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袋式除塵器設(shè)計的幾點要素及注意事項
1.處理風量
在袋式
除塵器的設(shè)計中,小型除塵器處理風量只有幾個m3/h,大中型除塵器風量可達上百萬m3/h。所以確定處理風量是最重要因素。一般情況下
袋式除塵器的尺寸與處理風量成正比。設(shè)計注意事項如下。
(1)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,故風量不是按干空氣二十按濕空氣量表示的,其中水分則以體積分數(shù)表示。
(2)因為
袋式除塵器的性能取決于濕空氣的實際過濾風速,因此,如果
袋式除塵器的處理濕度已經(jīng)確定風量,而氣體的冷卻又采取稀釋法時,那么這種溫度下的
袋式除塵器的處理風量,還要加算稀釋空氣量。在求算所需過濾面積時,其濾速即實際過濾速度。
(3)為適應塵源變化,除塵器設(shè)計中需要在正常風量智商加若干備用風量時,從而按最高風量設(shè)計
袋式除塵器。如果
袋式除塵器在超過規(guī)定的處理風量和過濾速度條件下運轉(zhuǎn),其壓力損失將大幅度增加,濾布可能堵塞,除塵效率也要降低,甚至能成為其他鼓掌頻率急劇上升的原因。但是,如果備用風量過大,則會增加
袋式除塵器的投資費用和運轉(zhuǎn)費用。
(4)由于塵源溫度發(fā)生變化,
袋式除塵器的處理風量也隨之變化。但不應以塵源誤操作和偶爾出現(xiàn)的故障來推算風量最大值。
(5)處理風量一經(jīng)確定,即可依據(jù)確定的濾速來決定所必須的過濾面積。過濾速度因
袋式除塵器的形式、濾布的種類和生產(chǎn)操作工藝的不同而有很大差異。濾速的大小可以查閱相關(guān)資料或類似的生產(chǎn)工藝 ,根據(jù)經(jīng)驗加以推定。
2.使用溫度
脈沖袋式除塵器的使用溫度是設(shè)計的重要依據(jù),出現(xiàn)使用溫度誤差有時會釀成嚴重后果。這是因為溫度受下述兩個條件所制約:
(1)不同濾布材質(zhì)所允許的最高承受溫度(瞬間忍耐溫度和長期運行溫度),有嚴格限制。
(2)為防止結(jié)露,氣體溫度必須保持在露點以上,一般要高于30℃以上。
對于高溫塵源,就必須將含塵氣體冷卻至濾袋能承受的溫度以下。一般情況下,處理高溫氣體所用
袋式除塵器,其投資費頗高,而且空氣冷卻設(shè)施也需要經(jīng)費。
應當按照生產(chǎn)工藝形成的溫度、風量來決定冷卻方法,并且考慮
袋式除塵器的大小尺寸,制定出最經(jīng)濟的處理溫度。普通較高溫度的氣體如果含有大量水分和硫的氧化物,不能冷卻到較低的溫度,這是因為含SOχ氣體的酸露點較高。
袋式除塵器的處理溫度與除塵效率的關(guān)系并不明顯,多數(shù)情況下出口濃度以mg/m3 來要求的,要注意到這與高溫過濾時以g/m3計算的含塵濃度存在很大差別。
在處理溫度接近露點的高溫氣體時,如果捕集的粉塵極易潮解,反而應該混入高溫氣體以降低氣體的相對溫度。
3.氣體成分
在除塵工程中許多工況的煙氣中多含有水分。隨著煙氣中水分量的增加,
袋式除塵器的設(shè)備阻力和風機能耗也隨之變化。這雖然和處理溫度有關(guān),但露點的高低也成為與設(shè)計
袋式除塵器有關(guān)的重要因素。
含空氣中的含水量,可以通過實測來確定;也可以根據(jù)燃燒、冷卻的物質(zhì)平衡進行計算。
(1)體積分數(shù)(%);
(2)絕對濕度,即每公斤干空氣的含濕量,以H(kg/kg)表示;
(3)相對濕度,以公式表示
(4)水分總量,即每小時若干千克水(kg/h)的單位來表示;
除特殊情況外,
袋式除塵器所處理的氣體,多半是空氣或窯爐的煙氣。通常情況下
袋式除塵器的設(shè)計按處理空氣來計算。只有在密度、黏度、質(zhì)量熱容等參數(shù)關(guān)系到風機動力性能和管道阻力的計算及冷卻裝置的設(shè)計時,才考慮氣體的水分。
此外,有無腐蝕性氣體是決定濾布和除塵器殼體材質(zhì)以及防腐方法等的選擇所必須考慮的因素。
在
袋式除塵器所處理的含塵空氣組成中,存在的有毒氣體,一般都是微量的,所以對裝置的性能沒有多大的影響。不過在處理含有毒性氣體的含塵空氣時,
袋式除塵器必須采取不漏氣的結(jié)構(gòu)措施,而且要經(jīng)常維護,定期檢修,避免泄露有毒氣體造成安全事故。
4.入口含塵質(zhì)量濃度
入口含塵質(zhì)量濃度以mg/m3或g/m3表示,但在氣力輸送裝置的場合,不用濃度唄哦是,而采用每小時輸送量為若干千克(kg/h)的方法表示。
入口含塵濃度對
袋式除塵器的設(shè)計影響著下列事項:
(1)壓力損失和清灰周期。入口含塵濃度增大,同一過濾面積上的損失即隨之增加,其結(jié)果是不得不縮短清灰周期。這是設(shè)備設(shè)計中必須考慮的。
(2)濾布和箱體的磨損。在粉塵具有強磨損性的情況下,可以認為磨損量與含塵濃度成正比。氧化鋁粉、硅砂粉等硬度高且祿蠹粗的粉塵,當入口含塵濃度較高時,由于濾袋和殼體等容易磨損,有可能造成事故,所以應予以密切注意。
(3)預除塵器。在入口含塵濃度很高的情況下,應考慮設(shè)置預除塵器。但有經(jīng)驗的設(shè)計師往往會改變
袋式除塵器的形式而不是首先設(shè)置預除塵器。實用上有入口含塵濃度在數(shù)百g/m3左右而不設(shè)預除塵器的類型。
(4)排灰裝置。排灰能力是以能否排出全部除下的粉塵為標準。其必須排出的粉塵量,等于入口含塵濃度乘以處理風量之積。
5.出口含塵濃度
出口含塵濃度必須地獄環(huán)境保護法規(guī)和國家衛(wèi)生標準的指定值以下。在污染物綜合排放標準中,國家愛對排氣筒排出粉塵量有嚴格規(guī)定。
袋式除塵器的出口含塵濃度,依除塵器的形式、濾布種類
粉塵性質(zhì)和
袋式除塵器的用途不同而各異,一般介于1~50mg/m3之間。對于含有鉛、鎘等有害物質(zhì)的情況,則要求出口濃度特別低,這時要采用特殊型式的
袋式除塵器。
6.粉塵的性質(zhì)
粉塵的各種性質(zhì)對
袋式除塵器的設(shè)計有很大的影響,所以對粉塵的一些特殊性質(zhì),都根據(jù)經(jīng)驗采取有效的設(shè)計措施。
(1)附著性和凝聚性粉塵。附著性和凝聚性粉塵進入
袋式除塵器的粉塵稍經(jīng)凝聚就會使顆粒變大;堆積于濾袋表面的粉塵在被抖落掉的過程中,也能繼續(xù)進行凝聚。清灰效能和通過濾料的粉塵量也與凝聚性和附著性有關(guān)。
因此,在設(shè)計時,對凝聚性和附著性非常顯著的粉塵,或者當幾乎沒有凝聚性和附著性的粉塵,必須啊粉塵種類、用途的不同,根據(jù)經(jīng)驗采取不同的處理措施。
(2)粒徑分布。粒徑分布對
袋式除塵器的主要影響是壓力損失和磨損。粉塵中微細部分對壓力損失的影響比較大,因此表示粒度分布的方法要便于了解微細部分的組成。粗顆粒粉塵對濾袋和除塵裝置的磨損起決定性作用;但是,只有入口含塵濃度高和硬度打的粉塵,其影響才比較大。
(3)粒子形狀。一般認為,針狀結(jié)晶粒子和薄片狀粒子容易堵塞濾料的孔隙,影響除塵效率。但是,實際上究竟有多大影響還不十分明了。所以,除了及特殊的形狀以外,設(shè)計
袋式除塵器時,對此難從濾料表面脫落,雖然脈沖除塵器屬于外濾方式,濾袋的間距也必須適當加大。