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    脈沖噴吹裝置-脈沖噴吹裝置的清灰特性及相關技術-一恒除塵設備

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    脈沖噴吹裝置的清灰特性及相關技術

    來源:一恒除塵設備發布時間:2011/7/15 9:06:07

    1 前言
        在20世紀80年代走入低谷,并經過不斷發展進步之后,脈沖袋式除塵技術在最近十幾年中以其全新的面貌和良好的技術經濟指標,逐漸成為煙氣凈化和工業除塵工程中的首選袋式除塵設備。關心這一技術的人們,圍繞設計和應用提出了許多問題。對這些問題的深入了解,有利于脈沖袋式除塵技術的正確應用,可能避免或減少工程實踐中出現技術和經濟方面的失誤。因此,擬借此文就有關問題與同行探討。
    2脈沖袋式除塵器的清灰機理衡量指標
    (1) 脈沖噴吹清灰的實際過程可以描述為:在脈沖噴吹時,清灰氣流使濾袋內的壓力急速上升,濾袋迅速向外膨脹,當袋壁膨脹到極限位置時,很大的張力使其受到強烈的沖擊振動,并獲得最大反向加    速度從而開始向內收縮;但附著在濾袋表面的粉塵層不受張力作用,由于慣性力的作用而從濾袋上脫落。
    (2) 袋壁的最大反向加速度與清灰效果是一致的,就是說,最大反向加速度越高,清灰效果就越好。
    (3) 在研究脈沖袋式除塵器清灰機理的過程中,一些學者曾認為機械振打袋式除塵器的幾種清灰機理(諸如加速度、剪切、屈曲-拉伸、扭曲和逆向氣流等),也是脈沖袋式除塵器的清灰機理。目前,絕大    多數研究者認為濾袋在噴吹時膨脹到極限位置時的最大反向加速度起主要作用,而另一些學者則認為噴吹時逆向穿過濾袋的氣流對清灰起作用。
        為了研究逆向氣流的清灰作用,一些學者進行了有益的試驗。結果證明,逆向氣流要將塵粒從除塵濾袋表面吹落,其速度至少需要10~20m/s;粒子越小,其粘附力對拉力的比值越大,越難吹落,因而需    要更高風速。
        實際情況下,脈沖袋式除塵器清灰時逆向氣流遠遠達不到上述速度:一位研究者估算,脈沖噴吹時的逆向氣流平均速度為150mm/s,無論無何也不會超過610mm/s;而另外兩位研究者在實驗室測得的逆向氣流速度僅30~50mm/s。由此可以認為,在脈沖噴吹時,逆向氣流對粉塵剝離所起作用非常小,任何粉塵從濾袋表面的脫落都是由于濾袋面運動的結果。
    一項試驗支持了上述觀點。研究者將袋籠的直徑稍微縮小,并在袋籠上楔入圓棒來縮小濾袋與袋籠之間的空隙,同時盡量保持氣脈沖的恒定,以使逆向氣流不發生大的變化。結果表明,在逆向氣流不變的條件下,通過限制濾袋壁面的運動,清灰后的剩余壓差顯著增加了。工程應用的脈沖袋式除塵器,也曾發現由于濾袋在袋籠上繃得過緊而清灰不良的情況,而此時脈沖噴吹的逆向氣流并末減少,只是濾袋被繃緊后袋壁的運動大大受限,因而其膨脹到極限位置時受到的沖擊振動大為減弱。
    至于反吹清灰袋式除塵器,由于逆向氣流的速度更小,通常只有16~30mm/s,所以更難以將粉塵從濾袋表面吹落。
    (4) 國內研究者的結論與上述相同。實際上,脈沖噴吹清灰同爆破過程有相似之處。除了最大反向加速度外,清灰時濾袋內的壓力峰值和壓力上升速度也是衡量清灰效果重要指標。
    (5) 以濾袋內的壓力峰值、壓力上升速度和濾袋壁的最大反向加速度這三項指標衡量清灰效果,不僅適用于脈沖袋式除塵器,也適用于反吹清灰的袋式除塵器。
    圖1是菱形扁袋式除塵器清灰時濾袋的壓力和加速度波形??梢钥闯?,不但壓力峰值低(僅55Pa),而且壓力上升速度特別小(0.85Pa/ms),只有脈沖噴吹(294.93Pa/ms)的2.88‰,其最大反向加速度基本為零。這與該類除塵器在實際運行中清灰效果不佳、阻力偏高的情況完全吻合。

    (1)脈沖噴吹裝置有“管式”和“箱式”噴吹兩種形式。
    前者是在每排濾袋上方設噴吹管,通過管上的噴嘴向濾袋內輸送清灰氣流。噴嘴孔徑各不相同,可保證各條濾袋清灰強度均勻。
    后者則不設噴吹管,清灰氣流噴入上箱體并使之增壓,進而將能量傳遞至濾袋以實現清灰。
    (2)對箱式脈沖噴吹的試驗表明,處于不同部位的各條濾袋之間,清灰強度存在較大差異。
    試驗對象是一種帶有集中引射器的噴吹裝置,每排12條濾袋。當引射器出口距第一條濾袋中心線110mm時,首、末兩端濾袋的袋底壓力峰值之比為1比4.94~13.44(表3)。將引射器位置移向遠處,此種差距可以縮小,當其出口距第一條濾袋中心線470mm時,上述比值為1:(1.93~2.20)。即使如此,位置靠前的濾袋仍嫌清灰能力不足,而且給整體結構增加了困難。
    (3)實際應用的箱式噴吹袋式除塵器還存在以下不足之處:壓氣耗量較大;濾袋長度受到限制;清灰效果對停風(離線)閥的氣密性依賴較大。
    (4 )箱式噴吹的優點是換袋操作省去了拆、裝噴吹管的工序。
    (5)綜上所述,在清灰效果、耗氣量、濾袋長度等長期起作用的因素方面,箱式噴吹存在著明顯的缺點;而其換袋操作更簡便的優點,只在一年至數年才出現一次的換袋時體現出來。因此,采用管式噴吹更為合理。

    表3  箱式噴吹裝置的清灰性能
    序  號引射器出口與第一條濾袋的距離/mm袋底壓力峰值/Pa


     

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