除尘器

反渗透滤筒对脉冲布袋除尘器清灰的影响研究

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-01-14 11:30:52

摘要:通过在滤袋内部安装特定的反渗透装置,阻碍诱导气流进入滤袋上部侧壁,减弱负压的影响,试验结果表明加入反渗透滤筒后,滤袋上部负压峰值可以降低50%,而清灰的正峰压基本没有变化,从而提高了滤袋整体的清灰能力。

关键词:脉冲布袋除尘器;诱导气流;清灰;反渗透滤筒

随着我国大气污染的逐渐严重,各地大型矿山、钢厂对除尘清灰也特别重视,脉冲布袋除尘器作为一种高效、经济的除尘方法,已经广泛的应用于我国的除尘领域中,脉冲喷吹清灰布袋除尘器是20世纪60年代发展起来并得到广泛应用的除尘设备。其优点是清灰效率高,能有效地保证较低的阻力和相当高的净化效率。

影响清灰效果的因素很多,如喷吹压力、喷吹时间、喷嘴与滤袋口的距离、有无文丘里等等。在压力方面,6m长滤袋在1mm内,在脉冲清灰过程中会产生诱导气流,该气流可以增加喷吹气量,但同时也会使滤袋上部产生负压区,降低清灰效果。文中主要是通过在滤袋内部安装一定的装置,减弱负压的影响,提高清灰效果,增大滤袋有效过滤面积。

1 试验装置

1.1 装置流程图

试验装置流程图见图1。

反渗透滤筒对脉冲布袋除尘器清灰的影响1.JPG

本试验装置分为两部分:喷吹系统和一套数据采集、输出系统。压缩空气由空压机打入空气至储气罐,由脉冲阀控制对滤袋进行喷吹,滤袋上装有压力传感器,每次试验数据可以由此输入至数据采集箱,经处理后保存,打印输出。

1.2 试验系统简介

1.2.1 喷吹系统

(1)储气装置

储气罐主要提供喷吹所用的压缩空气,气源由空气压缩机提供,最高压力可达0.65MPa,储气罐向气包提供压缩空气,满足喷吹时所需的喷吹压力。

(2)脉冲阀

试验所用脉冲阀是由澳大利亚GOYEN公司生产的淹没式电磁脉冲阀,型号为:CA76MM010/305,通过阀的开闭控制喷吹时间。

(3)喷吹管及喷嘴

喷吹管直径为89mm,14孔,实验所用喷吹导管的前7个喷吹孔直径为24mm,后7个喷吹孔直径为26mm。喷嘴直径37.7mm,高50mm。喷嘴与滤袋口的距离对清灰时负压有一定的影响,距离太近会增大负压。根据中冶院研究,本试验该值取200mm。

(4)滤袋

滤袋为普通针刺毡滤料,直径160mm,长度6000mm。滤袋沿高度布置10个测点,分别为:100,300,700,1000,1800,2600,3400,4200,5000,5800mm。每个测点布置压力传感器,测量滤袋内外压差值。试验中,每变化一次喷嘴位置,要用铅垂检查一次滤袋垂直情况,并在滤袋底部加挂配重以保证笼骨的垂直。

1.2.2 数据采集系统

数据采集系统的功能就是将各个不同的模拟量变成电信号,并对整个实验过程中的量进行采集、记录、储存、计算、转换、分析,最终反映成报表或者图像的形式,可以直观的对实验数据进行表达。每次试验均可储存,以备打印输出。每次喷吹,系统可以记录每一个测点随时间的压力变化曲线图,并由曲线得出峰压值。

2 试验内容及分析

2.1 试验原理

通过推导得出,在粉尘层和滤袋一起向外运动过程中,由于滤袋张力的作用,使粉尘层和滤料在接触面上发生分离时单位面积上的分离力,可用式(1)表示。

反渗透滤筒对脉冲布袋除尘器清灰的影响2.JPG

式中,Fd为粉尘层从滤料上分离下来时单位面积上的分离力;mc为单位面积滤料表面粉尘层的质量;m为单位面积滤料与粉尘层的质量之和;Pp为峰压值;tR为峰值到达时间;K为滤袋的弹性系数;D为滤料和粉尘层自由运动的位移。

很显然,峰压值使滤袋上的尘粒得到最大的清灰力,使尘粒能够与滤袋分离,达到一定的清灰效果。当正峰压过后,诱导气流产生的负峰压显然会使尘粒继续吸附到滤袋上,降低了清灰效果。国外对降低诱导气流产生的负峰压,提出在滤袋上部添加装置,增加一定的阻力,降低负峰压,正是基于此理论,本试验设计使用圆柱形穿孔网,将其加入至滤袋上部,来达到降低负峰压的目的,反渗透滤筒设备图见图2。

反渗透滤筒对脉冲布袋除尘器清灰的影响3.JPG

试验网孔板的尺寸为4种,表示为孔半径-孔间距,分别为:1mm-3r;1mm-4r;2mm-3r;2mm-4r。材料为普通钢板,上部焊接一个连接装置。

2.2 空白试验

空白试验是要测量滤袋内没有加入装置前清灰的压力参数值情况,做出滤袋各测点压力分布,以此为基准得出加入装置后对清灰效果的影响。

试验喷吹孔采用喷吹管上第二个喷吹孔c2,喷吹压力为0.2~0.6MPa,试验测得此时的滤袋各测点数据值。

2.3 装置加入后试验效果

分别在滤袋顶部加入4个装置,分别得到0.2~0.6MPa压力下的测点压力数据,通过数据对比分析可以看出,6m长滤袋,高负压区主要集中在1mm内滤袋测点这一段上,在0.2~0.6MPa压力下,2mm-3r对降低负压效果最好,均可降低50%,装置在高压喷吹时效果好于低压喷吹,其次是1mm-3r,2mm-4r,1mm-4r,因此装置孔径在1~2mm时,装置的开孔率越大效果越好,相同开孔率,孔半径越小效果也会越好。

正峰压值方面,低压喷吹0.2~0.3MPa,滤袋1mm外测点峰压值基本没有变化;高压喷吹0.4~0.6MPa下,2mm外测点峰压值基本无变化,1~2mm内,加入装置后,峰压值提高1KPa左右,0.2~0.6MPa喷吹压力下,1mm内测点正峰压均略有降低,这也是由于装置的阻力效应,使喷吹气流在1mm内的消耗量降低,相应当气流通过装置后,滤袋测点峰压值会有所增加。

反渗透滤筒对脉冲布袋除尘器清灰的影响4.JPG

2.4 喷嘴与滤袋口距离对清灰负压的影响

以上试验研究发现,加入2mm-3r的试验装置对降低负压效果最佳,现用此装置来检验喷嘴与滤袋口距离的最佳值。试验取该距离参数值分别为130,160,180,200,220mm,喷吹压力取为0.4MPa,得到对比曲线。

从负压区看,负压峰值随喷嘴与滤袋口距离的增大而减小,正压区正峰压值随该距离的增大而增大,但并不影响滤袋中部及底部的压力值,这是因为当喷嘴过于接近滤袋口时,诱导气流由滤袋上部侧壁进入量增大,导致负压峰值增大,但是当高度超过200mm后,滤袋2mm内测点峰值开始降低,这也说明适当增大该距离,进入滤袋的诱导气量会有所增加,但主喷吹气流会因该距离的增加产生膨胀效果,一部分气流喷吹出滤袋口,使滤袋顶部清灰正峰压值降低。由此说明该高度的最佳距离为200mm。

4 结论

(1)加入装置后,滤袋上部的负压区峰压值可以降低50%,且随装置网板开孔率的增大而提高,相同开孔率下,孔半径较小的效果较好。

(2)降低负压的同时,滤袋中部及底部压力变化不大,滤袋上部正峰压略有降低。

(3)装置应用于高压喷吹除尘器的效果要比低压喷吹的除尘器效果好。

(4)喷嘴与滤袋口的距离过小会增大负压效果,而过大会影响滤袋上部正峰压值,试验结果200mm为最佳值。这也说明装置对克服诱导气流产生的负压有一定的效果,同时对清灰正压值没有明显影响。

有关更多反渗透滤筒对脉冲布袋除尘器清灰的影响研究,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。