袋式除尘器
袋式除尘器是把含尘气体用布袋过滤使之净化的除尘设备。它具有结构简单、维护方便,适应强,除尘效率高,一般可达98%以上。因此它是应用较广泛的高效除尘器。
袋式除尘器结构形式很多,有机械振打袋式除尘器、机械振打与反吹风的袋式除尘器、脉冲喷吹清灰袋式除尘器及反吸风袋式除尘器等。
一、构造与工作原理
袋式除尘器如图8-5所示,它主要由许多组倒挂在外壳3内的袖筒式布袋4及其上的振打装置7组成。外壳内分成许多间,每间有8~12只袋子。含尘气体由进气管1经外壳下部分配入每间的布袋中进行过滤,过滤后的气体经闸门6到排气管排出。排气管后面装有通风机(图中未示出),依靠通风机的抽吸作用使气体流动。布袋顶部挂在铁架上,铁架与壳外的振打装置相连。过滤一段时间(5~8min)后,布袋内壁上积了不少粉尘,这时振打装置即自动将闸门6关闭,使含尘气体暂不进入,同时振打铁架上的布袋,将其中的粉尘抖下,落到下部的锥形灰斗2中。各个袋子轮流交替地被振打,当其中某一个在振打抖灰时,其余仍在工作,因此,每个袋子虽然是间歇地进行工作,但是整个系统却是连续工作的。有些袋式除尘器采取从反方向吹入清洁空气进行抖灰,当空气透过布袋时把布袋内壁积聚的粉尘抖下,这样可避免布袋因经常振动而过早损坏。也有机械振打抖灰和反向吹风抖灰同时并用的,这样可缩短抖灰时间,使整套设备的处理能力提高。
袋式除尘器布袋的直径为100~210mm,长度为2~3.5m。为防止振打和反吹时袋子被压紧,在袋子内有若干只作等距离排列的钢环将袋子撑着。
图8-5袋式收尘器
1-进气管;2-灰斗;3-外壳;4-布袋;5-排气管;6-闸门;7-振打装置
二、袋式除尘器的能及选型计算
(一)能
袋式除尘器主要采用滤料(织物或毛毡)对含尘气体进行过滤,使粉尘阻留在滤料上,以达到除尘的目的。过滤的过程分两个阶段,首先是含尘气体通过清洁滤料,这时起过滤作用的主要是纤维。其次,当阻留的粉尘量不断增加,一部分粉尘嵌入到滤料内部,一部分覆盖在表面上形成一层粉尘层,在这一阶段中,含尘气体的过滤,主要是依靠粉尘层进行的,这时粉尘层起着比滤料更为重要的作用。这两个不同阶段,对效率及阻力的考虑都有所不同,对于工业用袋式除尘器,除尘的过程主要在第二阶段进行。
图8-6所示的是在滤料不同状态下的除尘效率。由图上可以看到对于洁净滤料(新滤料或清洗后的滤料)除尘效率低,随着滤料上阻留的粉尘量增多,除尘效率也不断增加,但增加到一定程度时,需要进行清灰,清灰后阻力下降,由于滤料中仍保留一部分粉尘,故阻力和效率都不会回复到原始状态,清灰后效率下降的多少,与清灰是否彻底和滤料种类有关。
图8-6滤料不同状态下的除尘效率
1-积尘的滤料;2-振打后的滤料;3-洁净滤料
除尘器的能在很大程度上取决于过滤风速的大小。风速过高会使积于滤料上的粉尘层压实,阻力急剧增加。由于滤料两侧的压差增加,使粉尘颗粒渗入到滤料内部,甚透过滤料,致使出口含尘浓度增加。这种现象在滤料刚清完后情况更为明显(图8-7)。过滤风速高时还会导致滤料上迅速形成粉尘层,引起过于频繁的清灰。
图8-7出口含尘浓度与过滤风速的关系
1-刚清灰后;2-两次清灰之间;3-清灰前
(二)设计和选型计算
1.过滤速度
为了使除尘器的阻力不致太大,单位面积布袋所过滤的气体量就不能太多。单位时间内、单位面积的布袋通过的气体体积称为过滤速度,单位是m3/(s·m2)或m/s。过滤速度
非金属矿产加工机械设备
式中v——过滤速度(m/s);
Q——气体流量(m3/h);
A——布袋面积(m2)。
表8-7袋式除尘器的过滤风速(m/min)
①指基本上为高温的粉尘,多采用反吹风清灰过滤器捕集。
过滤速度对除尘器的流体阻力、除尘效率、布袋面积以及布袋的使用寿命等都有影响。过滤速度大,除尘器的流体阻力大,除尘效率低,布袋的使用寿命短,但布袋的面积小;反之,过滤速度小,除尘器阻力小,除尘效率高,布袋使用寿命长,但布袋的面积大。
表8-8对于各种粉尘的过滤速度
2.阻力
布袋的流体阻力与过滤速度、粉尘负荷、布袋的表面状况以及抖灰的效果等有关,可用下式计算:
△p=△p1+△pa