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濾筒式除塵器研究及應(yīng)用
來源:
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作者:jsxdl1
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發(fā)布時(shí)間: 2019-06-25
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1、概述
濾筒式除塵器早在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)在日本和歐美一些國家出現(xiàn)，具有體積小，效率高，投資省，易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，但因其設(shè)備容量小，難組合成大風(fēng)量設(shè)備，過濾風(fēng)速偏低，應(yīng)用范圍窄，僅在糧食、焊接等行業(yè)應(yīng)用，所以多年來未能大量推廣。近年來，隨著新技術(shù)、新材料不斷地發(fā)展，以日本的大志（Great.Ambition）株式會社，美國的湯姆森公司，畢威公司為代表，對除塵器的結(jié)構(gòu)和濾料進(jìn)行了改進(jìn)，使得濾筒除塵器廣泛地應(yīng)用于水泥、鋼鐵、電力、食品、冶金、化工等工業(yè)領(lǐng)域，整體容量增加數(shù)倍，成為過濾面積＞2000ｍ2大型除塵器（GB6719－86類），是解決傳統(tǒng)除塵器對超細(xì)粉塵收集難、過濾風(fēng)速高、清灰效果差、濾袋易磨損破漏、運(yùn)行成本高的方案，和市場上現(xiàn)有各種袋式、靜電除塵器相比具有有效過濾面積大、壓差低、低排放、體積小、使用壽命長等特點(diǎn)，成為工業(yè)除塵器發(fā)展的新方向。
2、濾筒式除塵器的結(jié)構(gòu)
濾筒式除塵器的結(jié)構(gòu)是由進(jìn)風(fēng)管、排風(fēng)管、箱體、灰斗、清灰裝置、導(dǎo)流裝置、氣流分流分布板、濾筒及電控裝置組成，類似氣箱脈沖袋除塵結(jié)構(gòu)。
濾筒在除塵器中的布置很重要，既可以垂直布置在箱體花板上，也可以傾斜布置 在花板上，從清灰效果看，垂直布置較為合理。花板下部為過濾室，上部為氣箱脈沖室。在除塵器入口處裝有氣流分布板。
3、筒式除塵器工作原理
含塵氣體進(jìn)入除塵器灰斗后，由于氣流斷面突然擴(kuò)大及氣流分布板作用，氣流中一部分粗大顆粒在動和慣性力作用下沉降在灰斗；粒度細(xì)、密度小的塵粒進(jìn)入濾塵室后，通過布朗擴(kuò)散和篩濾等組合效應(yīng)，使粉塵沉積在濾料表面上，凈化后的氣體進(jìn)入凈氣室由排氣管經(jīng)風(fēng)機(jī)排出。
濾筒式除塵器的阻力隨濾料表面粉塵層厚度的增加而增大。阻力達(dá)到某一規(guī)定值時(shí)進(jìn)行清灰。此時(shí)PLC程序控制脈沖閥的啟閉，首先一分室提升閥關(guān)閉，將過濾氣流截?cái)啵缓箅姶琶}沖閥開啟，壓縮空氣以及短的時(shí)間在上箱體內(nèi)迅速膨脹，涌入濾筒，使濾筒膨脹變形產(chǎn)生振動，并在逆向氣流沖刷的作用下，附著在濾袋外表面上的粉塵被剝離落入灰斗中。清灰完畢后，電磁脈沖閥關(guān)閉，提升閥打開，該室又恢復(fù)過濾狀態(tài)。清灰各室依次進(jìn)行，從清灰開始至下一次清灰開始為一個(gè)清灰周期。脫落的粉塵掉入灰斗內(nèi)通過缷灰閥排出。
4、技術(shù)改進(jìn)措施和選用技術(shù)
4.1清灰裝置
傳統(tǒng)的濾筒除塵器有兩種清灰方式，一種是高壓氣流反吹，一種是脈沖氣流噴吹，實(shí)踐表明前者的優(yōu)點(diǎn)是氣流均勻，缺點(diǎn)是耗毛量大；后者的優(yōu)點(diǎn)是耗氣量小，缺點(diǎn)是氣流弱小。為此可作兩個(gè)方面改進(jìn)：一方面在脈沖噴吹管上增加導(dǎo)流裝置，加強(qiáng)氣流誘導(dǎo)作用，另一方面把濾筒上部導(dǎo)流風(fēng)管取消，使脈沖氣流和誘導(dǎo)氣流同時(shí)充分進(jìn)入濾筒。這樣改進(jìn)后耗氣量少，氣流均勻，清灰效果好，根據(jù)計(jì)算，技術(shù)改進(jìn)后的清灰氣流流量是脈沖氣量的3－5倍。
4.2
氣量分布板
濾筒除塵器的氣流分布很重要，考慮如何避免設(shè)備進(jìn)口處由于風(fēng)速較高造成對濾料的高磨損區(qū)域。氣流分布板用于濾筒式除塵器有獨(dú)特要求，氣流分布十分穩(wěn)定和均勻。才有利于氣流的上升和粉塵的下降，氣流分布板開孔率35%。根據(jù)計(jì)算，阻力系數(shù)＜2，由此可見在氣流速度＜0.8ｍ/ｓ的情況下，多孔氣流分布板可以滿足濾筒式除塵器的要求。
4.3濾筒和濾料
濾筒是用計(jì)算長度的濾料折疊成褶，首尾粘合成筒，筒的內(nèi)部用金屬網(wǎng)架支撐，上、下用頂蓋和底座固定，濾料的長度由粉塵的性質(zhì)和粉塵的濃度決定。
濾料是濾筒式除塵器核心部分，也是濾筒式除塵器成敗的關(guān)鍵，過去用的濾料一般都用紙頁纖維濾料這種濾料對＞0.5ｕｍ的粉塵有＞99.9%過濾效率，但是其缺點(diǎn)是容塵量大，清灰困難，不宜用于高濃度，日本大志株式會社于2000年生產(chǎn)出具有自己知識產(chǎn)權(quán)的連續(xù)長纖維濾料，解決了上述困難，市場上現(xiàn)有的濾袋采用針刺呢濾料，為深層過濾濾料，以此制成的濾袋在工作初期需要在其表面建立一個(gè)初級塵餅。粉塵很容易穿透這種濾料，增大排放量，或者堵塞空氣通道，使濾袋過早失效。特別在收集帶潮氣粉塵時(shí)，更容易糊袋。而大志濾料具有以下特點(diǎn)：
1)通常的濾料是深層過濾，它依賴于濾料表面的粉塵層達(dá)到有效過濾，建立有效過濾時(shí)間 約為整個(gè)過濾過程的10%。覆膜濾料是表面過濾，粉塵不透入濾料，無初濾期，開始就是接近100%的有效過濾。
2)傳統(tǒng)的濾料在高濃度粉塵進(jìn)入后，透氣性下降，阻力上升。覆膜濾料以均勻細(xì)微孔徑及其不粘性，投入使用后立即提供過濾性能，粉塵透過率近似零，阻力基本處于穩(wěn)定，經(jīng)測試在過濾速度1－2ｍ/min工況下，其阻力約為300－500Pａ。
3)對針刺氈濾料，一般用高能脈沖噴沖清灰才能維持濾料的常規(guī)阻力，用覆膜濾料則降低噴吹強(qiáng)度30%－50%即可維持濾料的常規(guī)阻力。
4)使用壽命長，同種工況下，一般是傳統(tǒng)針刺氈濾料的5倍壽命。
5、工業(yè)應(yīng)用
5.1應(yīng)用粉磨系統(tǒng)
2004年6月運(yùn)用該技術(shù)，我們對水泥廠的生料磨的袋除塵器進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)參數(shù)見表（1）。在保持原有除塵器殼體情況下，更換了花板，改進(jìn)了脈沖噴吹系統(tǒng)，增加了氣流分布裝置，專門設(shè)計(jì)了濾筒并對濾筒進(jìn)行防水處理。
表（1） 除塵器設(shè)計(jì)參數(shù)
|
序號 |
項(xiàng)目 |
單位 |
技術(shù)參數(shù) |
| 1 |
處理氣量 |
ｍ3/ｈ |
58000 |
| 2 |
粉塵溫度 |
C |
＜100 |
| 3 |
過濾面積 |
ｍ2 |
800 |
| 4 |
濾筒數(shù)量 |
只 |
40 |
| 5 |
除塵器阻力 |
Pａ |
1200－1500 |
| 6 |
入口含塵濃度 |
ｇ/ｍ3 |
＜120 |
| 7 |
出口含塵濃度 |
ｇ/ｍ3 |
＜0.05 |
| 8 |
清灰壓力 |
MPａ |
＜0.3 |
表（2） 除塵器性能測試數(shù)據(jù)
|
序號 |
項(xiàng)目 |
單位 |
測定值 |
| 1 |
進(jìn)口風(fēng)量 |
ｍ3/ｈ |
56800 |
| 2 |
設(shè)備阻力 |
Pａ |
630 |
| 3 |
過濾風(fēng)速 |
ｍ/min |
0.97 |
| 4 |
進(jìn)口含塵濃度 |
ｇ/ｈ3 |
＞8 |
| 5 |
出口含塵濃度 |
ｇ/ｈ3 |
0.022 |
| 6 |
粉塵溫度 |
?C |
93 |
| 7 |
清灰壓力 |
MPａ |
028 |
| 8 |
效率 |
% |
99.98 |
經(jīng)過十二天的安裝、調(diào)試后，設(shè)備運(yùn)行正常，并對除塵器性能按《除塵機(jī)組技術(shù)性能及測試方法》［GB11653－89］進(jìn)行實(shí)測，測定結(jié)果見表（2）。從表中可以看出，經(jīng)過改造后的除塵器，其運(yùn)行阻力、出口排放濃度、除塵效率等技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于國內(nèi)同類除塵設(shè)備。
5.2對電除塵器的改造
年產(chǎn)300萬噸水泥廠的三號水泥磨電除塵器處理量不足，排放量大。原型號：AAF/ELEX電除塵，電場及電室均為兩個(gè)，清灰系統(tǒng)為機(jī)械繞臂錘振打系統(tǒng)，集塵板面積792M2。
采用濾筒進(jìn)行改造，首先清除原電除塵器內(nèi)部極板、板絲和機(jī)械振打等零部件，在原殼體內(nèi)建造人行通道的脈沖噴吹除塵器。其次通過導(dǎo)風(fēng)板和密閉鋼板，正確引導(dǎo)氣流走向，在新加花板上安裝濾筒，無須籠架和文丘里管。裝上噴吹清灰控制系統(tǒng)投入使用。整個(gè)過程3周內(nèi)完成.
改建前后對比
項(xiàng) 目 指 標(biāo) 改建前情況 改建后情況
除 塵 設(shè) 備 AAF/ELEX電收塵器 寬敞式脈沖噴吹除塵器
處 理 風(fēng) 量 34157m3 /H 37300m3/H
潛在額外處理風(fēng)量
（可再增加安裝數(shù)排濾件）
43300m3/H
水泥磨冷卻水消耗量 1400L/H 800L/H
水泥成品品質(zhì) 3950—4050cm2/g 4000—4200cm2/g
入口粉塵濃度 400g/Nm3 400g/Nm3
粉塵排放濃度 可見排塵 10mg/Nm3
6、結(jié)束語
濾筒式除塵器可以廣泛用于水泥行業(yè)的粉磨系統(tǒng)、粉碎系統(tǒng)、立窯、旋窯的窯頭、窯尾等各個(gè)揚(yáng)塵點(diǎn)的收塵，對各類傳統(tǒng)除塵器進(jìn)行改造亦可取得很好效果，關(guān)鍵在于選取先進(jìn)、合理的結(jié)構(gòu)，使之適應(yīng)各種粉塵的特點(diǎn)。
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