|
|
加工石材袋式除尘器参数以及选择与设计
|
|
|
摘要：提出了确定除尘器设计参数的计算方法，包括：滤袋的选择、过滤速度、过滤面积、清灰方式等，分析了这些参数对袋式除尘器长期稳定而有效运行的重要性，为正确设计、使用和维护袋式除尘器提供了依据。
石材生产粉尘污染较重，通风除尘是石材生产中的重要环节，它对确保生产环境洁净，保护生产者身心健康具有重要意义。袋式除尘器是一种利用有机纤维或无机纤维过滤材料将含尘气体中的粉尘滤出的除尘设备。它不仅对粉尘有很好的捕集效果，而且辅以必要的措施还可以处理一些有毒有害的气体，因而在石材工业中得到了广泛的应用，已成为防止大气污染、改善劳动条件、回收有用物料以及保护机电设备等方面的有效装置。但是通过调查也发现，有些袋式除尘器的应用效果不够理想，如粉尘排放浓度超标、设备阻力过大、维护任务繁重；有的装置使用不久就弃而不用，更为严重的是有些袋式除尘器还曾发生过爆炸事故。通过分析，认为只有针对不同的具体情况，正确地设计袋式除尘器，选择合理的设计参数，方可取得高效、低耗、安全可靠的运行效果。袋式除尘器比较重要的设计参数包括：滤袋选择、过滤速度、过滤面积、清灰方法等，下面就这些设计参数的选择计算方法作一些分析。
1滤袋的选择
滤布必须有合适的孔隙，允许空气顺利通过而阻挡细小的粉尘进入滤布内部。细小颗粒的粉尘一旦进入滤布内部，就无法将其清除，造成滤布透气性能大大下降，除尘阻力增大，甚至滤袋无法再使用。这也是为什么除尘器滤袋纤维直径要求较细、滤布较“密实”的原因。虽然细纤维制成的滤布价格较高，刚开始使用时过滤阻力较大，但在整个使用期比较稳定，使用寿命长。当然，现在已有了防止粉尘进入滤布内部而透气性能又不降低的新型材料，比如在滤袋与粉尘接触表面喷涂或覆盖一层超薄氟化树脂微孔膜。惰性树脂是完全疏水的，光滑的表面不但不会粘上粉尘，而且对含水率较高的粉尘也会大大降低由粘附产生糊袋现象。也有用专用处理粉剂喷涂滤袋表面，使之表面形成极薄的滤饼，使孔隙度比较均匀、细小。对滤布表面进行压光或烧结等特殊工艺处理，也可以达到同样的目的。二防(防油、防水、防静电)滤布在建材企业除尘行业得到较广泛的应用。总之，在选择滤袋材料时，最好参考相关资料或请教专业生产厂和专家。现在滤袋生产厂很多，品种差异大.价格差异也大。在选择滤袋时要综合考虑价格、使用寿命和处理物料的物性。特别是外购除尘器时不能单纯考虑价格，还必须考虑其配置和材料。有的滤袋处理某种粉尘有效，但对其他粉尘可能不是最佳。滤布结构可以是毡制的或编织的。大多数毡制品由于纤维间的毛细作用会吸潮，但一些特殊的毡制品比如玻璃纤维针织毡可以在一定程度上防潮。毡制品纤维的不规则排列，孔隙均匀，同时为了保证其强度，滤袋厚度较厚，除尘效率高。在一些重要场合或粉尘细的物料，特别是具有较高表面气流速度的除尘器滤袋经常采用。编织的纤维织品是用纺纱编织而成的。纺纱间有各种花纹的孔隙，表面光洁，容易设计成可以保持或脱离滤饼的滤布。为了进一步提高表面性能，可以用硅酮树脂喷涂，获得耐磨表面、改进滤饼的脱离或降低滤袋的吸潮能力。对熔点低、粘附性大的各种化学药品最好采用编织纤维的滤袋。
2过滤速度
袋式除尘器的过滤速度V是被过滤的气体流量(m3/min)和过滤织物面积(m2)的比值。过滤速度是决定除尘器性能的一个重要参数，其大小直接影响到袋式除尘器的一次性投资、运行费用、除尘效率等。过滤速度太高会造成压力损失过大，降低除尘效率，使滤袋堵塞以至快速损坏。但是，提高过滤速度可以减少过滤面积，以较小的设备来处理同样流量的气体。过滤速度小会提高除尘效率，延长滤袋使用寿命，但会造成除尘器过于庞大，一次性投资加大。目前尚无可利用的理论计算公式计算过滤速度，主要靠经验确定。但就定性而言，它与粉尘性质、气体含尘浓度、滤袋材质和清灰方式等因素有关。一般若含尘浓度高、粉尘颗粒小，过滤速度应取小值，反之则取高值。在橡塑工业中，一般含尘浓度高、粉细，而且气体中含有一定的水分，过滤速度可用如下经验公式进行计算：
v=2.35a?b?c?d(1)
式中：a－尘源系数，当尘源为转运点、破碎机、输送机等时，a=1.0；当尘源为包装机、气力输送等时，a=0.9；
b—粉尘分散度系数，c—气体含尘浓度系数，d－温度系数，
粉尘平均料度/?m>100500-10010-503-10<3
系数b1.21.11.00.90.8
3过滤面积
3.1滤袋规格
滤袋规格(长度L和直径D)与进入滤袋的入口速度Vi(m/s)有关，当含尘气体进入每条滤袋时，如入口速度Vi过快，一方面会加速清灰降尘的二次飞扬，另一方面会由于粉尘的摩擦使滤袋的磨损急剧增加，一般Vi不能大于2m/s。滤袋的长径比(I/D)可用过滤速度V和入口速度V表示：设单袋气体的流量为q(m3/s)。
因为：q=πD?L?V/60(2)
q=πD2?Vi/4(3)
所以：πD?L?V/60=πD2?Vi/4
即：L/D=15Vi/
从式(4)可看出，当过滤速度V较高时，L/D在一个较小的范围内；当过滤速度V较低时，L/D在一个较大的范围内。据此，袋式除尘器滤袋的长径比L/D一般为10-35。因而，滤袋的直径可在150-300mm，滤袋长度可在1.5-l0m内选择。
3.2过滤面积的确定
根据需过滤的气体流量和过滤速度即可确定除尘器的过滤面积，计算公式如下：
A=(Q+QL)/V(5)
式中：A—过滤面积，m2；
Q—需过滤的气体流量，m3/min；
QL—通风除尘系统漏风量，m3/min，一般按需过滤气体流量的15%-30%选取；
V—过滤速度，m/min。
3.3滤袋数量
滤袋数量N是总过滤面积A除以单个滤袋的表面积Ai(m2}。对圆袋：
Ai=-πD?L(6)
N=A/A(7)
4清灰
袋式除尘器依靠滤袋对含尘气体进行过滤。含尘气体穿过滤袋时，随着它们深入滤料内部，使纤维间空隙逐渐减小，最终形成附着在滤袋表面的粉尘层，即所谓的初层。袋式除尘器的过滤作用主要是依靠这个初层以及逐渐堆积起来的粉尘层进行的，即使过滤很微细(1?，m左右)的粉尘也能获得较高的除尘效率(>99%)。随着粉尘在初层基础上不断积聚，使其透气性变坏，除尘器的阻力增加，虽然此时滤袋的除尘效率也增大，但阻力过大会使滤袋极易损坏或因滤袋两侧的压差过大，使空气通过滤袋孔眼的速度(过滤速度)过高，将已粘附的粉尘带走，反而使除尘效率下降。因此，袋式除尘器运行一定时间后要及时清灰，清灰时又不能破坏初层，以免除尘效率下降。袋式除尘器的清灰方法有三种：机械摇动清灰，逆气流反吹和振动联合清灰，脉冲喷吹清灰。
4.1机械摇动清灰
机械摇动清灰是先关闭除尘风机，然后通过一台摇动电机的往复摇动给滤袋一个轴线方向的往复力，滤袋又将这一往复力转换成径向的抖动运动，使附在滤袋上的粉尘下落。显然在过滤状态时，由于滤袋受气流的压力而成柱状，摇动轴的往复运动就不能转换成滤袋的径向抖动，这就是必须停机清灰的原因。为了充分利用粉尘层的过滤作用，选择的过滤速度较低，清灰时间间隔较长(当阻力达到400-600Pa时清灰为宜)，即使用普通的棉布做滤料，也会有较高的除尘效率。这种清灰方法的除尘器结构简单、性能稳定，适合小风量、低浓度和分散的扬尘点的除尘，但不适合除尘器连续长时间工作的场合。
加工石材袋式除尘器参数以及选择与设计 |
| [ 1 2 ] |
|
| 加工石材袋式除尘器参数以及选择与设计 |
【打印本页
关闭】 |
|
