一定間距縫制一個防癟環(huán),以防過濾時吸癟濾袋。
、邸「邷?zé)煔鈨艋,露點溫度的控制是值得注意的。脈沖布袋除塵器采用壓縮空氣噴吹時,雖然每次噴吹的氣量較小,但其噴吹周期極短,噴吹頻繁,而且壓縮空氣溫度較低,致使脈沖布袋除塵器在連續(xù)噴吹情況下,有可能使高溫?zé)煔獗焕鋮s到露點溫度以下,而產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。而且,壓縮空氣本身的帶水,這將導(dǎo)致脈沖布袋除塵器在高溫?zé)煔獾膽?yīng)用中產(chǎn)生結(jié)露、糊袋等問題。
為此,單純?yōu)檫m應(yīng)高溫?zé)煔獾臏囟纫螅瑢⒚}沖布袋除塵器的208滌綸單面絨布改用玻纖布代替是無法保證除塵器的正常運行的。為適應(yīng)玻纖布的特性,而將過濾速度降到0.5米/分以下,這就失去了脈沖布袋除塵器具有的過濾速度高的特點,這種改造也是極為勉強的。要使脈沖布袋除塵器適用于高溫?zé)煔鈨艋,必須妥善解決耐高溫的氈、絨類濾料,以及有效地處理高溫?zé)煔饴饵c溫度兩個問題,才能充分發(fā)揮脈沖布袋除塵器在高溫?zé)煔庵械淖饔谩?/span>