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   國內外先進布袋除塵器清灰系統匯總

文章導讀

近年來,廢氣治理引起各界關注,本文將介紹國內外先進布袋除塵器清灰系統。由于高效脈沖是現代化高新技術的發展趨勢,本文將著重介紹其清灰系
統原理,包括部分濾筒,扁袋和氣箱清灰的設計建議。

來源:環保人  作者:杰一

近年來,廢氣治理引起各界關注,本文將介紹國內外先進布袋除塵器清灰系統。由于高效脈沖是現代化高新技術的發展趨勢,本文將著重介紹其清灰系統原理,包括部分濾筒,扁袋和氣箱清灰的設計建議。一個高效脈沖清灰系統的主要組成部分包括:

一、壓縮氣過濾系統:

在氣包的進氣口必須安裝標準油污過濾三聯件,二級過濾網孔徑是5微米以下。

三聯件上最好帶有壓力表,否則必須在氣包上獨立安裝壓力表。

二、氣包:


1. 設計圓形或方形截面積氣包時必須考慮安全和質量要求,用戶可參照JB/T10191《袋式除塵器安全要求脈沖噴吹類袋式除塵器分氣箱》。

2. 氣包必須有足夠容量,滿足噴吹氣量。要求:建議在脈沖噴吹后氣包內壓降不超過原來儲存壓力的30%。直角閥安裝方法如圖5。

3. 氣包的進氣管口徑盡量選大,滿足補氣速度。對大容量氣包可設計多個進氣輸入管路。

4. 對于大容量氣包,可用3”管道把多個氣包連接成為一個貯氣回路。

5. 氣包之間連接方法舉例

6. 閥門安裝在氣包的上部或側面,避免氣包內的油污、水分經過脈沖閥噴吹進濾袋。

7. 電磁脈沖閥正確安裝

將在氣包上方法再舉例說明。

8. 每個氣包底部必須帶有自動(即兩位兩通電磁閥)或手動油水排污閥,周期性地把容器內的渣滓雜質向外排出(見下面圖片)。

9. 把穩壓氣管安裝在除塵器頂部連接氣包舉例

如果氣包按壓力容器標準設計,并有足夠大容積,其本體就是一個壓縮氣穩壓氣罐,不需另外安裝。當氣包前另外帶有穩壓罐時,需要盡量把穩壓罐位置靠近氣包安裝,防止壓縮氣在輸送過程中經過細長管道而損耗壓力。

10. 氣包在加工生產后,必須用壓縮氣連續噴吹清洗內部焊渣,然后才安裝閥門。在車間測試脈沖閥,特別是3”淹沒閥時,必須保證氣包壓縮氣的壓力和補氣流量。否則脈沖閥將不能打開,或者漏氣。

11. 如果在現場安裝后,發現閥門的上出氣口漏氣。那就是因為氣包內含有雜質,導致小膜片上堆積鐵銹不能閉閥。需要拆卸小膜片清潔(見圖)。


三、噴吹管:


1.根據濾袋數量確定噴吹管長度

2.噴吹管的壁厚應根據其長度和材質(硬度)確定,保證不會由于自重而彎曲變形。

3.高效率清灰系統必須在噴吹管上安裝超音速引流噴嘴,防止噴吹氣流的偏中心現象發生。

4.如果不安裝引流噴嘴,只在噴吹孔下焊接一節短管,不能克服噴吹氣流的偏中心現象,而且會由于超音速噴吹氣流與管道之間的摩擦而產生阻力。

5.為了保證脈沖氣流量進入第一個濾袋和最后一個濾袋的差別在±10%以內,同一條噴吹管上的孔徑可能會同。一般是遠離氣包的噴吹孔比靠近氣包的噴吹孔徑小0.5~1.0mm。噴吹孔直徑將是確定脈沖噴吹系統的清灰壓力和氣流量的最主要參數。

6.根據氣包壓力、脈沖閥阻力、噴吹管尺寸、噴吹孔數量等因素,超音速脈沖氣流的膨脹角度一般是20度左右。必須結合濾袋口徑,根據設計師的經驗和實驗數值,確定噴吹管離花板的最佳距離,保證噴吹氣流可以覆蓋整條濾袋長度。

四、文丘里


比較常見的文丘里管有安裝于花板下籠架內的埋入式文丘里和安裝于花板上的錐形文丘里。

1. 埋入式文丘里的安裝將導致接近濾袋口的濾料在200~400mm的高度內無法清灰。

2. 一般的誤解是安裝文丘里管可以增加引流量進入濾袋,但事實上洽洽相反:

●沒有安裝文丘里時的引流氣量與噴吹壓縮氣量比值=6:1

●安裝文丘里后的引流氣量與噴吹壓縮氣量比值=2:1

3. 文丘里的主要功能是保住噴吹壓力,把自然擴散氣流集中起來,在文丘里底部圓周形成最大壓力氣流,有效地把清灰壓力傳送到濾袋底部。

4. 對粉塵粘性強、濾料阻力比較高或濾袋比較長的除塵器,安裝文丘里將提高清灰效率達30%以上。因此,安裝文丘里可以增加清灰過濾面積(濾袋長度或數量),或者縮小脈沖閥口徑,以節省設備造價。

5. 由于文丘里管的出口直徑縮小,經過濾料的氣流將在文丘里的縮頸口局部加速穿過花板,這會使除塵系統的總體阻力增加。

六、“低壓清灰”與“高壓清灰”

國內的除塵設備制造行業中習慣性的把脈沖行噴吹除塵器區分成高、中、和低壓清灰系統。同時也把脈沖閥根據氣包內壓力區分成高壓閥(直角閥)和低壓閥(淹沒閥)。事實上,這種區分方法毫無科學根據。世界上各個著名的脈沖閥制造商從來沒有把他們的閥門產品作出壓力范圍區分。各個主要品牌的脈沖閥壓力適用范圍由各制造廠家公布如下

脈沖噴吹除塵器主要是以壓力氣包內壓縮氣作為清灰能源,使脈沖閥啟動時形成一股脈沖氣流逆向從濾袋頂部到袋底進行脈沖抖動。其目的是通過脈沖抖動,把濾袋外側結合的塵餅抖進除塵器灰斗。如果壓力或流量不足,這股氣流太弱,那么清灰力度不能到達濾袋底部,則塵餅不能剝落,形成局部積灰,導致設備阻力增高、濾料負荷不均勻等現象,縮短濾袋壽命。

反之,如果清灰力度太強,已經滲透進濾料表層的微細顆粒將被打出表面,產生“二次揚塵”現象。同時,濾袋也可能由于振蕩力太強導致與籠架的摩擦過高而裂袋。因此,無論采用高、中或低壓的壓縮氣源,設備的清灰力度和流量都必須根據工藝、煙塵和濾料性質而合理配置。

以下的圖例是一個標準的脈沖噴吹除塵器所產生的阻力線(1)和清灰范圍(2)。除塵器的氣布比越高,其阻力也會相對提高。所以必須根據濾料的阻力性能,確定用高壓力還是大氣量進行清灰比較理想。這清灰范圍圖在國外的除塵行業內稱為“JETPUMPCURVE”。

設計清灰系統時,綜合考慮工藝(溫度范圍、溫度變化、露點、濕度、煙塵顆粒、煙氣成份等等),和現場環境(壓縮氣供應、安裝場地大小等等),以及濾料性能(材質、是否覆膜、表面處理、耐磨性、抗折性、張力范圍等等)來判斷是否采用高壓力(比如安裝文丘里管)或大流量(比如選用淹沒閥)來進行清灰。例如:對于玻纖濾料的清灰,一般選用力度比較溫和的清灰方法。

圖例中當設備的設計阻力是150Pa時,一般來說,離線清灰的袋底壓力應定在150-250Pa。而在線清灰的壓力可按克服阻力的需要設計在250-350Pa。

但這些并不是絕對的數據,設計師可以在清灰范圍內設計出合理的壓力清灰系統而不受到所謂的“高中低壓力理論”的限制。

綜上所述,清灰系統到達袋底的壓力范圍與除塵器上壓力氣包內的系統供給壓力完全無關。在國外,0.6~0.7MPa的壓縮氣供應壓力就相當于供電系統中的交流220V電壓。如果管網內氣量不足提供與除塵器,在每一臺除塵器上可獨立配置空壓機。在國內,部分現場的供應壓力偏低(0.3MPa以下),但合理的清灰系統設計仍然可以達到袋底具有2000~3000Pa的清灰壓力。

比如,如果現場壓力具有0.6MPa,澳大利亞高原公司生產的3”淹沒式脈沖閥可以提供足夠清灰力度,清潔20條160mm直徑,6米長濾袋,其噴吹管上噴吹孔的口徑大概是12~13mm。但如果氣包壓力只有0.2MPa,在同等的工況條件下,同樣的脈沖閥只能清灰12~14條同尺寸濾袋,每個噴吹孔口徑大概需要17~18mm。以上的兩種配置,同樣提供到達袋底的清灰壓力在2000~2500Pa之間,達到高效清灰的預期效果。

在以上的兩個系統中,高壓脈沖氣流可以在噴吹孔下進入濾袋前引進更多不含油/水份的、在花板上部的高溫氣流進入濾袋。而低壓脈沖氣流需要應用更多的原系統壓縮氣量,使進入濾袋的氣流中含油、水份相對增加。一旦油、水份進入濾袋,將密封濾料的部份過濾面積,導致除塵設備阻力加速提高。

目前在國內諸多應用實例中,其中一個比較理想的設計是當現場能夠提供標準的0.6MPa壓縮氣時,除塵器清灰系統只是按0.45MPa設計。在投入生產9~12個月后,非覆膜濾料的阻力逐漸增高。這時可把氣包壓力逐漸提高,保持設備阻力在設計數值之下。這種可調節壓力范圍,既保持清灰系統中所有原來的配置,又對除塵設備的運作起了一個安全保險作用。

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