

設計布袋除塵器對濾袋數量的選擇,對布袋除塵器的型(xíng)號選擇,要根據現場情況,煙氣及溫度等條件來(lái)確定使用濾袋的過濾風速(sù).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(tè)性及除塵器清灰方式等(děng).
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(tǐ)的流量、濃度、粉塵分散度、性質、粘度等(děng).
2.布袋除塵器處理氣體量的計算方法:
計算布袋除(chú)塵器的處理氣體時,首先要求(qiú)出工況條件下(xià)的氣體量,即實際通過布袋除塵器的氣體量,並(bìng)且(qiě)還要考慮除塵器本身的漏風量.
3.過濾麵積的確定情況:
總過濾麵積是通過除塵器的過濾總風量和選定過濾(lǜ)速度,單條濾袋的麵積是因濾袋(dài)要固定,所以濾袋(dài)的兩端需要(yào)雙層縫製(zhì)或者多層縫製.
4.布袋除塵器過(guò)濾風速(sù)的選取情(qíng)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(chén)器設計優劣涉(shè)及到諸多因素, 袋式除塵器的工作機理是含塵煙氣通過過濾材料,塵粒被過濾(lǜ)下來,過濾材料捕集(jí)粗(cū)粒粉塵(chén)主要靠慣性碰撞(zhuàng)作用,捕集細粒粉塵主要靠擴(kuò)散和篩分(fèn)作用,濾料的(de)粉塵層也有一定的過濾作用。
1、處(chù)理風量
處理風量決定著袋式除塵器的規格大小。一般處理(lǐ)風量都用工(gōng)況風量。設計時一定要注意除塵器使用場所及煙氣溫度,若袋式除塵器的煙氣處理溫度已經確定,而氣體(tǐ)又采取稀釋法冷卻時,處(chù)理風量還(hái)要考慮增加稀釋的空氣量;考慮今後(hòu)工藝變化,風量(liàng)設計指值在正常風量基礎上要增加5%~10%的保險(xiǎn)係數,否則(zé)今後一旦工藝調整增加風(fēng)量,袋式除塵器的過濾速(sù)度會提高,從而使設備阻力增大(dà),甚至縮短濾袋使用(yòng)壽命(mìng),也將成為其他故(gù)障頻率急劇上升的原因,但若保險係數過大,將會增(zēng)加除塵器的投資(zī)和運轉費用;過濾(lǜ)風速因袋式(shì)除塵器的形式、濾(lǜ)料的種類及特性的不同而有很大差異,處(chù)理風量一經確定(dìng),即(jí)可根(gēn)據確定的過濾(lǜ)風速來決定所必須的過濾麵(miàn)積。
1.在確定除塵器的(de)風量時, 一般不能使除塵器在超過劃(huá)定風量的情況(kuàng)下運行(háng),否則(zé),濾袋輕易(yì)堵(dǔ)塞,壽命縮短,壓力損失大幅度(dù)上升(shēng),除塵效率也要降低;但也不能將風量選的過大,否則增(zēng)加設備投資和占(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溫度。高溫氣體多含有大量水分,故風量不是按(àn)幹空氣而是按濕度氣量表示的,其中水分則(zé)以體積分數表示。
3.因(yīn)為袋式除(chú)塵器的性能取決於(yú)濕空氣的實際過(guò)濾風速(sù),因此,如果袋式除塵器的處理溫度已經確定,而氣(qì)體的冷(lěng)卻又采取稀釋法時,那麽(me)這種溫度下的袋式除塵器的處理風量,還要加算(suàn)稀釋空氣量。在求(qiú)算所需過濾麵積時(shí),其濾速即實際過濾速度。
4.為適應塵源變化,除塵(chén)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(shè)計袋式除塵器。如(rú)果袋式除塵器在超過規定的處(chù)理風量和(hé)過濾速度(dù)條件下運轉,其壓力損失(shī)將大幅度(dù)增加,濾(lǜ)布可能堵塞,除塵效率也要降低,甚至能成為其他故障頻率急劇上升的(de)原因。但是,如果備用(yòng)風量過(guò)大(dà),則會(huì)增加袋式除塵器的投資費用和(hé)運轉費用。
5.由(yóu)於(yú)塵源溫度發生變化,脈衝除塵器的處理風量也隨之變化。但不應以塵源誤操作和偶(ǒu)爾出現的故障來推算風量好值。
6.處理風量一旦確定,即可(kě)依據確定的濾速(sù)來決定(dìng)所須的(de)過(guò)濾麵積。濾速因袋式除塵器的形式(shì)、濾布的種類和生產操作工藝的不同而有很大(dà)差異。濾速的大小(xiǎo)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(dài)除塵器內部風量,風機風量多少就是多少(shǎo)。前提過濾麵積是足夠的(de)情況下,布(bù)袋除塵器的吸風口風量,用風量(liàng)除(chú)以3600除以橫截麵積再除(chú)以彎(wān)頭D和處理係數就是風量了。
8.風機風量的定義為:風速V與(yǔ)風道截麵積F的乘積.大型風機(jī)由於能夠用風速計準確測出風速,所以風量計(jì)算也很簡單,直接用公式Q=VF,便可算出風量.風機數量的確定 根據所選(xuǎn)房間的換氣次數,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 其中:N——風機數量(台); V——場地體積(m3); n——換氣次(cì)數(次/時); Q——所選風機型號的單台風量(liàng)(m3/h).風(fēng)機型號的選擇應該(gāi)根據廠房實際情況,盡量選取(qǔ)與原窗口尺寸相(xiàng)匹配的風機(jī)型號(hào),風機與濕簾盡量保持一定的距離(盡可能分別裝(zhuāng)在廠房的山牆兩側),實現良好的通風換氣效果.排風側(cè)盡量不靠近(jìn)附近建築物,以防影響附近住戶.如從(cóng)室內帶出的空氣中含有汙染(rǎn)環境,可以在風口安裝噴水裝置,吸附近汙染物集中回收,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,會釀成嚴重後果(guǒ),因為溫度受下述(shù)兩個條件所製約: 一是不同濾(lǜ)料材質所允許的高承受溫度(瞬間允許溫度(dù)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(duì)高溫氣體,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,較為典型(xíng)的有自然風管冷卻、強製(zhì)風冷、水冷等(děng),具(jù)體可按(àn)不同的(de)工藝及冷卻溫度、布置尺寸要求等進行設計選(xuǎn)型。
3、氣體成分
除特殊情況外,袋式除塵器所處(chù)理的氣體,多半是環境空氣或爐窯煙氣(qì),通(tōng)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、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(jì)算及冷卻裝置的設計時,才考慮氣體的成分。在許(xǔ)多(duō)工況的煙氣中多含有水分,隨著煙氣中水分的增加(jiā),袋式除塵器的設(shè)備(bèi)阻力和風機能耗也隨之變化。含塵氣體中的含水量,可以通過實測(cè)來確定,也可以根據燃燒、冷卻的物質平衡進行計算(suàn)。煙氣中有無腐蝕性氣體是決定濾料、除(chú)塵器殼體材質及防腐等選擇所必須(xū)考慮的因素。另外,若煙氣中有有毒氣(qì)體,一般都(dōu)是微量的(de),對(duì)裝置(zhì)的性能沒有多大影響,但在處理此類含塵煙氣時,袋(dài)式除塵(chén)器必(bì)須采用不漏氣的結構,而且要經常維護,定(dìng)期檢修,避免有毒(dú)氣體(tǐ)泄露造成(chéng)安全事故。
4、粉塵性質(zhì)
粉塵的性質對袋式除塵器的設計(jì)有很大影響,對粉塵一些特殊(shū)性質,要根據設(shè)計經驗(yàn)采取有效的措施。
(1) 附著性(xìng)和凝聚性。附(fù)著性和(hé)凝聚(jù)性粉塵(chén)進入袋式除塵器,粉塵稍經凝聚就會顆粒變(biàn)大,堆積於濾袋表麵的(de)粉塵在被抖落的過程中,也能繼(jì)續(xù)進行(háng)凝聚(jù),清灰效能和通過(guò)濾料(liào)的粉(fěn)塵量也與粉塵的附著性和(hé)凝(níng)聚性有關。因此,設計時對附著性和凝聚性非常顯著的粉塵,或(huò)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,根據設計經驗采取不同的處理措施。
(2) 粒徑。粒(lì)徑分布對袋式除塵器的主要影響是阻力損失和磨損。微細粉塵對(duì)壓力損失影響比(bǐ)較大,粗粒(lì)粉塵對磨損起決定性作用,但隻有入口(kǒu)含塵濃度高和硬度大的顆粒,其影響才(cái)比較大。
(3) 粒(lì)子形狀。一般認為,針狀結晶粒子和薄片狀粒子容易堵塞濾(lǜ)料的孔(kǒng)隙,降低除塵效率。能夠凝(níng)聚成絮狀物的纖維狀粒子,若采取很高的過濾速度,就很難(nán)從濾料表麵脫(tuō)落,設計時(shí)按粒子狀及特性選擇不同的過(guò)濾風速。
(4) 粒子的密度。粉塵(chén)的(de)堆積密度(dù)與粒(lì)徑、凝聚性、附(fù)著性有關,也與袋式(shì)除塵器(qì)的阻力損(sǔn)失、過濾麵積(jī)有(yǒu)關。堆積(jī)密度越(yuè)小,清灰(huī)越困(kùn)難,設(shè)計(jì)時要選擇較低過濾風速。此外,粉塵(chén)的堆積(jī)密度對選定除塵器灰鬥及排灰裝置能力至關重要。
(5) 吸濕性和潮解性。吸濕性和(hé)潮解性強的粉塵,在袋式除塵器運轉過程中,極易在濾料表麵上(shàng)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(zǔ)力增大,以至影(yǐng)響除塵器正常運轉。例如對(duì)含有KCl、MgCl2、NaCl、CaO等強(qiáng)潮解(jiě)性物質的粉塵, 要采取必要的技術措施。
(6) 靜電性(xìng)。容易(yì)帶電(diàn)的粉塵在濾料上一旦產生靜(jìng)電,就不易(yì)脫落,對非常(cháng)容(róng)易帶電的粉塵,必須采用防靜(jìng)電(diàn)濾料等(děng)技(jì)術措(cuò)施,以(yǐ)避免因靜電產(chǎn)生火花而引起爆炸。
(7) 可燃性。對(duì)於可燃性粉塵,雖(suī)然不一定都引起爆炸,但如除塵器前的工藝流程中出現火花,且能進入除塵器內時(shí),就應采(cǎi)用防爆(bào)措施,如增設火花(huā)捕集(jí)器、設防爆門等。
5、入口含塵濃度
入口含塵濃度常以標態體積含塵質(zhì)量表示,就入口含塵濃(nóng)度(dù),袋式除(chú)塵器設計時要作如下考慮
(1) 設(shè)備阻(zǔ)力和清灰周期。入(rù)口含塵濃度增大,相同過濾(lǜ)麵積情況下,設備阻力也(yě)增加,為維(wéi)持一定的設備阻力, 清灰周(zhōu)期也相應縮短(duǎn);
(2) 濾料和箱體的磨損。在粉塵具有強磨損的高濃度(dù)狀(zhuàng)況(kuàng)下,磨損量與含塵濃度成正比,在除塵器入(rù)口(kǒu)處應有導流耐磨等處(chù)理技術(shù),如燒(shāo)結粉塵(chén)、氧化鋁粉、矽砂粉等;
(3) 預除塵器及過濾風速。在入口含(hán)塵濃度很高的情況下,應設計(jì)較低(dī)的過濾風速及設計預除塵器(qì),但如果設計具有初級沉降功能的(de)結構形式,也可取消預除塵器;
(4) 排灰裝置。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(pái)灰能(néng)力為準。
6、出口含塵濃度
出口含塵濃度必須低(dī)於環境保護法規及國家衛生標準的指定值(zhí)。袋式(shì)除塵(chén)器的(de)出口含塵濃度,依除塵器的結(jié)構形式、濾料種類、粉塵性質而有所不同,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(bú)同的用途及工藝特性,選用不同(tóng)的袋式除塵器結構(gòu)及濾料材質。
入口含塵濃度即入口粉塵濃度,主要以g/m3或g/nm3來表示。在選擇設計布袋除塵器時,入口含塵濃度的高(gāo)低將(jiāng)直接影響到以(yǐ)下幾個因(yīn)素。
1.設備阻(zǔ)力和清(qīng)灰周期
入口含塵濃度比較(jiào)大,在確定了過濾麵(miàn)積的情況下,設備阻力也增加,為使布袋除塵器設備阻(zǔ)力保(bǎo)持穩定,清(qīng)灰周期也相應(yīng)縮短。原因是入口(kǒu)濃度增大,同一過濾麵積上積灰(huī)速度就會很快,過濾風速阻力也迅速增加,布袋(dài)除塵器要想提高其效能,應采用合理的清灰方式。
2.濾料和箱(xiāng)體的磨損
在粉(fěn)塵具有(yǒu)強磨損的高濃度狀況下,磨損量與含塵濃度成正比(bǐ)。在除(chú)塵器入口處應有導流耐磨等處(chù)理技術(shù),如燒結(jié)粉塵、氧(yǎng)化(huà)鋁粉、矽(guī)砂粉(fěn)等。
3.預除塵器及過(guò)濾風速
在入口含塵濃度很高的(de)情況下,應設計較(jiào)低的過濾(lǜ)風速及設計預除塵器,什麽是預(yù)收塵?它就是在(zài)布袋除塵器入口(kǒu)處前再增(zēng)加(jiā)一級除塵設備,也稱前級除塵可起到雙重保險作用。但如果設(shè)計具有初級沉降功能的結構形式,也可取消預除(chú)塵(chén)器;
4.排灰裝置
布袋除塵器排灰裝置的排灰能力取決於(yú)應以能排出全部收下的粉(fěn)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(yǐ)能排出全部(bù)收(shōu)集的粉塵為標準,排出的粉塵量,等(děng)於入口、出口含塵濃度差值與處理風量之積,多級排灰裝置(zhì)能力設計應以(yǐ)下一級大於上一級排(pái)灰能(néng)力為準。
5.操作方式
布袋除塵器分為正壓和負壓兩種操作方式。為減少風機(jī)磨損,入口濃度大的(de)不宜采(cǎi)用正壓操作方式。
7、設備阻力
所謂設(shè)備阻力是指除塵器入口至出口在(zài)運行狀態下的全壓差。布(bù)袋(dài)除塵器的壓力損失通常在1000~2000Pa之間,脈(mò)衝袋(dài)式除塵器壓力損失通常(cháng)小於1500Pa。設備阻力是(shì)風機選型的主要依(yī)據,設備運行過程中允許壓力損失有某種變動範圍,設計時應(yīng)考慮設備阻力變動(dòng)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藝要求及風機的靜壓等確定(dìng)的,必(bì)須(xū)按照袋式除塵器正常使用(yòng)的壓力來確定設備的設計耐(nài)壓。作為一般(bān)用(yòng)途的袋(dài)式除塵器,設備耐壓(yā)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(fēng)機為動力(lì)的(de)負壓型空氣輸(shū)送裝置,除塵器的設計耐(nài)壓為15~50kPa。另外,某些特殊(shū)如高爐煤氣幹法(fǎ)脈(mò)衝袋式除塵器,其設計耐壓要求達到(dào)0.3MPa或更高,設備一般均(jun1)設(shè)計為(wéi)圓形,以滿足耐壓要求。
9、清灰壓力
清灰壓力是袋式除塵器設計的重要參數,根據所用(yòng)壓縮空氣壓力不同,分成高壓(0.5-0.7MPa)、中壓(0.35~0.5MPa)、低(dī)壓(0.2~0.35MPa)及超(chāo)低(dī)壓(yā)(0.2MPa以下), 並把脈衝閥根據氣包(bāo)內壓力區分(fèn)為高壓閥(直角(jiǎo)閥(fá))和低(dī)壓閥(淹沒閥)。設計選型高壓(yā)或低壓脈衝閥是按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壓清灰壓力,而長袋脈(mò)衝采用較多的為低壓清灰壓力。不同清(qīng)灰壓力設計選用(yòng)不同的噴吹管清灰結構,噴(pēn)吹管開孔尺寸、結構型式、噴吹管與花板的高度尺寸等,將直接影響設備清灰性能。脈衝清灰對壓縮空氣要求不十分嚴格,含塵、含(hán)水、含油等指標分別達到ISO8573-1表中三級、五級即可,當壓縮空氣質量不達標(biāo),噴吹時進入除塵濾袋的氣流含油、含水量相對增(zēng)加,一旦油、水進入(rù)濾(lǜ)袋,將貼(tiē)附堵塞部分過濾麵(miàn)積,導致除塵器阻力加劇上升。
10、清灰(huī)方法
(1) 在線清灰和離線清灰。脈衝袋式除塵器可采用在線(xiàn)清灰和離線清灰兩種方(fāng)法。在線清灰是指在進行脈衝(chōng)噴吹時(shí),濾袋仍然進(jìn)行含塵氣(qì)體過(guò)濾,在線(xiàn)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(xiàn)檢修。離(lí)線清灰是指把除塵器內部分成若幹個過濾室,每個袋室的淨氣室(shì)上獨立安裝離線閥、氣缸和電磁脈衝(chōng)閥等壓縮氣控製係統,在對(duì)每個過濾室進行脈衝清灰噴吹(chuī)前,通過離線閥首先關閉這個袋室,使該(gāi)濾室在沒有煙氣過濾情況下進行清(qīng)灰,因此離線(xiàn)清灰效果更徹底,且能在線檢修,缺點是增(zēng)加離(lí)線機(jī)構、造價高、清灰時對(duì)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條件等諸多(duō)方麵進行綜合考慮,對於小型且入口粉塵濃度低的除塵器,一般采用在線(xiàn)清灰,反之采用離線;對於大型除塵器一(yī)般設計為離線結構並具有離線、在線兩種可以切換的清灰(huī)功能(néng),當工況條件允許不離線清(qīng)灰時,可(kě)切換為在(zài)線清灰,但無論在線(xiàn)或離線清(qīng)灰,均應具(jù)有通過(guò)離線閥實現不停機的在線檢修功能。
(2) 管式(shì)噴吹和箱式噴吹。管(guǎn)式噴(pēn)吹是在每排(pái)濾袋上方設(shè)噴吹管,屬有序噴吹,即通過管上的噴嘴向每條濾袋內噴(pēn)吹清灰氣流,噴吹孔徑各不(bú)相同,保證各條(tiáo)濾袋清灰強度均勻,對(duì)於大型長袋脈衝除塵(chén)器(qì)管式噴吹結構大大優(yōu)於箱式噴吹。箱式噴吹不設噴吹管(guǎn),屬無序噴吹,清灰氣流靠脈衝閥直接噴入上箱體並使之(zhī)增壓,進而將能量傳遞至該(gāi)室每條濾袋以實現清灰;箱式脈衝噴吹除塵器中,處於不同部位的各條濾袋,清灰強度存在較大差異,且一般氣耗量較大,濾袋長度受到限(xiàn)製,清灰效果對離線閥(fá)的氣密性依賴較大,所以箱(xiāng)式噴吹多用於中小型除塵(chén)器。
11、氣流上升(shēng)速度
在除塵器內部,濾袋低端含塵氣體能夠(gòu)上升的實際速度,就是氣流上升速度。氣流(liú)上升速度的大小對濾袋被(bèi)過濾的含塵氣體磨損及因脈衝清灰而脫離濾袋的粉塵隨氣(qì)流(liú)重新返(fǎn)回除塵布袋表麵(miàn)有重要影響。氣流上升速(sù)度是除塵器內煙氣不應超過的好速度,達(dá)到(dào)和超(chāo)過這個速度,煙氣中的顆(kē)粒物就會磨壞濾袋或帶(dài)走粉塵,甚(shèn)至導致設備運行阻力偏大(dà)。
袋式除塵器進行過濾時分為內濾和(hé)外(wài)濾兩種,前者含塵氣流由濾袋內部(bù)流向(xiàng)外部,後(hòu)者含塵氣流由濾袋外部(bù)流向濾袋內部。
內濾式袋式除塵器氣流上升速(sù)度按下式計算:
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(lǜ)麵積,m2;
Vc———過濾速(sù)度,m/min;
S ———濾袋口的截麵積,m2。
外濾式袋式除塵器(qì)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(shì)袋低處的截麵積,m2;
n ———濾袋室濾袋數量(liàng), 個。
過濾速度和氣流上(shàng)升速度二者在袋式除塵器內各處都應(yīng)保持在一定範圍(wéi)內。如果過濾風速選擇不當或分室分布不(bú)均,會影響濾(lǜ)袋的壽命,同樣,氣流上升速速選擇(zé)不當或分室的氣流上升速度不均,也會影響(xiǎng)濾袋使用壽命。因此,在設計中不僅要設計合理的因(yīn)此,在設計中不僅要設計合理(lǐ)的過濾風速及使氣流分布均勻的導流技術,而且要按粉塵的粒(lì)徑、濃(nóng)度、工況條件設計選擇合理的氣流(liú)上升速度,才能確保(bǎo)延(yán)長濾袋使用壽命。

