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設計布袋除塵器對濾袋數量的選擇,對布袋除塵(chén)器的型號選擇,要(yào)根(gēn)據現場情況,煙氣及溫(wēn)度等條件(jiàn)來確定使用濾袋的過濾風速.使用條件對除塵濾袋的選擇需注意除塵器所(suǒ)處理的含塵(chén)氣體的特性,粉塵的特性及除塵器清灰方(fāng)式等.
1.布袋(dài)除塵器選型的計算方法:
計算前應知道煙氣的基本(běn)情況,如含塵氣體的流(liú)量、濃度、粉塵分散(sàn)度、性質、粘度等.
2.布袋除塵器處理氣體(tǐ)量的計算方法:
計算布袋除塵器的處理氣體時,首先要求出工況條件下的氣體量,即實際通過布袋除塵器(qì)的氣體量,並且還要考慮除塵器本身的漏風量.
3.過濾麵積的(de)確定情況:
總過濾(lǜ)麵積是通過除塵器的過濾總風量和選定(dìng)過濾速度,單條濾袋的麵積是因濾袋要固定,所(suǒ)以濾袋的兩(liǎng)端(duān)需要雙層縫(féng)製或者多層縫製(zhì).
4.布袋除塵(chén)器(qì)過濾(lǜ)風速(sù)的選取情(qíng)況(kuàng):
過濾風速的大小,取(qǔ)決(jué)於含塵物體的(de)性狀、織物性(xìng)的粉塵. 袋式(shì)除塵器設計(jì)優劣涉及(jí)到諸多因素, 袋(dài)式除塵器的工作機(jī)理(lǐ)是(shì)含塵煙氣通過過濾(lǜ)材料,塵粒被過濾下來,過濾材料捕集粗粒粉塵主要靠慣性碰撞(zhuàng)作用,捕集細(xì)粒粉塵主要靠擴散和篩分作用,濾料的粉塵(chén)層也有一定的過濾作用。
1、處理風量
處理風量(liàng)決定著袋(dài)式除塵器的規格大小。一般(bān)處(chù)理風(fēng)量(liàng)都用工況風量。設計時一定要注意除塵器使用場(chǎng)所及煙氣溫度(dù),若袋(dài)式除塵器的煙氣(qì)處理溫度已經確定,而氣體又采取(qǔ)稀釋法冷卻時,處(chù)理風量還要考慮增加(jiā)稀釋的空氣量;考慮今後工藝變(biàn)化,風量設計指值在正常風量(liàng)基礎上要(yào)增加(jiā)5%~10%的保險係數,否則今後一旦工藝調整增加風量,袋式除塵器的過濾速度會提高,從而使設備阻力增大,甚至縮短濾袋使用壽命,也將成為(wéi)其他故障頻率(lǜ)急劇上升的原因,但若保險係數過大,將會增加(jiā)除塵器的投資和運轉(zhuǎn)費(fèi)用;過濾風速(sù)因袋式(shì)除塵器的形式、濾料的種類及特性的不同(tóng)而有很(hěn)大差異,處理風量一(yī)經確定,即可根據確定的(de)過濾風速(sù)來決定所必須的過濾麵積。
1.在確定(dìng)除塵器的風量時, 一(yī)般(bān)不能(néng)使除塵器在超過劃定風量的情(qíng)況下運行,否則,濾(lǜ)袋輕易堵塞,壽命縮短,壓力損失大幅度上升,除塵效(xiào)率也要降低;但也不能將風量選的過大,否則增加設備投(tóu)資和占(zhàn)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氣(qì)溫度。高溫氣體多含有大(dà)量水分,故風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(fèn)數表示。
3.因為袋式除塵器(qì)的性能取決於濕空氣的實際過濾風速,因此,如果袋式除塵器的處理溫度已(yǐ)經確定,而氣體的冷卻又采取稀釋法時(shí),那麽(me)這種溫度下的袋式除塵器的處理風量,還要加算(suàn)稀釋(shì)空氣量。在求算所需過濾麵(miàn)積時,其濾速即實際過濾速度(dù)。
4.為適應塵源變化,除塵器設計中需要在正常風量之上加若幹備(bèi)用(yòng)風量時,從而按高風量設計袋式除塵器(qì)。如果袋式除(chú)塵器在超過(guò)規定(dìng)的處理風(fēng)量和過(guò)濾速度條件下運轉,其壓力損失將大幅度增加,濾布可能堵(dǔ)塞,除塵效率也要降低,甚至能成為其(qí)他故障頻率急(jí)劇上升的(de)原因。但是,如果備用風量過大,則會增加袋式除塵器的(de)投資費用和運轉費用。
5.由於塵源溫(wēn)度發生變化,脈衝除塵器的處理風量也隨之變化。但不應以塵源誤(wù)操作(zuò)和偶爾出(chū)現的故障來推算風量好值。
6.處理風量一旦(dàn)確定,即可依據確定的濾速(sù)來決定所須的過濾麵積。濾速(sù)因袋式除塵器(qì)的(de)形式(shì)、濾布的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(de)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(guò)濾麵積是足夠的情況(kuàng)下,布袋除塵器(qì)的(de)吸風口風量(liàng),用風量除以3600除以橫截麵積再除以彎頭(tóu)D和處理係(xì)數就是(shì)風量了。
8.風機風量的定義為:風速V與風道截麵(miàn)積F的乘積.大型風(fēng)機由於能夠用風速計準確(què)測出(chū)風速,所以(yǐ)風(fēng)量計算也很簡單,直接(jiē)用公式Q=VF,便可算出風量.風機數量的確(què)定 根據所選房間的換氣(qì)次數,計算廠房所需總(zǒng)風量,進(jìn)而計算(suàn)得風機數量.計算公式:N=V×n/Q 其中:N——風(fēng)機數量(台); V——場地(dì)體積(m3); n——換氣次數(shù)(次/時); Q——所選風機型號的(de)單台風量(m3/h).風機型號的選擇應該(gāi)根據廠房實際情況,盡量選取與原窗口尺寸相(xiàng)匹配的風機型號,風(fēng)機(jī)與(yǔ)濕簾盡量保持一定的距(jù)離(盡可能分別裝在廠(chǎng)房的山牆兩側),實現良(liáng)好的通風換氣效(xiào)果.排風側(cè)盡量(liàng)不靠近附近建築物,以防影響附近住戶(hù).如從室內帶出的空氣中含有汙染(rǎn)環境,可以在(zài)風口安裝噴水裝置,吸附近汙染物集中回收,不(bú)汙染環境。
2、使用溫(wēn)度
袋式除塵器的使用溫度是設計的重要依據,使用(yòng)溫度與設計溫度出現偏差,會釀成嚴重後果,因為溫度受(shòu)下述(shù)兩個條件所(suǒ)製(zhì)約: 一是不同濾料(liào)材質所(suǒ)允許的高承受溫度(瞬間允許溫度和長期運行溫度)有嚴格限製;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(qì)體,必須將其冷卻至濾料能承受(shòu)的溫度以下,冷卻方(fāng)式有多種,較(jiào)為典型的有自然風管冷卻、強製風冷、水冷等,具體可按不同的工藝及(jí)冷卻(què)溫度、布置尺寸要求等(děng)進行設計選型。
3、氣體(tǐ)成分
除特(tè)殊情況外(wài),袋式除塵器所處理的氣體,多半是環境空氣或爐窯煙氣,通常情況下袋式除塵器的設計按處理空氣來計算,隻有在密度(dù)、黏度、質量熱容等參數關係到風機動力性能和管道阻力的計算及冷卻裝置的設計(jì)時,才考慮氣(qì)體(tǐ)的成(chéng)分。在許多(duō)工況的煙氣中(zhōng)多含(hán)有(yǒu)水分,隨著煙氣中水分的(de)增加,袋式除塵(chén)器的設備阻力和風機能耗也(yě)隨之變化。含塵氣體中(zhōng)的含水量,可以通過實測來確定,也可以(yǐ)根(gēn)據燃燒、冷卻的物質平衡進(jìn)行計算。煙氣中(zhōng)有無腐蝕性氣體是決定濾料、除塵器殼體材質及防腐等(děng)選擇所必須考慮的(de)因素(sù)。另外,若煙(yān)氣中有有毒氣體,一般都(dōu)是微量的,對裝置的性能沒有多大影響,但在處理此類含塵煙氣時(shí),袋式除塵(chén)器(qì)必(bì)須采用不漏氣的結構,而(ér)且要經常維(wéi)護,定期(qī)檢修,避(bì)免有毒氣體泄露造成安全事故。
4、粉塵性質
粉塵的性質(zhì)對袋式除塵器的(de)設計有很大影響,對粉塵一些特殊性質,要根(gēn)據設計經驗采取(qǔ)有效的措施。
(1) 附著性和凝(níng)聚(jù)性(xìng)。附著性和凝聚性粉塵進入袋式除塵器,粉塵稍經凝聚就會顆粒變大,堆積於濾袋(dài)表麵的粉塵在(zài)被抖落(luò)的過程(chéng)中,也(yě)能繼續進行凝聚,清灰效能和通過濾(lǜ)料的粉塵量(liàng)也與粉塵的附著性和凝聚性有關。因此,設計時對附(fù)著性和凝(níng)聚性非常顯著的粉塵,或(huò)者幾乎沒有附著性和凝(níng)聚性粉塵(chén),必(bì)須按(àn)粉塵種類、用途的不同,根據(jù)設計經驗采取不同的處理措施。
(2) 粒徑。粒徑分布對袋式除塵器的主(zhǔ)要影響(xiǎng)是阻力損失和磨損。微細粉塵對壓力損失(shī)影響比較大,粗粒粉塵對磨損起決定性作用,但隻(zhī)有入口含塵濃度高和硬(yìng)度大的顆粒,其影響才比較大。
(3) 粒子形狀。一(yī)般認為,針狀結(jié)晶(jīng)粒子和薄片(piàn)狀粒子容易堵塞濾料的(de)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(guò)濾速度,就很難從濾料表麵(miàn)脫落,設(shè)計時按粒子狀及特性選擇不同的過濾風(fēng)速。
(4) 粒子的密度。粉塵的堆積密度與粒徑、凝聚性(xìng)、附著性有關,也與袋式除塵器的阻力損失、過濾麵(miàn)積有關。堆積密度越(yuè)小,清灰越(yuè)困難,設計時要選擇較低過濾風速。此外,粉塵的堆積密度對選定除塵(chén)器灰鬥及排灰裝置能力至關重要。
(5) 吸濕性和潮解性。吸(xī)濕性(xìng)和潮解性強的粉塵,在袋式除塵器運轉過程中,極易在濾料表(biǎo)麵上吸濕而固化,或遇水潮解而成為稠狀物,造成清灰困難、設備阻力增大,以至影響除塵器正常運轉。例如對含有(yǒu)KCl、MgCl2、NaCl、CaO等強潮解性物質的粉塵, 要采取必要的技術措施。
(6) 靜電性。容易帶電的粉塵在濾料上一旦產生靜電,就不易(yì)脫落,對非常容易帶電的(de)粉塵,必須采用防靜電濾料等技(jì)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。對於可燃(rán)性粉塵,雖然不一(yī)定都引起爆炸,但如除塵器前的工藝流程中(zhōng)出現火花,且(qiě)能進入除塵器內時,就應采用防爆措施,如增設火花捕集器、設防爆門等。
5、入口含塵濃度
入口含塵濃(nóng)度常以標態體積含塵(chén)質量表示,就(jiù)入口(kǒu)含塵濃度,袋式除(chú)塵器(qì)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(guò)濾麵積情(qíng)況下,設備阻力也增加,為維持一定的設備阻力, 清灰周期也相應(yīng)縮短;
(2) 濾料和箱體的磨損。在粉(fěn)塵具有強磨(mó)損的高濃度狀況(kuàng)下,磨損(sǔn)量與含(hán)塵濃度成正比,在除塵(chén)器入口處應有導流耐磨(mó)等處(chù)理技(jì)術,如燒結粉(fěn)塵、氧化鋁粉、矽砂粉等;
(3) 預除塵器及過濾風速。在入口含塵濃度很高的情況下,應設(shè)計較低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(jié)構形式,也可取消預除塵器;
(4) 排(pái)灰裝置。排灰能力是以能排出全部收集的粉塵為標準(zhǔn),排出的粉塵量,等於入口、出口含塵濃度差值與處(chù)理風量之積,多級(jí)排灰裝置能力設計應以下一級大於上一級排灰能(néng)力為準。
6、出口(kǒu)含塵濃度(dù)
出口含塵濃度必(bì)須低於環境保護法規及國家衛生標準(zhǔn)的指(zhǐ)定值。袋(dài)式除塵器的出口(kǒu)含塵(chén)濃度,依除塵器的結構形式、濾料種類、粉塵(chén)性質而有所不(bú)同,一般介於1~50mg/m3之間。對於含有鉛、鎘等有(yǒu)害物質的情況下,要求出口(kǒu)濃(nóng)度特別低,設計時按不同的用途及工藝特性,選用不同的袋式除(chú)塵器結構及濾料材質。
入口(kǒu)含塵濃度即入口粉塵濃度,主(zhǔ)要以g/m3或g/nm3來(lái)表示。在(zài)選擇(zé)設計布袋(dài)除塵器時,入口含塵濃度(dù)的(de)高低將直接影響到以下幾個因素。
1.設(shè)備阻力和清灰周期
入口含塵濃度比較(jiào)大,在確定(dìng)了過濾(lǜ)麵積的情況下,設備阻力也增加,為使布袋除(chú)塵(chén)器設備阻力保持穩定,清灰周(zhōu)期(qī)也相應縮短。原(yuán)因是入口濃度增大(dà),同一過濾麵積上(shàng)積灰速度就會很快,過濾風速阻力也迅速增加,布袋除塵器要想提高(gāo)其效能,應采用合理的清灰方式。
2.濾料和箱體的磨損
在粉塵具(jù)有強磨損的高濃度(dù)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,如燒結粉塵、氧化鋁粉、矽砂粉等。
3.預除塵器及過濾風速
在入口含塵濃度很(hěn)高的情況下,應設計較低的過濾風速及設計預除(chú)塵器,什麽是預收塵(chén)?它就是在布袋除塵(chén)器入口處前再增加一級(jí)除塵設備,也稱前級(jí)除(chú)塵可起到雙重保險作用。但如果設計具有初級沉降功能(néng)的結構形(xíng)式,也可取消預除塵器;
4.排灰裝置
布袋除塵器排灰裝置的排灰能力取決於(yú)應以能排出全部(bù)收下的粉塵,其公式是:布袋除塵器入口含塵濃度處理風量等於粉塵量。排灰能力是以能排出全部收集(jí)的粉塵為標準,排出的粉塵量(liàng),等於入口、出口含塵濃(nóng)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(fāng)式
布袋除塵器分為正壓和負壓兩種操作方式。為減少風機磨損,入口濃度大的不宜采用正壓操作方(fāng)式(shì)。
7、設備阻力
所謂設備阻力(lì)是指(zhǐ)除塵器(qì)入口至(zhì)出口在運行狀態下(xià)的全壓差。布(bù)袋除塵器的壓力損失通常在1000~2000Pa之間,脈衝袋式除塵器壓力損(sǔn)失通常小(xiǎo)於1500Pa。設(shè)備阻力是風(fēng)機選型的主要依據,設備運(yùn)行過程中允許壓力損失有某種變動範圍(wéi),設(shè)計時應考慮設備阻力變(biàn)動餘量來確定風機的選型。
8、設備耐壓
袋式除塵器的耐壓是根據工(gōng)藝要求及風機的靜(jìng)壓等(děng)確定的,必須(xū)按照袋式除塵器正常使用的壓力來確(què)定設備的設計耐壓。作為一般用途的袋式除塵器,設備耐壓(yā)為4000~5000Pa,對於長(zhǎng)袋(dài)脈衝除塵器一般(bān)為6000~8000Pa,對(duì)於采用以羅茨鼓風機為動(dòng)力的負壓型空氣輸(shū)送(sòng)裝置,除塵器的設計耐壓為(wéi)15~50kPa。另外,某些特殊如高爐煤氣幹法脈衝袋(dài)式除塵器,其設計耐壓要求達到0.3MPa或更高,設備一般均設計為圓形,以滿足耐壓要求。
9、清灰壓力
清灰壓力是袋式除(chú)塵器設計的重要參數,根據所用壓縮空(kōng)氣壓(yā)力不同,分成高壓(0.5-0.7MPa)、中壓(0.35~0.5MPa)、低(dī)壓(0.2~0.35MPa)及超低壓(0.2MPa以下), 並把脈衝閥根據氣包內壓力區分為高壓閥(fá)(直角閥)和低壓閥(淹沒閥)。設計選型(xíng)高壓或低壓脈衝閥是按壓縮氣體供氣條件及除塵工藝工況(kuàng)決(jué)定(dìng),目前小型除塵器使用較多的為高壓清灰壓力,而長袋脈衝采用較多的為低壓清灰壓力。不同清灰壓力設計選用不同的噴吹管清灰結構(gòu),噴吹(chuī)管開孔尺寸、結構型式、噴吹管與花板的高度尺寸等,將直接影響設備清(qīng)灰性能。脈衝(chōng)清灰對(duì)壓縮空氣要求不十分嚴格,含塵、含水、含油(yóu)等指標分別達到ISO8573-1表(biǎo)中三級、五級即(jí)可,當壓縮空氣質量不達標,噴吹時進入除塵濾袋的氣流含油、含水量相對增加,一旦(dàn)油、水進入(rù)濾袋,將貼附堵塞部分過濾麵積,導致除塵器阻力加(jiā)劇上升。
10、清灰方法
(1) 在線清灰和離線清(qīng)灰。脈(mò)衝袋式(shì)除塵器可采用在線清灰和離線清灰(huī)兩種(zhǒng)方法。在線清灰是指在進行脈衝噴吹時,濾袋仍然進(jìn)行含塵氣體過濾,在線清灰過濾及清灰時對係統波動影響小,但清灰不徹底,不能在線檢(jiǎn)修。離(lí)線清灰是指把除塵器內部分成若幹(gàn)個過濾室,每個袋室(shì)的(de)淨(jìng)氣室上獨立安裝離(lí)線閥、氣缸和電磁(cí)脈衝閥等壓縮氣控製係統,在對每個過濾室進行脈衝清灰噴(pēn)吹前,通過離線(xiàn)閥首先關閉這個袋室,使(shǐ)該濾室在沒(méi)有煙氣過濾情況下進行清灰,因此(cǐ)離線清(qīng)灰效果更徹底,且能在(zài)線檢修,缺點(diǎn)是增加離線(xiàn)機構、造價高、清灰時(shí)對係統煙氣波動有影響等。
如何選擇在線或離線清灰,應視除塵工藝及用戶(hù)條件等諸多方(fāng)麵進行綜合(hé)考(kǎo)慮,對於小型且入(rù)口粉(fěn)塵(chén)濃度低的除塵(chén)器,一般采用在線清灰,反之采用離線;對於大型除塵器(qì)一般設計為離線結構並具(jù)有離線、在線兩種可(kě)以切換的清灰功能,當工況條件允許不離線清灰時,可切換為(wéi)在線清灰,但無論在線或離線清灰,均應(yīng)具(jù)有通過離線閥實現不(bú)停機的在線檢修功能。
(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(guǎn)上的噴嘴向每條濾袋(dài)內噴吹清灰氣流,噴(pēn)吹孔(kǒng)徑各不相同,保證各條濾袋清灰強度均勻,對於大型長袋脈衝除塵器管式(shì)噴吹結(jié)構大大優於箱式噴吹。箱式噴(pēn)吹不設噴(pēn)吹管(guǎn),屬無序噴吹,清灰氣流靠脈衝閥直接噴入上箱體並使之增壓,進而將能量傳遞(dì)至該室每條(tiáo)濾袋以實現清灰;箱式脈衝噴吹除塵器中,處(chù)於不同部位(wèi)的各條濾袋,清灰(huī)強度存在較大差(chà)異,且一般氣耗量較大,濾袋長度受到限製,清灰效果對離線閥的(de)氣密性依賴較大,所以箱式噴吹多用於(yú)中小型除塵器(qì)。
11、氣流(liú)上升速度
在除(chú)塵器內部,濾袋低端含塵(chén)氣體能夠上(shàng)升的實際速(sù)度,就是氣流上升速度。氣流上升速度的大小對濾袋被過濾的含塵氣體磨損及因(yīn)脈衝清灰而脫離濾袋的粉塵隨氣(qì)流(liú)重新返回除塵布袋表(biǎo)麵有重要(yào)影響。氣流上(shàng)升速度是除塵器內煙氣不應超過的好速度(dù),達到和超過這個速度(dù),煙(yān)氣中(zhōng)的顆粒物就會磨壞濾袋(dài)或帶走粉塵,甚至導致設(shè)備運行阻力(lì)偏大。
袋式除塵器進行過(guò)濾時分為內濾和外濾兩(liǎng)種,前者含塵氣流由(yóu)濾袋內部流向外部,後者含塵氣流由濾(lǜ)袋(dài)外部流向濾袋內部。
內濾式(shì)袋式除塵器氣流上升速度按下式計算:
Vk = Sa•Vc/S
式中 Vk———除塵器(qì)氣流上升速度,m/min;
Sa———單條濾袋過濾麵積,m2;
Vc———過濾速度,m/min;
S ———濾(lǜ)袋口的截麵積,m2。
外濾式袋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(chù)理風量,m3/min;
SA———濾袋室袋低處的截麵積,m2;
n ———濾袋室濾袋數量, 個。
過(guò)濾速度(dù)和氣流上升速度二者在袋式除塵器內(nèi)各處都應(yīng)保持在一定範圍內。如果過濾風速選(xuǎn)擇不當或分室分布不均,會影響濾袋的壽命,同樣,氣流上升速(sù)速(sù)選(xuǎn)擇不當或分室的(de)氣流上升速度不均(jun1),也會影響濾袋使用壽命。因此,在(zài)設計中不(bú)僅要設計合理的因此,在設計中不僅要設計(jì)合理的過濾風速(sù)及使氣流分布(bù)均勻的導流(liú)技術,而且要按粉(fěn)塵的粒徑、濃度、工況條件設計選擇合理的氣流上升速度,才能(néng)確保延(yán)長濾袋使用壽命。


