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除尘器阻力系统分析及型号选型方案

2019-11-04 14:58:47
  除尘器的运行阻力(压差),一般是指烟气流经除尘器进、出口时产生的压力损失。它是整个除尘器的过滤压降,它与运行时间有关,随过滤和清灰的变化而变化。运行阻力是袋式除尘器运行过程中的一个非常重要的监测和控制参数,过高或过低都会影响到袋式除尘器的运行稳定性和经济性。除尘器阻力过高,增加风机的能耗,烟气源点负压不足,风量不能满足要求,除尘效果差;除尘器阻力过低,覆着在滤袋上的粉尘层被可能会被破坏,除尘效率下降。因此,将除尘器阻力控制在范围内是袋式除尘系统自动控制的较基本要求,是保证除尘器除尘效率的关键。
  除尘器的运行阻力主要由3部分组成:
  1)设备本体结构的阻力峨结构阻力与除尘器设计和制造有关,包括进出风道截面、均风装置、各流通截面尺寸以及密封、保温等,制造完成后,机械阻损相对确定。结构设计不合理会使设备运行阻力偏高,结构阻力与过滤速度成正比关系的。
  2)除尘滤袋的阻力叽除尘器清洁滤袋的初始压降,约50Pa~150Pa;不同滤料的透气率(滤料的阻力系数)不同。洁净滤袋的透气性比较高,因此压力损失比较小。袋式除尘器运行初期,滤袋的孔隙相对较大,粉尘容易穿透,除尘效率低。一般情况下滤袋的压力损失小意味着对粉尘的捕集性能也比较低。
  3)除尘滤袋表面粉尘层的阻力峪粉尘层阻力的重要性要高于干净除尘滤袋产生的阻力。粉尘层的阻力约为干净滤布阻力的5一10倍,烟气通过粉尘层的压降要在除尘滤袋工作一段时间后,才能稳定下来。滤袋表面粉尘层的压力损失是影响滤袋压力损失的重要因素,它与粉尘层厚度有关。如果把滤袋及其表面附着的粉尘层的阻力叫做过滤阻力,则除尘器阻力由过滤阻力和本体结构阻力构成。各种不同大小、类别和工况下的袋式除尘器阻力均不相同。
  随着粉尘层厚度的上升,除尘器运行阻力或压降会随运行时间的增加而增加,其值与设计的过滤速度呈平方指数的递增关系。另外,在这三个阻力因素中,能够随清灰作用而改变除尘器运行阻力的因素是粉尘层因素。
  影响除尘器运行阻力的因素很多,如除滤料的阻力系数、粉尘层的阻力系数、过滤速度、粉尘浓度、过滤进行时间,还包括粉尘粒度、湿度、管路系统正压等。影响除尘器的阻力控制的有烟气量的变化、粉尘浓度、过滤进行时间、压力波动、混风量的波动、吹灰投入等。通常要求除尘器的阻力在额定值(即给定值)附近变化,不同规格要求不同。除尘器运行阻力与清灰策略有很大的关系,对于除尘器阻力控制应考虑清灰的影响,并尽力保持阻力变化速率的平稳性。因此在控制方面,考虑压力和清灰控制同时进行。在袋式除尘控制器中采用一种新的控制算法,结合清灰控制实现除尘器运行动态阻力控制。
  脉冲布袋除尘器空压机型号选型方案:
  按输气量分。所谓输气量是指空压机工作时每分种排出的气体换算成吸入状态的体积, 小型空压机的排气量为10m3/min以下,中型空压机的排气量为10~100m3/min,大型空压机的排气量为100m3/min以上。  
  根据气缸线和相对位置不同。可分为立式、卧式、角度式。角度式又分为V 型、W型、L 型。一般来说, 活塞式压缩机为往复式机器, 会造成的振动, 而角度式压缩机能较好的平衡其惯性力, 所以中小型活塞式压缩机几乎大都做成角度式。
  根据冷却方式不同, 可分为水冷式和风冷式。水冷式用自来水开式循环冷却; 风冷式为风扇冷却。  
  根据原动机的不同, 可分为电动机驱动方式和柴油机驱动方式。大型电动式配有配电柜, 柴油驱动式由电瓶起动。两种压缩机均有直联、侧联(即皮带传动) 方式。
  按润滑方式分, 有无油式和机油润滑式。后一种又分为飞溅式和强制式( 即油泵和注油器供油润滑式)。 
  按结构形式分, 有回转式、活塞式、膜式。其中, 活塞式和回转式中的螺杆式、滑片式三种形式为多见。这三种空压机各有其优缺点。  
  按作用形式可分为离心式、回转式和往复式, 常见的为往复式压缩机, 又称为活塞式压缩机。离心式空压机是依靠高速旋转的叶轮组, 将机械能加给空气来完成吸气和压气的过程。
  回转式空压机主要是依靠偏心叶轮的旋转, 造成腔体内容积大小的改变, 来完成吸气和压气的过程。往复式空压机是依靠活塞在气缸内作往复运动, 缸内体积随之增大或缩小, 来完成吸气和压气的过程。  
  目前, 水泥厂单机脉冲袋式除尘器、其它粉尘污染行业单机脉冲袋式除尘器常用活塞式压缩机,钢铁厂大型脉冲袋式除尘器、锅炉脉冲袋式除尘器、电厂脉冲袋式除尘器常用往复式空压机。
  如何分析除尘器布袋滤料结构与粉尘厚度:
  作为一种干式除尘器设备,袋式除尘器是依靠纤维滤料做成的滤袋,其工作方式主要的是通过滤袋表面上形成的粉尘层来净化气体的。
  大部分工业中的所有粉尘都可以处理,除尘效率接近于100%。袋式除尘器通常所采用的滤料可以是织物,还有的是辊压以及针刺的毡子。根
  据滤料的结构,过滤的过程是不同的,除尘效率也是有所不同的。
  除尘布袋滤料-素布中的孔隙的大小因素在于经、滤布纬线以及纤维之间的比例,后者占全部孔隙的30%~50%。开始滤尘时,大部分气流从线间网孔通过,只有少部分穿过纤维间的孔隙。
  其后,由于粗尘粒嵌进线间的网孔,强制通过纤维间的气流逐渐增多,使惯性碰撞和拦截作用逐步增强。
  由于粘附力的作用,在经、纬线的网孔之间产生了粉尘架桥现象,很快在滤料表面形成了一层所谓粉尘初次粘附层(简称粉尘初层)。
  由于粉尘粒径一般都比纤维直径小,所以在粉尘初层表面的筛分作用也强烈增强。
  这样一来,由于滤布表面粉尘初层及随后在其上逐渐沉积的粉尘层的滤尘作用,使滤布成为对粗、细粉尘皆是的过滤材料,滤尘效率显著提高。
  绒布是素布通过起绒机拉刮成具有绒毛的织物。
  开始滤尘时,尘粒首先被多孔的绒毛层所捕获,经、纬线大都起一种受力的支撑作用。
  随后,很快在绒毛层上形成一层强度较高且较厚的多孔粉尘层。由于绒布的容尘量比素布大,所以滤尘效率比素布高。
  毡子是由单纤维杂乱堆积的、较厚实的多孔性滤料,在程度上具有内部式过滤器的特点。不但毡本身具有的滤尘能力,而且容尘量大,所以即使其表面不形成粉尘层,也能保证有较高的滤尘效率。
  可见,袋式除尘器的滤尘效率高,主要是靠滤料上形成的粉尘层的作用,滤布则主要起着形成粉尘层和支撑它的骨架的作用。
  正是由于袋式除尘器是把沉积在滤料表面上的粉尘层作为过滤层的一种过滤式除尘装置,所以为控制的压力损失而进行清灰时,应保留住粉尘初层,而不应清灰过度,乃至引起效率显著下降,滤料损伤加快。