工业布袋除尘器的设计要点
一、处理风量
处理风量决定着布袋除尘器的规格大小,一般处理风量都用工况风量。设计时要注意除尘器使用场所及烟气温度,若布袋除尘器的烟气处理温度已经确定,而气体又采取稀释法冷却时,处理风量还要考虑增加稀释的空气量;
过滤风速因布袋除尘器的形式、滤料的种类及特性的不同而有很大差异,处理风量一经确定,即可根据确定的过滤风速来决定过滤面积。
二、使用温度
布袋除尘器的使用温度是设计的重要依据,使用温度与设计温度出现偏差,会酿成严重后果,因为温度受下述两个条件所制约: 一是不同滤料材质所允许的承受温度(瞬间允许温度和长期运行温度)有严格限制;二是为防止结露,气体温度要保持在露点20℃以上。
三、气体成分
除有些情况外,布袋除尘器所处理的气体,多半是环境空气或炉窑烟气。通常情况下布袋除尘器的设计按处理空气来计算。只有在密度、黏度、质量热容等参数关系到风机动力性能和管道阻力的计算及冷却装置的设计时,才考虑气体的成分。
四、粉尘性质
粉尘的性质对布袋除尘器的设计有很大影响,对粉尘一些性质,要根据设计经验采取的措施。
五、入口含尘浓度
入口含尘浓度常以标态体积含尘质量表示,就入口含尘浓度,布袋除尘器设计时要作如下考虑
(1) 设备阻力和清灰周期。入口含尘浓度增大,相同过滤面积情况下,设备阻力也增加,为维持相应的设备阻力,清灰周期也相应缩短;
(2) 滤料和箱体的磨损。在粉尘具有强磨损的状况下,磨损量与含尘浓度成正比,在除尘器入口处应有导流等处理技术,如烧结粉尘、氧化铝粉、硅砂粉等;
(3) 预除尘器及过滤风速。在入口含尘浓度很高的情况下,应设计较低的过滤风速及设计预除尘器,但如果设计具有初级沉降功能的结构形式,也可取消预除尘器;
(4) 排灰装置。排灰能力是以能排出全部收集的粉尘为标准,排出的粉尘量,等于入口、出口含尘浓度差值与处理风量之积,多级排灰装置能力设计应以下大于上排灰能力为准
六、出口含尘浓度
出口含尘浓度要低于环境保护法规及卫生标准的指定值。布袋除尘器的出口含尘浓度,依除尘器的结构形式、滤料种类、粉尘性质而有所不同,一般介于1~50mg/m3之间。对于含有铅、镉等物质的情况下,要求出口浓度特别低,设计时按不同的用途及工艺特性,选用不同的布袋除尘器结构及滤料材质。
七、设备阻力
所谓设备阻力是指除尘器入口至出口在运行状态下的全压差。布袋除尘器的压力损失通常在1000~2000Pa之间,脉冲布袋除尘器压力损失通常小于1500Pa。设备阻力是风机选型的主要依据,设备运行过程中允许压力损失有某种变动范围,设计时应考虑设备阻力变动余量来确定风机的选型。
八、设备耐压
布袋除尘器的耐压是根据工艺要求及风机的静压等确定的,须按照布袋除尘器正常使用的压力来确定设备的设计耐压。作为一般用途的布袋除尘器,设备耐压为4000~5000Pa,对于长袋脉冲除尘器一般为6000~8000Pa,对于采用以罗茨鼓风机为动力的负压型空气输送装置,除尘器的设计耐压为15~50kPa。
另外,某些高炉煤气干法脉冲布袋除尘器,其设计耐压要求达到0.3MPa或高,设备一般均设计为圆形,以满足耐压要求。
九、清灰压力
清灰压力是布袋除尘器设计的重要参数,根据所用压缩空气压力不同,分成高压(0.5-0.7MPa)、中压(0.35~0.5MPa)、低压(0.2~0.35MPa)及超低压(0.2MPa以下), 并把脉冲阀根据气包内压力区分为高压阀(直角阀)和低压阀(淹没阀)。
十、清灰方法
(1)在线清灰和离线清灰。脉冲布袋除尘器可采用在线清灰和离线清灰两种方法。在线清灰是指在进行脉冲喷吹时,滤袋仍然进行含尘气体过滤,在线清灰过滤及清灰时对系统波动影响小,但清灰不che 底,不能在线检修。离线清灰是指把除尘器内部分成若干个过滤室,每个袋室的净气室上独立安装离线阀、气缸和电磁脉冲阀等压缩气控制系统,在对每个过滤室进行脉冲清灰喷吹前,通过离线阀首先关闭这个袋室,使该滤室在没有烟气过滤情况下进行清灰,因此离线清灰效果che底,且能在线检修,缺点是增加离线机构、造价高、清灰时对系统烟气波动有影响等。
(2) 管式喷吹和箱式喷吹。管式喷吹是在每排滤袋上方设喷吹管,属有序喷吹,即通过管上的喷嘴向每条滤袋内喷吹清灰气流,喷吹孔径各不相同,各条滤袋清灰强度均匀,对于大型长袋脉冲除尘器管式喷吹结构优于箱式喷吹。
箱式喷吹不设喷吹管,属无序喷吹,清灰气流靠脉冲阀直接喷入上箱体并使之增压,进而将能量传递至该室每条滤袋以实现清灰;箱式脉冲喷吹除尘器中,处于不同部位的各条滤袋,清灰强度存在较大差异,且一般气耗量较大,滤袋长度受到限制,清灰效果对离线阀的气密性依赖较大,所以箱式喷吹多用于中小型除尘器。
十一、气流上升速度
在除尘器内部,滤袋低端含尘气体能够上升的实际速度,就是气流上升速度。气流上升速度的大小对滤袋被过滤的含尘气体磨损及因脉冲清灰而脱离滤袋的粉尘随气流重新返回除尘布袋表面有重要影响。
气流上升速度是除尘器内烟气不应超过的大速度,达到和超过这个速度,烟气中的颗粒物就会磨坏滤袋或带走粉尘,甚至导致设备运行阻力偏大。
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