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設計布袋除塵器對濾袋(dài)數量的選擇,對布(bù)袋除塵器的(de)型號選擇,要根據現場情況,煙氣及(jí)溫(wēn)度等(děng)條件來確定使用濾袋的過濾風(fēng)速.使用條件對除塵濾袋的選擇需注意除塵器所處理的含塵氣體的特性,粉塵的特性及除塵器清灰方(fāng)式等.
1.布袋除塵器選型的計算方法:
計算前應知道煙氣的基本情況,如含塵氣體的流量、濃度、粉塵分散度(dù)、性質(zhì)、粘度等.
2.布袋(dài)除塵器處理氣體量的(de)計算方法:
計算布(bù)袋除塵器的處理氣體時,首先要求出工況(kuàng)條件下(xià)的氣體量,即實際通過布袋除塵器的氣體量,並且還要考慮除塵器本身的(de)漏風量.
3.過濾麵積的確定情況:
總過濾麵積(jī)是通過除塵器的過濾總風量和選(xuǎn)定過濾速度,單條濾袋的(de)麵積(jī)是(shì)因濾袋要固定,所以濾袋的兩端需要雙(shuāng)層縫製或者多層縫製.
4.布袋除塵器過濾風速的選(xuǎn)取情況:
過濾風速的大小,取決於含塵物體的性狀、織物性的粉塵. 袋式除塵器設計優劣涉及到諸多因素, 袋式除塵器的工作機理是含(hán)塵煙氣通過過濾材料,塵粒(lì)被過濾下來,過(guò)濾材料捕集粗粒粉塵主要(yào)靠慣性碰(pèng)撞(zhuàng)作用(yòng),捕集細粒粉塵主要靠擴散和篩分(fèn)作用(yòng),濾料的粉塵層也有一定的過濾作(zuò)用。
1、處理風量
處理風量決定(dìng)著袋式除塵器的規(guī)格大(dà)小。一般處理風量都用工況風量。設計時一定要注意除塵器使(shǐ)用場所及煙氣溫度,若袋式(shì)除塵器的煙氣處理溫度已經(jīng)確定(dìng),而氣(qì)體又采取稀釋法冷卻時,處理風量還要考慮增加稀釋的空氣量;考慮今(jīn)後工藝變化,風量(liàng)設計指值在正常風量基(jī)礎上要增加5%~10%的(de)保險係數,否則今後一旦工藝調整增加風量,袋(dài)式除塵器的過濾(lǜ)速度會提高,從而使設備阻力增大,甚至縮短濾袋使用壽(shòu)命,也將成為其他故障(zhàng)頻率急劇上(shàng)升的原因,但若保險係數(shù)過(guò)大,將會增加除塵器的投資和運轉費用;過濾(lǜ)風速因袋式除塵(chén)器(qì)的形式、濾料的種類及(jí)特性的不同而有很大差異,處理風量一經確定,即可根據確定的(de)過濾風速來決定(dìng)所必須的過濾麵積。
1.在確定除塵器的風量時, 一般不能使除塵器在超過劃定風量的情況下運行,否則,濾袋輕易堵塞,壽命縮短,壓力損失大幅度上升,除塵效率也要降(jiàng)低;但也不能將風量選的過大(dà),否則增加設備投(tóu)資(zī)和占地麵積。
2.風量單位用m3/min、m3/h表示,但一定要注意除塵器使用場所及煙(yān)氣溫度。高溫氣體多含有大量水分(fèn),故風(fēng)量不是按幹空氣而是按濕度氣量表示的,其中水分則以體積分數表示。
3.因為袋式除塵器的性能取(qǔ)決於濕空(kōng)氣的實際過濾風速,因此,如果袋式除塵器的處(chù)理溫度已經確定,而氣體的冷(lěng)卻(què)又采取稀釋法時,那麽這種溫(wēn)度下的袋式除塵器的處理風(fēng)量,還要加算稀(xī)釋空氣(qì)量。在求算所需過(guò)濾麵積時,其濾(lǜ)速即實際過濾速(sù)度。
4.為適應塵(chén)源變化,除塵器設計中需要在正常風量之上加若幹備用風量時,從而按高風量設計袋式(shì)除(chú)塵器。如果袋式除塵(chén)器在超過規定的處理(lǐ)風量和過濾速度條件(jiàn)下運轉,其壓力損失將大幅度增加,濾布可能堵塞,除(chú)塵效率也要降低,甚至能成(chéng)為其他故障頻率急劇上升的原因。但是,如果備用風量過大,則會增加袋式除塵(chén)器的投資費用(yòng)和運轉費用。
5.由於塵源溫度發生變化,脈衝(chōng)除塵器的處理風量也隨之(zhī)變化。但不應以塵(chén)源誤操作和偶爾出現的故(gù)障來推算風量好值。
6.處理風量(liàng)一旦確定(dìng),即(jí)可依據確定(dìng)的濾速來(lái)決定所須的過濾麵積。濾(lǜ)速因(yīn)袋(dài)式除塵器的形(xíng)式、濾布的(de)種類和生產操作工藝的不同而有很大差異。濾速的大小可以查閱相關資料或類似的生產工藝,根據經驗加以推定。
7.布袋除塵器內部風量,風機風量多少就是多少。前提過濾麵積是足夠的情況下(xià),布袋除塵器的吸風口風量,用(yòng)風量除以3600除以橫截麵積再除以彎頭D和處理係數就是風量了。
8.風機風量(liàng)的定義為:風速V與風道截麵積F的乘積.大型風機由於能夠用風速計準確測出風速,所以風量計算也很簡單(dān),直接(jiē)用公式Q=VF,便可(kě)算出(chū)風量.風機數量的確定 根(gēn)據所選房(fáng)間的換氣次數,計算廠房所需總風量,進而計算得風機數量.計算公式:N=V×n/Q 其(qí)中:N——風機數量(台); V——場地(dì)體積(m3); n——換氣次數(次/時); Q——所選風機型號的單(dān)台(tái)風量(m3/h).風機(jī)型號的選擇應該根據廠房實際情況,盡量選取與原窗口尺寸相匹配的風機型號,風機與濕簾盡量保(bǎo)持一(yī)定的距離(盡可能分別裝在廠房的山牆兩側),實現良好的通風換氣效果.排風側盡量(liàng)不靠(kào)近附近建築物,以防(fáng)影響附近住戶.如從室內帶出的空氣中含(hán)有汙染環境,可以(yǐ)在風口安裝(zhuāng)噴水裝置(zhì),吸附近汙(wū)染物集中(zhōng)回收,不汙染環境。
2、使用溫度
袋式除塵器的使用溫度是設計的重要依據,使用溫度與設計溫度出現偏差,會釀成嚴(yán)重後果,因為溫度受下(xià)述兩個條件所製約: 一是(shì)不同濾料材質所允許的高承(chéng)受溫度(dù)(瞬間允許溫度和長期運行溫度)有嚴格限(xiàn)製;二是為防止結露,氣體溫度必須保持在露點20℃以上。對高溫氣體,必須將(jiāng)其(qí)冷卻(què)至濾料能承受的溫(wēn)度以下,冷卻方式有多種,較為典型的有自然風管冷卻、強(qiáng)製風(fēng)冷、水(shuǐ)冷等,具體(tǐ)可按不同(tóng)的工藝及冷卻溫度、布置尺寸要(yào)求等進行設計選型。
3、氣體成分
除(chú)特殊情況外,袋式除塵器所處(chù)理的氣體,多半是環境空氣或爐窯煙氣,通常情況下(xià)袋式除塵器的設計按處理(lǐ)空氣來計算,隻有在密度、黏度、質量熱容等參數關係到風機動(dòng)力性能和管道阻力的計算及冷(lěng)卻裝置(zhì)的設計時,才考慮氣體的成分。在許多工況的(de)煙氣中多含有水分,隨著煙氣中水分的增加,袋式除塵器的設備阻力和風機(jī)能耗也隨之變化。含(hán)塵氣體中(zhōng)的含水量,可以通過實測來確定,也可(kě)以根據燃燒、冷卻的物質平衡進行(háng)計算。煙氣中有無腐蝕(shí)性(xìng)氣體是決定濾料、除(chú)塵器殼體材質及防腐等選擇所必須考慮的因素。另外,若煙氣中有有毒氣(qì)體,一般都(dōu)是微量(liàng)的,對裝置的性能(néng)沒有多大影響,但在處理此類含塵煙氣時,袋式除塵(chén)器必須采用不漏氣的結構,而且要經常維護(hù),定期(qī)檢(jiǎn)修,避免有毒(dú)氣體泄露造成安全事(shì)故。
4、粉塵性質
粉(fěn)塵的性質對袋式除塵器的設計有很大影響,對粉塵一些特殊性質,要根據設計經驗采取有效的措施(shī)。
(1) 附著性和凝聚性。附著性和凝聚性粉塵進(jìn)入袋式除塵器,粉塵稍經凝聚就(jiù)會顆粒變大,堆積(jī)於濾袋表麵的粉塵在被抖落的過程中,也能繼續進行凝聚,清灰效能和(hé)通過濾料的(de)粉塵量也與粉塵的附(fù)著性和凝聚性有關。因此,設計時對(duì)附著性和凝聚性非常顯著的粉塵,或者幾乎沒有附著性和凝聚性粉塵,必須按粉塵種類、用途的不同(tóng),根(gēn)據設計經驗采取不(bú)同的處理措施。
(2) 粒(lì)徑。粒徑分布對袋式除塵器的主要影響是阻力損失和(hé)磨損。微細粉塵(chén)對(duì)壓(yā)力損失影響比較大,粗粒粉塵對(duì)磨損起決定性作用(yòng),但隻有入口含塵濃度高和硬度大的顆粒,其影響才比較大。
(3) 粒子形狀。一般認為,針狀結晶粒子和薄片狀粒子容易堵塞濾料的孔隙,降低除塵效率。能夠凝聚成絮狀物的纖維狀粒子(zǐ),若采取很高的過濾速(sù)度,就很難從濾料(liào)表麵脫落,設計時按(àn)粒子狀及特性選擇不同的過濾風(fēng)速。
(4) 粒子的密度。粉(fěn)塵的堆積密度與粒徑(jìng)、凝聚性、附著性有關,也與袋(dài)式除(chú)塵器的阻力損失、過濾(lǜ)麵積有關。堆積密(mì)度越小,清(qīng)灰(huī)越困(kùn)難,設計時要選(xuǎn)擇較低過濾風速。此外,粉塵的堆積密度對選定除塵器灰鬥及排灰裝置能力至(zhì)關重要。
(5) 吸濕性和潮解性(xìng)。吸濕性和潮解性強的粉塵,在袋式除塵器運轉(zhuǎn)過程中,極易在濾料表麵上吸濕而固化,或遇水潮解而成為稠狀物(wù),造成清灰困難、設備阻力增大(dà),以至(zhì)影響除塵器正常(cháng)運轉。例如對含有KCl、MgCl2、NaCl、CaO等強潮解性物質的粉塵, 要采取必要的技術措(cuò)施。
(6) 靜(jìng)電性。容易帶電的粉塵在濾料上(shàng)一旦產(chǎn)生靜電(diàn),就不易脫(tuō)落,對非常容易帶(dài)電(diàn)的(de)粉塵,必須采用防(fáng)靜電濾料等技術措施,以避免因靜電(diàn)產生火花而(ér)引起爆炸(zhà)。
(7) 可燃性。對於可(kě)燃性粉塵,雖然(rán)不一定都引起爆炸,但(dàn)如除塵器前的工藝流程中出現火花,且能進入除塵器內時,就應(yīng)采用防爆措施,如(rú)增設火花捕集器、設防爆門等。
5、入口含塵(chén)濃度
入口(kǒu)含塵濃度常以標態體積含塵質量表(biǎo)示,就入口含塵濃度,袋式除(chú)塵器設計時要作如下考慮
(1) 設備阻力和清灰周期。入口含塵濃度增大,相同過濾麵(miàn)積情況下,設備阻力也(yě)增(zēng)加,為(wéi)維持一定的設備阻力, 清灰周期(qī)也相應縮短;
(2) 濾料和箱體的磨損。在粉塵具有強磨損的高濃度狀(zhuàng)況下,磨損量與含塵濃度成正比,在除塵器入口處應有導流耐磨等處理技術,如(rú)燒結粉塵、氧化鋁粉、矽砂粉等(děng);
(3) 預除塵器及過濾風速。在入口(kǒu)含塵濃(nóng)度很高的(de)情況下,應設計較低(dī)的過濾風速及設計預除塵器,但如果設計具有初級沉降功能的結構形式,也可取消預除塵器;
(4) 排灰裝置。排灰能力是以能(néng)排出全部收集的粉塵為標(biāo)準,排出(chū)的粉塵(chén)量,等於入口、出口含塵(chén)濃度(dù)差值與處理風量之積,多級排灰裝置能力設計應(yīng)以下一級大於上一級排灰能力為準。
6、出(chū)口含塵濃度
出口含塵濃度必須低(dī)於環(huán)境保護(hù)法規及國家衛生標準的指定值。袋(dài)式除塵器的出口含塵濃度,依除塵器的結構形式、濾料種類、粉塵性質而有所(suǒ)不同,一般介於1~50mg/m3之間。對於含有鉛、鎘等有害物質的情況下,要求出口濃度特別低,設計時按不同的(de)用途及工藝特性,選用不(bú)同的袋式除塵(chén)器結構及濾料材(cái)質。
入口含塵濃度即入(rù)口粉塵濃度,主要以g/m3或g/nm3來表(biǎo)示。在選擇設計布袋除塵器時,入口含塵濃(nóng)度的高(gāo)低(dī)將直接影響到以下幾個因素。
1.設備阻力和清灰周期
入口(kǒu)含塵濃度比較大,在確定了過(guò)濾麵積的情況下,設備阻力也(yě)增加,為使布(bù)袋除塵(chén)器設備阻力(lì)保持穩定,清灰周期也相應縮短。原因是入口濃度增大(dà),同一過濾麵積上積灰速度就會很快,過濾風速阻力也迅(xùn)速增加,布袋除塵器要想提高其效能,應采(cǎi)用合理的清灰方式。
2.濾料和箱體的磨損
在粉塵具有強磨損的高濃(nóng)度狀況(kuàng)下,磨損量(liàng)與含塵濃度成正比。在除(chú)塵器入口處應有導流耐磨等處理技術,如燒結粉塵、氧化鋁(lǚ)粉(fěn)、矽砂粉(fěn)等。
3.預除塵器及過濾風速
在入口(kǒu)含塵濃度(dù)很高(gāo)的情況下,應設計較低(dī)的過濾風速及設計預除塵器,什麽是預收塵?它就是在布袋除塵器入口(kǒu)處前再增加一級除(chú)塵設備(bèi),也稱前級除塵可起到(dào)雙重保險作用。但如(rú)果設計具有初(chū)級沉降(jiàng)功能的結構形式,也可取消預除塵器;
4.排灰裝(zhuāng)置
布袋除塵器排灰裝置的排灰能力(lì)取決於(yú)應以能排出全部收下的粉塵,其公式是:布袋除塵器入口(kǒu)含(hán)塵濃度處理風量等於粉塵(chén)量。排灰能力是以能排出全部收集的粉塵為標準,排出的粉塵量,等於(yú)入口、出口含塵濃度差值與處理風量之積,多級排灰裝置能力設計應以下一級大於上一級排灰能力為準。
5.操作方式
布袋除塵器分為正壓和負壓兩種操作(zuò)方式。為(wéi)減少風機磨損,入口濃度大的不宜采用正壓操(cāo)作方式。
7、設備阻力
所(suǒ)謂設備阻力(lì)是指除塵器入口至出口在運行(háng)狀態下的全壓差。布袋除塵器的(de)壓力損失通常在1000~2000Pa之間,脈衝袋式除塵器壓力損失通常小於1500Pa。設備阻力是風機選(xuǎn)型的主要依據,設備運行過程中允許壓(yā)力損失有某種變動範圍,設計時應考慮設備阻力變動餘量來確定風機的選型。
8、設備耐壓(yā)
袋式除塵器的耐(nài)壓是根據工藝要求(qiú)及風機的靜壓等確定的,必須按(àn)照袋式除塵器正常使用的壓力來確(què)定設備(bèi)的設計耐壓。作為(wéi)一般用途的袋式除塵器,設備(bèi)耐壓為4000~5000Pa,對於長袋脈衝除塵器一般為6000~8000Pa,對於采用以羅茨鼓風機為動力(lì)的負壓型空氣輸送裝置,除(chú)塵器的設計耐壓為15~50kPa。另外,某(mǒu)些特殊如高爐煤氣(qì)幹法脈衝袋(dài)式除塵器,其設計耐壓要求達到0.3MPa或更高,設備一般均(jun1)設計為圓形,以滿足耐壓要求。
9、清灰壓(yā)力
清灰(huī)壓力是袋式除塵(chén)器設(shè)計的重(chóng)要參數,根據所用壓縮空氣壓(yā)力不同,分成高(gāo)壓(0.5-0.7MPa)、中壓(0.35~0.5MPa)、低壓(0.2~0.35MPa)及超低壓(0.2MPa以下), 並把(bǎ)脈衝閥(fá)根據氣(qì)包內壓力區分為(wéi)高壓閥(直角閥)和低壓閥(淹沒閥)。設(shè)計選型高壓或低壓脈衝閥是按(àn)壓縮氣體供氣條件及除塵工藝工況決定,目前小型除塵器使用較多的為高(gāo)壓清灰壓力,而長袋脈(mò)衝采用較(jiào)多的(de)為低壓清灰壓力。不同清灰壓力設計選用不同的噴吹(chuī)管清灰結(jié)構,噴吹管開孔尺(chǐ)寸、結構型式、噴吹(chuī)管與花板的高度尺寸等,將直接影(yǐng)響設(shè)備清灰性能。脈衝清灰對壓縮空(kōng)氣要求不十分嚴格,含塵、含水、含油等指(zhǐ)標分別達到ISO8573-1表中三級、五級即可(kě),當壓縮空氣質量不達(dá)標,噴吹時進入(rù)除塵濾袋的氣流含(hán)油(yóu)、含水量相對增加,一(yī)旦油、水(shuǐ)進入濾袋,將貼附堵塞部分過濾麵積,導(dǎo)致除塵器阻(zǔ)力加劇上升。
10、清灰方法
(1) 在線清灰和離線(xiàn)清灰。脈(mò)衝袋式除塵器可采用(yòng)在線清灰和離線清灰兩種方法(fǎ)。在線清灰是指在進行脈衝噴吹時,濾袋仍然進行含塵氣體過濾,在線清灰過濾及清灰(huī)時對係統(tǒng)波動影響小,但(dàn)清(qīng)灰不徹底,不能在線檢修。離線清灰是指把除塵器內部分成若幹個過濾室,每個袋室的(de)淨氣室上獨立(lì)安裝離線閥、氣缸(gāng)和電磁脈衝閥等壓縮氣控製(zhì)係統,在對每個過濾室進行脈衝(chōng)清灰噴吹前,通過離線(xiàn)閥首(shǒu)先關閉這個袋室,使該(gāi)濾室在(zài)沒有煙氣過濾情況下進行清灰,因此離線清(qīng)灰(huī)效果更徹底,且能在線檢修,缺點是(shì)增加離線機構、造價高(gāo)、清(qīng)灰(huī)時(shí)對係統煙氣(qì)波動有影響等。
如何選擇在線或離(lí)線清灰,應視除塵工藝及用戶條件等諸多方麵進行綜合考慮,對於小型且入口(kǒu)粉塵濃度低(dī)的除(chú)塵器,一般(bān)采用在線清(qīng)灰,反之采用離線;對於大型除塵器一般設計為離線結構並具有離線、在線兩(liǎng)種可以切換的(de)清灰功能,當(dāng)工況條件允許(xǔ)不(bú)離線清灰時,可(kě)切換為在線清灰,但(dàn)無論在線或離(lí)線清灰,均應具有通過離線閥實現(xiàn)不停機的在線檢修(xiū)功能。
(2) 管式噴吹和箱式噴吹。管式噴吹是在(zài)每排濾袋上方設噴吹管,屬有序噴吹,即通過管上的噴嘴向每條濾袋(dài)內噴吹清灰氣流(liú),噴吹孔徑各不相同,保證各條濾袋(dài)清灰(huī)強度(dù)均勻,對於大型長(zhǎng)袋脈(mò)衝除塵器管式噴吹結構大大優(yōu)於箱式(shì)噴(pēn)吹。箱式噴吹不設噴吹管,屬無序噴吹,清灰(huī)氣流(liú)靠脈衝閥直接噴入上箱體並使之增壓,進而將能量(liàng)傳遞至該室每條濾袋以實現清灰;箱式脈衝噴吹除(chú)塵器中,處於不同部(bù)位的各條濾袋(dài),清灰(huī)強(qiáng)度(dù)存在較大差異,且一般氣耗量較(jiào)大,濾袋長度受到限製,清灰效果對離線閥的氣密性依賴較大,所以箱式噴吹(chuī)多用於中小型除塵器。
11、氣流上升速度
在(zài)除塵器內部,濾袋低(dī)端含塵氣體能夠上升的實際速度,就(jiù)是氣流(liú)上升(shēng)速度(dù)。氣流上升速度的大小對濾袋被過濾的含塵氣(qì)體(tǐ)磨損及因脈衝清灰而脫(tuō)離濾袋的粉(fěn)塵隨氣流重新返回除塵布袋表麵有重要影響。氣流上升速度是除塵器內煙氣不應超過的好速度,達到和超(chāo)過這個速度,煙氣中的顆粒物就會磨壞濾(lǜ)袋或(huò)帶(dài)走粉塵,甚至導致設備運行阻力偏大。
袋(dài)式除塵器進行過(guò)濾時分為內濾和外濾兩種,前者含(hán)塵氣流由濾袋內部流向外部(bù),後者含塵氣流由濾袋外(wài)部流向濾袋內部。
內濾式袋式除塵器氣流上升速度按下(xià)式計算:
Vk = Sa•Vc/S
式中 Vk———除塵器氣流上升速度(dù),m/min;
Sa———單條濾袋過濾麵積(jī),m2;
Vc———過濾速度(dù),m/min;
S ———濾袋口的截(jié)麵積,m2。
外濾式袋(dài)式除塵器氣流上升速度按下式計算:
Vk =Qv/(SA-nS)
式中 Vk———除塵器氣流上升速度,m/min;
Qv———濾袋室的處理風量,m3/min;
SA———濾袋室袋低處的截(jié)麵積,m2;
n ———濾袋室濾袋數量, 個。
過濾速度和氣流上升速度二者在袋式除塵器內各處都應保持在一定範圍內。如果過濾風速選擇不當(dāng)或分室分布不均,會影響濾袋的壽命,同樣,氣(qì)流上升速速選擇不(bú)當或(huò)分室的氣流上升速度不均,也會影響濾袋使用壽命。因此,在設計中不僅要設計合理的因此(cǐ),在設計中不僅(jǐn)要設計合理的過濾風速(sù)及使氣流分(fèn)布均勻的(de)導流技術,而且要按粉(fěn)塵的粒徑、濃度、工況(kuàng)條件(jiàn)設計選擇合理的氣流上升速度,才能(néng)確保延長濾袋使(shǐ)用壽命。

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