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布袋除尘器的工作机理形式及过滤效率

文章作者:宇成环保   发布时间:2019-07-13
当前我国大气污染形势严峻,由于空气中颗粒污染物的主要来源是人为源,这就需要从各种生产活动的源头下手减少颗粒污染物的产生,即实行清洁生产。
当前我国大气污染形势严峻,由于空气中颗粒污染物的主要来源是人为源,这就需要从各种生产活动的源头下手减少颗粒污染物的产生,即实行清洁生产。在发达虽然己经具有的生产工艺和丰富的管理经验,能够进行的清洁生产,但还是对大型处理装置投入大量建设资金。在我国,受相对落后的工艺技术和落后的管理方式的限制,要打赢环境治理这一仗,要坚持源头预防和末端治理相结合,把好末端治理这一关,对于产生颗粒污染物的工艺过程来说就是要把好除尘设备这一关。
除尘器是是除尘技术中的关键设备,能够将气体中的颗粒物进行分离,其按工作机理分为以下4种形式。
(1)机械除尘器
机械除尘器是较简单的气固分离设备,具有结构简单、使用简单、成本低、寿命长的优点。
①重力沉降室
重力沉降室有垂直气流型和水平气流型,是利用重力作用将粉尘颗粒从气流中分离的简单设备,造价比较低、容易维护管理、压力损失小,但体积庞大、除尘效率低。鉴于以上原因,对于密度大的颗粒或粒径大于50μm的粗粉尘经常使用重力沉降室,其在多级除尘系统中常用作预除尘,对除尘器起保护作用。
②惯性除尘器
惯性除尘器是利用固体颗粒与气体密度的差异将粉尘分离的设备,即当含尘气体遇到障碍物时,会改变流向,由于惯性的不同,粒子则仍要保持原来的运动方向,于是粒子从主流中分离出来。由于惯性加速度远大于重力加速度,特别是对于质量大的颗粒差别,所以惯性除尘器的效率要大于重力除尘器。该除尘器阻力一般不超过200Pa对粒径大于50μm的颗粒除尘效率可达80%以上。
③旋风除尘器
旋风除尘器是以离心力为主要机理分离气体中粒子的设备,具有结构简单、设备机构紧凑、分离、管理维护方便等优点,分离的粒径可以小到几微米;缺点是阻力较大。
2)电除尘器
含尘气流进入电除尘器后先经过电离段,接触到电晕极放出的电子后气体被电离,在继续流动过程中气体与颗粒接触,使颗粒带电;进入集尘段后,带电颗粒在电场力的作用下在集尘板上聚集,达到气固分离的目的。与其他除尘设备相比,电除尘器具有除尘、能耗少的优点,适用于分离粒径在0.4~50μm之间的粉尘,对高温、高压的含尘气体有很好的适应性,是工业上较常用的除尘设备之一。
3)湿式除尘器
湿式除尘器对去除粒径在0.1~20μm之间的固体颗粒物非常,还可以去除气态污染物,对高温、高湿的污染气体也有很好的适应性。其缺点是除尘时产生的副产品不易回收,需要进一步二次污染。
4)布袋除尘器
布袋除尘器是一种古老的除尘方法,是现代工业除尘中常见的除尘器,除尘效率达99%,可以对高浓度的烟气进行过滤,降低粉尘和烟尘等固体颗粒物的排放,是去除颗粒物的设备,是解决我国颗粒物排放的重要技术装备。越来越严格的排放标准更是了布袋除尘器的推广应用。
布袋除尘器的形式多种多样,主要有以下几种分类方式。
1)按滤袋形状分:圆形袋、扁袋、双层袋和菱形袋等;
2)按过滤方向分:内滤式和外滤式;
3)按进气口位置分:下进风、上进风,其中下进风更有利于各滤袋流量的平衡;
4)按除尘器内的压力分:负压式、正压式,负压式除尘器风机安装在除尘器出口,除尘器内部保持负压,周围空气容易进入设备,使设备和风机的负荷增大,所以采用密闭结构,由于气体经过净化后才经过风机,所以对风机叶片的磨损较小;相反,正压除尘器风机安装在除尘器,内部为正压,含尘气体先经过风机,易造成叶片的磨损;
5)按清灰控制指令分:由压差控制的清灰和由时间控制的清灰,其中压差控制是根据中箱体和上箱体之间的压差进行判定清灰;时间控制清灰是根据布袋除尘器的过滤周期进行判定清灰;
6)按清灰方式分:机械振动清灰、分室反吹、喷嘴反吹类、脉冲喷吹清灰等。布袋除尘器主要按清灰方式进行分类。
长袋脉冲布袋除尘器是指滤袋长度大于5.5m的脉冲布袋除尘器,是脉冲喷吹类布袋除尘器的一种,由尘气室、净气室、滤袋、清灰装置、灰斗和卸灰装置等部分组成,核心部件为由纤维滤料制成的过滤单元一一滤袋,当含尘气体通过滤袋时,部分或全部固体颗粒被捕获。布袋除尘器可以大幅度减少粉尘和烟尘等固体颗粒物的排放,是去除颗粒污染物的设备,是解决我国颗粒污染物排放的重要技术装备。
1工作过程
长袋脉冲布袋除尘器的工作过程包括过滤过程和清灰过程。过滤过程是对含尘气体进行过滤,固体颗粒被截留,干净气体的过程;随着过滤的进行,滤袋表面堆积的粉尘层越来越厚,过滤阻力增大,需要将粉尘层从滤袋表面剥离,使滤袋的过滤性能,即清灰过程。过滤过程和清灰过程是长袋脉冲布袋除尘器工作的两个基本过程,涉及到布袋除尘器的两个关键技术,即除尘器内部气流分布和清灰技术。同时清灰过程和过滤过程都与滤袋发生相互作用,滤袋的性能也会影响到过滤效率和清灰效率,所以滤袋性能也是布袋除尘器的关键技术之一。
气流分布、清灰技术和滤袋性能是影响布袋除尘器稳定、工作的重要因素,也是除尘器设计制造的关键技术,是各单位、企业对布袋除尘器升级改造的重要考虑因素。
2气流分布
布袋除尘器内部的气流分布不均是造成滤袋破损的主要原因,所以要布袋除尘器长期、稳定的工作,首先要滤袋区域气体流速均匀,同时要限制较高风速,否则易造成滤袋的局部过早磨损。滤袋破损后如不及时处理,含尘气体会进入净气室,再次清灰时,高速的射流气体引射周围空气,并夹带着颗粒喷射在滤袋表面,导致滤袋破损,这种结果是灾难性的,减小了除尘器的整体寿命;即使更换损坏的滤袋,进入净气室的固体颗粒也不容易被干净,对新滤袋造成威胁。
根据布袋除尘器结构的不同,气流组织的调节方法各不相同。首先,根据除尘器入口位置的不同分为上进气、下进气。这两种结构对气流组织有直接的影响,由于前者进气流道大,更容易使滤袋表面有均匀的流速。其次,滤袋间距、长度、直径等对气流组织也会产生重要影响,通过调节这些参数可以使速度分布更趋合理。对于一些喇叭的除尘器可以通过调节气流分布板的开孔率来获得较为理想的气流分布,通常需要对气流分布板进行分区,且不同区域对应不同开孔率,通过计算机对多种方案进行比较,获得较佳分区和开孔方案。
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