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脉冲袋式除尘器是如何清灰的

2018-06-09 12:43:19
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脉冲袋式除尘器在工程上的应用日见广泛,但是其清灰机理问题,至今尚无定论。长期以来,人们只能从除尘器运行的宏观参数(譬如喷吹压力、清灰周期、脉冲宽度、过滤风速和设备阻力等)来判断其清灰性能。

脉冲喷吹清灰是将压缩空气在   短暂的时间内(不超过0.2s)高速喷向除尘布袋,同时诱导5~7倍于喷射气量的空气形成空气波,使附着在滤袋上粉尘层脱落,从而实现清灰的目的。脉冲反吹过程中喷吹气体流动比较复杂,将由储气罐到脉冲反吹喷管中的气体流动假设为一维稳态流动,采用气体动力学方法进行计算及对系统进行改进设计。则利用喷射泵分析方法建立了稳态模型。由于实际管路内气体为非稳态流动,因此,按稳态方法分析此问题会产生很大误差。曾利用气体运动力学和流体瞬变理论建立脉冲喷吹系统的动态仿真模型,用来计算不同时间时的喷吹气体质量流量以及分析喷吹系统的结构参数和操作参数对喷吹清灰性能的影响。

在   脉冲袋式除尘器清灰机理的过程中,一些学者曾认为机械振打袋式除尘器的集中清灰机理(诸如加速度、剪切、屈曲一拉伸、扭曲和逆向气流等),也是脉冲袋式除尘器的清灰机理。目前,大多数   者认为滤袋在喷吹时膨胀到   位置时的   大反向加速度起作用,并将粉尘分离力定义为滤袋上单位面积的粉尘载荷与滤袋膨胀到   位置时所获得的   大反向加速度的乘积,认为只有当粉尘分离力超过粉尘与滤袋的粘附力凡时,才会发生粉尘剥落。对于某一特定的脉冲喷吹清灰系统特定的粉尘、滤料体系,应该响应有一个合适的反向加速度值范围,以能获得满意的清灰效果,而其清洁滤袋在脉冲喷吹过程中获得的   大反向加速度则反应它收到压气脉冲作用所产生冲击的强弱程度,表征了清灰系统所具有的清灰能力。冶金部环保   院做过环隙脉冲控制仪喷吹系统滤袋喷吹加速度试验,试验结果表明滤袋在整个脉冲喷吹过程中运动是一个复杂的有阻尼振动,在喷吹清灰时,滤袋自上而下顺序开始膨胀,并顺序达到   位置。

目前袋式除尘器的清灰多采用脉冲清灰技术。一般高压脉冲清灰强度较大,但因其对除尘布袋损伤较严重而   出低压脉冲清灰技术,但高压脉冲仍然是当前应用较多的方式。对于清灰技术的衡量,不少学者仅以脉冲清灰的喷吹压力作为衡量清灰强弱的参数。实质上,脉冲清灰的影响是多方面的,如脉冲气流压力、脉冲气流的时间间隔、脉冲频率、喷吹形式、布袋与喷口的匹配、文丘里管的布置、布袋的几何尺寸、滤料特性参数、烟气特性参数等。

总结前人的   成果和分析脉冲喷吹袋式除尘器清灰的实验过程,二者都表明,关于清灰机理已经基本达成的共识是:对于一个特定规格和材质的滤袋,其粉尘剥离的动力主要来自喷吹气体在滤袋内形成的反向气流在粉尘层上产生的粘滞力(反吹气流作用)或惯性力(反向加速度作用),或者说是二者的联合作用的结果实现了粉尘层的剥离。但是由于缺乏对脉冲喷吹袋式除尘器清灰过程   深入的   ,导致现有的   成果难以形成对清灰过程的系统描述,从而不能形成较为成熟的脉冲喷吹袋式除尘器清灰系统设计方法。

基于对脉冲喷吹袋式除尘器清灰机理的基本认识,可以将脉冲喷吹袋式除尘器清灰过程归纳为压缩空气从喷嘴喷出、喷出的高速气流在喷嘴至袋口之间的自由射流发育、射流气体进入滤袋内部对滤袋及其粉尘层作用实现清灰等三项基本内容。

脉冲喷吹袋式除尘器的工作原理为:待净化烟气由尘气入口进入尘气室,采用外滤方式通过滤袋各种过滤机理的联合作用将尘、气分开,使粉尘被拦截在滤袋外表面实现净化,而净化后的气体经袋口到净气室汇总后排出,从而形成一个完整的过滤过程。随着过滤时间的增加,拦截在滤袋上的粉尘越来越多,滤袋的阻力不断升高,致使通过滤袋气体量逐渐减少,除尘效果变差,这就需要进行清灰以较高的清灰效率。一般当过滤阻力上升到特定值(超过1200~1500Pa)时即开始清灰。除尘器上箱体每排滤袋的上方都装有一根喷吹管,管上有喷吹孔正对每条滤袋   ,各喷吹管经由脉冲阀与气包相连。当需要进行清灰时,脉冲控制仪开启电磁脉冲阀,气包内的压缩空气便在0.1~0.2s的时间内由喷吹孔射向滤袋,同时因射管的引射作用,诱导约5倍气体一并进入滤袋,在此气流作用下滤袋受到急剧的冲击而做加速运动产生膨胀变形,被拦截于滤袋表面的粉尘在反吹气流、惯性力、弹性力的作用从滤袋表面脱落,从而达到清灰的目的。当一排滤袋清灰后,间隔一段时间对下一排滤袋进行清灰,依次逐排循环进行,从而形成一个完整的清灰过程。过滤与清灰过程形成脉冲喷吹袋式除尘器的工作过程。落入灰斗的灰尘由卸灰阀排出。

脉冲喷吹袋式除尘器分类

按进风方式:可分为上进风、下进风和侧向进风三种。含尘气流从除尘器底部或灰斗上部进入,由上部排出称为下进风袋式除尘器,这种除尘器结构较为简单,但含尘气体自下而上的流动方向与粉尘沉降方向相反,容易使粉尘重返滤袋表面,影响清灰效果,并增加设备阻力;含尘气流从除尘器上部进入称为上进风袋式除尘器,这种除尘器结构较为复杂,但含尘气体中粉尘的沉降方向与气体的运动方向相同,有利于粉尘沉降;侧向进风适用于外滤式袋式除尘器。

按喷吹压力:可分为高压脉冲喷吹袋式除尘器和低压脉冲喷吹袋式除尘器,在脉冲清灰时采用直角脉冲阀,这时压缩空气压力应为0.5-0.7MPa,此种除尘器称为高压脉冲喷吹袋式除尘器;低压脉冲是新发展起来的一种清灰技术,采用直通式(或淹没式)脉冲阀,所采用压缩空气压力应为0.15-0.25MPa,它可以在较低的压力下工作,可避免因压缩空气压力不足造成清灰效果不佳的现象,所以   广泛应用。淹没式脉冲阀如在较高压力下工作,清灰效果会很好,但是压缩空气的消耗量要有很大提高。


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