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      布袋除塵器的工作機理形式及過濾效率

      文章作者:宇成環保   發布時間:2019-07-13
      當前我國大氣污染形勢嚴峻,由于空氣中顆粒污染物的主要來源是人為源,這就需要從各種生產活動的源頭下手減少顆粒污染物的產生,即實行清潔生產。
      當前我國大氣污染形勢嚴峻,由于空氣中顆粒污染物的主要來源是人為源,這就需要從各種生產活動的源頭下手減少顆粒污染物的產生,即實行清潔生產。在發達國家雖然己經具有先進的生產工藝和豐富的管理經驗,能夠進行更好的清潔生產,但還是對大型處理裝置投入大量建設資金。在我國,受相對落后的工藝技術和落后的管理方式的限制,要打贏環境治理這一仗,要堅持源頭預防和末端治理相結合,把好末端治理這一關,對于產生顆粒污染物的工藝過程來說就是要把好除塵設備這一關。
      除塵器是是除塵技術中的關鍵設備,能夠將氣體中的顆粒物進行分離,其按工作機理分為以下4種形式。
      (1)機械除塵器
      機械除塵器是較簡單的氣固分離設備,具有結構簡單、使用簡單、成本低、壽命長的優點。
      ①重力沉降室
      重力沉降室有垂直氣流型和水平氣流型,是利用重力作用將粉塵顆粒從氣流中分離的簡單設備,造價比較低、容易維護管理、壓力損失小,但體積龐大、除塵效率低。鑒于以上原因,對于密度大的顆粒或粒徑大于50μm的粗粉塵經常使用重力沉降室,其在多級除塵系統中常用作預除塵,對高效除塵器起保護作用。
      ②慣性除塵器
      慣性除塵器是利用固體顆粒與氣體密度的差異將粉塵分離的設備,即當含塵氣體遇到障礙物時,會改變流向,由于慣性的不同,粒子則仍要保持原來的運動方向,于是粒子從主流中分離出來。由于慣性加速度遠大于重力加速度,特別是對于質量大的顆粒差別更大,所以慣性除塵器的效率要大于重力除塵器。該除塵器阻力一般不超過200Pa對粒徑大于50μm的顆粒除塵效率可達80%以上。
      ③旋風除塵器
      旋風除塵器是以離心力為主要機理分離氣體中粒子的設備,具有結構簡單、設備機構緊湊、分離效率高、管理維護方便等優點,分離的粒徑可以小到幾微米;缺點是阻力較大。
      2)電除塵器
      含塵氣流進入電除塵器后先經過電離段,接觸到電暈極放出的電子后氣體被電離,在繼續流動過程中氣體與顆粒接觸,使顆粒帶電;進入集塵段后,帶電顆粒在電場力的作用下在集塵板上聚集,達到氣固分離的目的。與其他除塵設備相比,電除塵器具有除塵效率高、能耗少的優點,適用于分離粒徑在0.4~50μm之間的粉塵,對高溫、高壓的含塵氣體有很好的適應性,是工業上較常用的高效除塵設備之一。
      3)濕式除塵器
      濕式除塵器對去除粒徑在0.1~20μm之間的固體顆粒物非常有效,還可以去除氣態污染物,對高溫、高濕的污染氣體也有很好的適應性。其缺點是除塵時產生的副產品不易回收,需要進一步消除二次污染。
      4)布袋除塵器
      布袋除塵器是一種古老的除塵方法,是現代工業除塵中常見的高效除塵器,除塵效率達99%,可以對高濃度的煙氣進行過濾,有效降低粉塵和煙塵等固體顆粒物的排放,是去除顆粒物的高效設備,是解決我國顆粒物排放的重要技術裝備。越來越嚴格的排放標準更是促進了布袋除塵器的推廣應用。
      布袋除塵器的形式多種多樣,主要有以下幾種分類方式。
      1)按濾袋形狀分:圓形袋、扁袋、雙層袋和菱形袋等;
      2)按過濾方向分:內濾式和外濾式;
      3)按進氣口位置分:下進風、上進風,其中下進風更有利于各濾袋流量的平衡;
      4)按除塵器內的壓力分:負壓式、正壓式,負壓式除塵器風機安裝在除塵器出口,除塵器內部保持負壓,周圍空氣容易進入設備,使設備和風機的負荷增大,所以必須采用密閉結構,由于氣體經過凈化后才經過風機,所以對風機葉片的磨損較小;相反,正壓除塵器風機安裝在除塵器進口,內部為正壓,含塵氣體先經過風機,易造成葉片的磨損;
      5)按清灰控制指令分:由壓差控制的清灰和由時間控制的清灰,其中壓差控制是根據中箱體和上箱體之間的壓差進行判定清灰;時間控制清灰是根據布袋除塵器的過濾周期進行判定清灰;
      6)按清灰方式分:機械振動清灰、分室反吹、噴嘴反吹類、脈沖噴吹清灰等。布袋除塵器主要按清灰方式進行分類。
      長袋脈沖布袋除塵器是指濾袋長度大于5.5m的脈沖布袋除塵器,是脈沖噴吹類布袋除塵器的一種,由塵氣室、凈氣室、濾袋、清灰裝置、灰斗和卸灰裝置等部分組成,核心部件為由纖維濾料制成的過濾單元一一濾袋,當含塵氣體通過濾袋時,部分或全部固體顆粒被捕獲。布袋除塵器可以大幅度減少粉塵和煙塵等固體顆粒物的排放,是去除顆粒污染物的高效設備,是解決我國顆粒污染物排放的重要技術裝備。
      1工作過程
      長袋脈沖布袋除塵器的工作過程包括過濾過程和清灰過程。過濾過程是對含塵氣體進行過濾,固體顆粒被截留,得到干凈氣體的過程;隨著過濾的進行,濾袋表面堆積的粉塵層越來越厚,過濾阻力增大,需要將粉塵層從濾袋表面剝離,使濾袋的過濾性能再生,即清灰過程。過濾過程和清灰過程是長袋脈沖布袋除塵器工作的兩個基本過程,涉及到布袋除塵器的兩個關鍵技術,即除塵器內部氣流分布和清灰技術。同時清灰過程和過濾過程都與濾袋發生相互作用,濾袋的性能也會影響到過濾效率和清灰效率,所以濾袋性能也是布袋除塵器的關鍵技術之一。
      氣流分布、清灰技術和濾袋性能是影響布袋除塵器穩定、高效工作的重要因素,也是除塵器設計制造的關鍵技術,是各科研單位、企業對布袋除塵器升級改造的重要考慮因素。
      2氣流分布
      布袋除塵器內部的氣流分布不均是造成濾袋破損的主要原因,所以要保證布袋除塵器長期、穩定的工作,首先要確保濾袋區域氣體流速均勻,同時要限制較高風速,否則易造成濾袋的局部過早磨損。濾袋破損后如不及時處理,含塵氣體會進入凈氣室,再次清灰時,高速的射流氣體引射周圍空氣,并夾帶著顆粒噴射在濾袋表面,導致更多濾袋破損,這種結果是災難性的,大大的減小了除塵器的整體壽命;即使更換損壞的濾袋,進入凈氣室的固體顆粒也不容易被清除干凈,對新濾袋造成威脅。
      根據布袋除塵器結構的不同,氣流組織的調節方法各不相同。首先,根據除塵器入口位置的不同分為上進氣、下進氣。這兩種結構對氣流組織有直接的影響,由于前者進氣流道大,更容易使濾袋表面有均勻的流速。其次,濾袋間距、長度、直徑等對氣流組織也會產生重要影響,通過調節這些參數可以使速度分布更趨合理。對于一些喇叭進口的除塵器可以通過調節氣流分布板的開孔率來獲得較為理想的氣流分布,通常需要對氣流分布板進行分區,且不同區域對應不同開孔率,通過計算機對多種方案進行比較,獲得較佳分區和開孔方案。
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