低阻力袋式除塵器的研究與應用
來源：江蘇科行環境工(gong)程技術有限公司 閱(yue)讀：2760 更新時(shi)間(jian)：2010-03-30 14:10近年來(lai)，袋(dai)式除(chu)塵(chen)(chen)器以(yi)(yi)其(qi)(qi)除(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)率高(gao)、粉塵(chen)(chen)排放濃度長期(qi)穩定達標(biao)而得(de)到迅猛的(de)發展(zhan)，越(yue)來(lai)越(yue)得(de)到用戶的(de)青(qing)睞。但是，袋(dai)式除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)設備阻力正常情況下在1300Pa左右，高(gao)時可(ke)達1800Pa以(yi)(yi)上，與電除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)200Pa運行阻力相比(bi)其(qi)(qi)后期(qi)的(de)運行成(cheng)(cheng)本(ben)極(ji)高(gao)，高(gao)阻力運行已(yi)成(cheng)(cheng)為(wei)現在袋(dai)式除(chu)塵(chen)(chen)器必須面對(dui)的(de)難題(ti)。因此，如何降低(di)袋(dai)式除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)阻力已(yi)成(cheng)(cheng)為(wei)眾多科技工(gong)作者研究的(de)課題(ti)。
袋(dai)式(shi)除(chu)塵器阻(zu)力的構(gou)成
一臺(tai)袋式除塵器設備(bei)阻力(li)的(de)產生有很多方面的(de)原因(yin)，就其主要方面有以下幾(ji)點：
1.除塵器結(jie)構(gou)產生的阻力
不同(tong)結構的(de)(de)除塵器產(chan)(chan)生的(de)(de)阻(zu)力(li)不同(tong)，就低壓行噴脈沖(chong)袋(dai)式(shi)除塵器而言，目(mu)前有灰斗進(jin)風(feng)(feng)(feng)的(de)(de)下(xia)進(jin)風(feng)(feng)(feng)方式(shi)和垂(chui)(chui)直(zhi)于濾袋(dai)的(de)(de)水平(ping)進(jin)風(feng)(feng)(feng)方式(shi)，這(zhe)兩種(zhong)方式(shi)產(chan)(chan)生的(de)(de)阻(zu)力(li)不同(tong)，下(xia)進(jin)風(feng)(feng)(feng)方式(shi)避免了(le)分風(feng)(feng)(feng)不均及(ji)氣流與濾袋(dai)的(de)(de)垂(chui)(chui)直(zhi)沖(chong)撞，顯然產(chan)(chan)生的(de)(de)阻(zu)力(li)要小。
相同(tong)(tong)(tong)結構的(de)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)如果進出風(feng)(feng)口(kou)尺寸(cun)、箱體尺寸(cun)、閥(fa)口(kou)尺寸(cun)不(bu)同(tong)(tong)(tong)，氣(qi)流(liu)通過(guo)時的(de)速度不(bu)同(tong)(tong)(tong)，產生的(de)阻力也(ye)(ye)(ye)就(jiu)不(bu)同(tong)(tong)(tong)；袋(dai)與袋(dai)之(zhi)間的(de)間距(ju)不(bu)同(tong)(tong)(tong)，氣(qi)流(liu)上(shang)升(sheng)速度就(jiu)不(bu)同(tong)(tong)(tong)，產生的(de)阻力也(ye)(ye)(ye)不(bu)同(tong)(tong)(tong)；除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)過(guo)濾面積不(bu)同(tong)(tong)(tong)，過(guo)濾風(feng)(feng)速就(jiu)不(bu)同(tong)(tong)(tong)，產生的(de)運行阻力也(ye)(ye)(ye)就(jiu)不(bu)同(tong)(tong)(tong)。總之(zhi)，氣(qi)流(liu)速度越低，產生的(de)阻力就(jiu)越小。
2.清(qing)潔濾袋產生的(de)阻力(li)
袋式除塵(chen)器(qi)是利用(yong)多(duo)孔的(de)(de)(de)袋狀過(guo)濾(lv)元件從含塵(chen)氣(qi)體中(zhong)捕(bu)集粉塵(chen)的(de)(de)(de)一種(zhong)除塵(chen)設備(bei)，含塵(chen)氣(qi)體需要從濾(lv)袋的(de)(de)(de)一個(ge)個(ge)微(wei)孔中(zhong)通(tong)過(guo)，不(bu)同的(de)(de)(de)孔隙其氣(qi)體通(tong)過(guo)微(wei)孔的(de)(de)(de)速度不(bu)同，新濾(lv)袋產(chan)生的(de)(de)(de)阻力一般在50Pa～200Pa之間(jian)。
3.濾(lv)袋上(shang)堆積的粉(fen)塵層產(chan)生的阻力
含塵氣體通(tong)過濾料時，粉塵被(bei)阻留(liu)在濾料的(de)(de)表面(mian)，相互(hu)之間搭接形成粉塵層(ceng)，粉塵層(ceng)是除(chu)塵器產生阻力的(de)(de)重(zhong)要構成，不同(tong)的(de)(de)粉塵層(ceng)產生的(de)(de)阻力可達 500Pa～2500Pa不等。因此，清灰效果的(de)(de)好壞對除(chu)塵器的(de)(de)運行阻力有重(zhong)要的(de)(de)影(ying)響。
降(jiang)低(di)袋式除塵器(qi)阻力的措(cuo)施
針對以上(shang)袋式除塵(chen)(chen)器產生阻(zu)力的3個(ge)(ge)方(fang)(fang)面(mian)(mian)，我們在設計(ji)除塵(chen)(chen)器時需(xu)要采取相應的措施(shi)，盡量將這幾(ji)方(fang)(fang)面(mian)(mian)產生的作用(yong)降(jiang)至最低。筆(bi)者根據多(duo)年(nian)從事袋式除塵(chen)(chen)器設計(ji)方(fang)(fang)面(mian)(mian)的經驗，認為降(jiang)低袋式除塵(chen)(chen)器運行阻(zu)力的措施(shi)有很(hen)多(duo)，其主要方(fang)(fang)面(mian)(mian)有以下幾(ji)個(ge)(ge)：
1.合理確(que)定(ding)過濾風速
袋式除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)阻(zu)(zu)力在(zai)很大程度(du)上取決(jue)于(yu)(yu)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)風(feng)速(su)，除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器結構、清潔(jie)濾(lv)(lv)(lv)袋、粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)層的(de)阻(zu)(zu)力都(dou)隨過(guo)濾(lv)(lv)(lv)風(feng)速(su)的(de)提高而(er)增加(jia)。一臺行(xing)噴脈(mo)沖袋式除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器不(bu)(bu)管(guan)用什(shen)么樣的(de)濾(lv)(lv)(lv)料，其凈過(guo)濾(lv)(lv)(lv)風(feng)速(su)都(dou)不(bu)(bu)應超過(guo)1m/min，對微細粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)層，由于(yu)(yu)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)粒子相互搭接(jie)細密(mi)，過(guo)濾(lv)(lv)(lv)風(feng)速(su)需要更(geng)低，否則除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)運行(xing)阻(zu)(zu)力會(hui)大大增加(jia)。但往(wang)往(wang)不(bu)(bu)少除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)設(she)(she)備廠(chang)家在(zai)選型(xing)時為了產品能在(zai)市(shi)場競(jing)爭中更(geng)有競(jing)爭力而(er)惡意提高過(guo)濾(lv)(lv)(lv)風(feng)速(su)，從而(er)達到(dao)降低設(she)(she)備成本的(de)目的(de)，這種除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)設(she)(she)備阻(zu)(zu)力一定會(hui)高于(yu)(yu)正常值。
2.合理控制氣流(liu)上(shang)升速度
氣流(liu)上升(sheng)速度是指煙氣在(zai)(zai)濾(lv)(lv)袋(dai)(dai)空間內(nei)的(de)(de)(de)流(liu)動速度，氣流(liu)上升(sheng)速度是衡量除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構性(xing)能優劣的(de)(de)(de)重要參數，對低壓行(xing)噴脈沖袋(dai)(dai)式除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)性(xing)能影響較大(da)。在(zai)(zai)相同處理風量的(de)(de)(de)條件下(xia)，氣流(liu)上升(sheng)速度取得(de)大(da)，說(shuo)明在(zai)(zai)有效的(de)(de)(de)袋(dai)(dai)室空間內(nei)濾(lv)(lv)袋(dai)(dai)與濾(lv)(lv)袋(dai)(dai)之間的(de)(de)(de)間距更小，濾(lv)(lv)袋(dai)(dai)布(bu)置(zhi)更緊湊，除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)外形尺寸更小，但氣流(liu)上升(sheng)速度過大(da)，除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)運行(xing)阻力(li)也會(hui)相應增大(da)。通常情(qing)況下(xia)，氣流(liu)上升(sheng)速度控制在(zai)(zai)1m/s左右更能發揮除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)使用性(xing)能。
3.合理(li)控制局部氣流速度
低(di)壓行噴袋(dai)式除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)局(ju)部氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速(su)(su)度(du)(du)(du)包括進出風(feng)口風(feng)速(su)(su)、進風(feng)支(zhi)閥(fa)(fa)風(feng)速(su)(su)、提升閥(fa)(fa)口風(feng)速(su)(su)、凈(jing)(jing)(jing)氣(qi)(qi)室(shi)風(feng)速(su)(su)、花(hua)板孔風(feng)速(su)(su)等，這些(xie)風(feng)速(su)(su)對除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)阻力都會產(chan)生一定的(de)(de)(de)(de)影響。在除(chu)塵(chen)器(qi)設(she)計過(guo)程中(zhong)，我們(men)需要盡量加(jia)大進出風(feng)口、進風(feng)支(zhi)閥(fa)(fa)口和提升閥(fa)(fa)口的(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸，以降(jiang)低(di)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)通(tong)過(guo)速(su)(su)度(du)(du)(du)，從而降(jiang)低(di)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)運行阻力。凈(jing)(jing)(jing)氣(qi)(qi)室(shi)的(de)(de)(de)(de)風(feng)速(su)(su)需要通(tong)過(guo)抬(tai)高(gao)凈(jing)(jing)(jing)氣(qi)(qi)室(shi)的(de)(de)(de)(de)高(gao)度(du)(du)(du)來實(shi)現(xian)，但抬(tai)高(gao)凈(jing)(jing)(jing)氣(qi)(qi)室(shi)的(de)(de)(de)(de)高(gao)度(du)(du)(du)就意味(wei)著設(she)備成(cheng)本的(de)(de)(de)(de)增加(jia)，所以風(feng)速(su)(su)的(de)(de)(de)(de)選取要有(you)一個合理的(de)(de)(de)(de)范圍(wei)，正(zheng)常情(qing)況下凈(jing)(jing)(jing)氣(qi)(qi)室(shi)的(de)(de)(de)(de)風(feng)速(su)(su)控制在 3m/s～5m/s。花(hua)板孔的(de)(de)(de)(de)風(feng)速(su)(su)與(yu)濾袋(dai)長徑(jing)比成(cheng)正(zheng)比，相同直徑(jing)的(de)(de)(de)(de)濾袋(dai)長度(du)(du)(du)越(yue)長，花(hua)板孔風(feng)速(su)(su)就越(yue)高(gao)。濾袋(dai)的(de)(de)(de)(de)長徑(jing)比必須小于60，否則不僅(jin)增加(jia)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)運行阻力，還會影響濾袋(dai)的(de)(de)(de)(de)清灰效果。
4.均勻分布氣體流量
袋(dai)式除塵器在(zai)設計時即(ji)使(shi)理論過濾(lv)(lv)風(feng)速和(he)(he)其他風(feng)速取(qu)得(de)都很合理，但(dan)如果氣(qi)(qi)流均(jun)布(bu)措施不(bu)到位，每(mei)個(ge)袋(dai)室(shi)的(de)實際(ji)處理風(feng)量就會有高有低；即(ji)便(bian)在(zai)一(yi)個(ge)袋(dai)室(shi)內(nei)(nei)，如果氣(qi)(qi)流均(jun)布(bu)措施不(bu)到位，每(mei)條濾(lv)(lv)袋(dai)的(de)實際(ji)過濾(lv)(lv)風(feng)速也會不(bu)同。所以(yi)，在(zai)除塵器的(de)進風(feng)口處需(xu)要有氣(qi)(qi)體導流板(ban)和(he)(he)均(jun)風(feng)板(ban)，需(xu)要調節進風(feng)支閥的(de)開度以(yi)平衡各個(ge)袋(dai)室(shi)的(de)風(feng)量，在(zai)灰斗(dou)內(nei)(nei)需(xu)要設置均(jun)風(feng)板(ban)來分布(bu)單個(ge)袋(dai)室(shi)的(de)風(feng)量。
5.科學提高清灰效果
濾(lv)(lv)袋表(biao)面粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)層對除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)運(yun)行(xing)(xing)阻(zu)力(li)(li)(li)有(you)(you)很大(da)影響，因而清(qing)灰(hui)(hui)效果尤其重(zhong)要(yao)(yao)。影響低(di)壓(ya)(ya)行(xing)(xing)噴(pen)(pen)(pen)袋式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器清(qing)灰(hui)(hui)效果的(de)(de)(de)因素有(you)(you)很多，如噴(pen)(pen)(pen)吹(chui)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)、清(qing)灰(hui)(hui)周期(qi)、濾(lv)(lv)袋長度(du)(du)、濾(lv)(lv)袋與(yu)濾(lv)(lv)袋的(de)(de)(de)間(jian)距等。沒有(you)(you)足(zu)夠的(de)(de)(de)噴(pen)(pen)(pen)吹(chui)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)和(he)能(neng)(neng)量，就不(bu)能(neng)(neng)徹底清(qing)除(chu)濾(lv)(lv)袋表(biao)面的(de)(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)層。但噴(pen)(pen)(pen)吹(chui)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)也不(bu)宜(yi)過大(da)，否則濾(lv)(lv)袋的(de)(de)(de)使用(yong)壽命就會大(da)大(da)縮短。噴(pen)(pen)(pen)吹(chui)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)需(xu)要(yao)(yao)控(kong)制在(zai)一(yi)個合理的(de)(de)(de)范圍，需(xu)要(yao)(yao)根據(ju)粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)黏稠性程度(du)(du)靈(ling)活調整，噴(pen)(pen)(pen)吹(chui)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)應(ying)控(kong)制在(zai)0.2MPa～0.4MPa之間(jian)。從降低(di)除(chu)塵(chen)(chen)器運(yun)行(xing)(xing)阻(zu)力(li)(li)(li)角度(du)(du)講，濾(lv)(lv)袋表(biao)面始終處于清(qing)潔狀態時的(de)(de)(de)阻(zu)力(li)(li)(li)最小(xiao)，這就需(xu)要(yao)(yao)頻繁對濾(lv)(lv)袋進行(xing)(xing)噴(pen)(pen)(pen)吹(chui)清(qing)灰(hui)(hui)，但這樣是以犧牲濾(lv)(lv)袋的(de)(de)(de)使用(yong)壽命為代價的(de)(de)(de)。所以在(zai)實際(ji)操作過程中(zhong)，我們需(xu)要(yao)(yao)根據(ju)煙氣中(zhong)粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)濃度(du)(du)大(da)小(xiao)、粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)黏稠性靈(ling)活調整清(qing)灰(hui)(hui)周期(qi)。
6.預除塵
除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)阻力(li)的(de)(de)上升(sheng)速度與(yu)煙氣(qi)中(zhong)的(de)(de)粉塵(chen)(chen)(chen)濃度大小有關，如果通(tong)過(guo)(guo)(guo)相應(ying)的(de)(de)措施將煙氣(qi)中(zhong)的(de)(de)粉塵(chen)(chen)(chen)先收(shou)集部(bu)分，然后(hou)再通(tong)過(guo)(guo)(guo)濾袋(dai)過(guo)(guo)(guo)濾凈化，這樣就能減(jian)輕除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)過(guo)(guo)(guo)濾負荷，阻力(li)上升(sheng)速度也會大大降低。預除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)措施有很(hen)多，比如：在除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)前端加一個旋風(feng)(feng)(feng)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)或在除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)進(jin)口內部(bu)增加旋風(feng)(feng)(feng)裝置，通(tong)過(guo)(guo)(guo)旋風(feng)(feng)(feng)離心效應(ying)聚集粉塵(chen)(chen)(chen)達到預除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)目的(de)(de)；下進(jin)風(feng)(feng)(feng)方式(shi)的(de)(de)袋(dai)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)由于煙氣(qi)從灰斗內通(tong)過(guo)(guo)(guo)，由于氣(qi)流空間的(de)(de)突然擴大，粗顆(ke)粒和(he)部(bu)分細粉塵(chen)(chen)(chen)會沉降下來，因此，下進(jin)風(feng)(feng)(feng)方式(shi)是公認的(de)(de)袋(dai)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)中(zhong)最科學的(de)(de)進(jin)風(feng)(feng)(feng)方式(shi)。
低(di)阻力除塵器(qi)的應用效果(guo)
科(ke)行環境工(gong)程技術有(you)限公司(si)在(zai)降低除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)運行阻力(li)方(fang)面做了大量的(de)工(gong)作，也(ye)取得了一(yi)定的(de)成績。2009年8月(yue)，我們到四川嘉華水泥有(you)限公司(si)1500t/d特種水泥生(sheng)產線(xian)對窯(yao)(yao)頭窯(yao)(yao)尾(wei)(wei)行噴袋式除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)使用情況(kuang)進行回訪調(diao)研。剛到現場時2臺除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)清灰周期為30分(fen)鐘，窯(yao)(yao)頭除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)平均阻力(li)為 590Pa，窯(yao)(yao)尾(wei)(wei)為669Pa。針對清灰周期偏短的(de)情況(kuang)，我們將2臺除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)清灰周期都(dou)調(diao)整到60分(fen)鐘。經過幾(ji)天的(de)跟蹤，窯(yao)(yao)頭窯(yao)(yao)尾(wei)(wei)2臺除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)運行阻力(li)分(fen)別為799Pa和(he)834Pa。
隨后，我們又到貴州仁(ren)懷建臺水泥廠2000t/d水泥生產線對(dui)窯尾袋式除塵(chen)(chen)器進(jin)(jin)行(xing)了調(diao)研，當時(shi)除塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)清(qing)灰周期為70分鐘。這2家(jia)水泥廠在除塵(chen)(chen)器清(qing)灰周期控制時(shi)間(jian)較長(chang)的(de)(de)(de)(de)情況下其運行(xing)阻力(li)都遠遠低于行(xing)業中1300Pa左右的(de)(de)(de)(de)正常范(fan)圍。低阻力(li)袋式除塵(chen)(chen)器可(ke)以(yi)極大(da)地降低除塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)運行(xing)成本，有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)經(jing)濟(ji)效益，值(zhi)得我們進(jin)(jin)行(xing)深層次的(de)(de)(de)(de)研究和推廣(guang)。
