除尘器

声波助清灰技术在布袋除尘器中的应用

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-02-25 17:32:46

摘要:在介绍了布袋除尘器声波助清灰工作原理的基础上,浅析了声压级和频率对清灰效果的影响及声波助清灰技术中的一些关键问题,最后又提出了自己的几点看法。

关键词:声波助清灰;布袋除尘器;声波清灰器

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1引言

近年来,布袋除尘器由于除尘效率高、现场适应性强、占地面积少、初期设备投资少、不用水、无需二次处理污水和可直接排放或可回收所收集的干状粉尘等,在全世界范围内得到广泛应用。但是,若布袋除尘器的清灰效果不好,就会提高系统阻力,增加清灰频率,减少滤袋寿命,浪费电力,从而影响除尘效率。为解决这一问题,美国Fuller公司将声波助清灰技术应用在水泥窑尾布袋除尘器上,取得了较好的效果。但这一技术在我国才引入不久,也是我国以后工作的重点。

2声波清灰器工作原理

2.1声波清灰器工作原理

压缩空气通过进气管进入气室内,当气室内的气压达到一定程度时,使膜片产生振动位移,从而在气室与膜片之间形成环隙,空气通过环隙,顺着喇叭管冲出,形成连续的声波向外传出(如图1)。

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2.2声波清灰原理

声波助清灰是通过一种气声转换装置将气流的机械能转换成声能,以一定的频率和声级发向所需要的清灰空间;由于空气是一种弹性介质,当受到轻微振动引起压缩时,不会总停留在压缩状态,而会重新膨胀,对邻近空气产生“周期性”的扰动;这就使滤袋表面的灰粒也产生“周期性”的振动,克服与滤袋表面之间粘附力而处于“悬浮”状态,在气流或重力作用下,脱离附着面或灰粒团而被带走或下沉,从而达到清灰作用。另外,声波振动对于滤袋来说属于高频振动,它可以使粉尘结构松散,使极细的粉尘,尤其是含微量水分的粉尘在滤袋表面不易结成饼块,而易于脱落。

声波清灰的本质是“波及”,声波是全方位传播(直达、反射和折射等),作用力的方向具有多向性,其它清灰方式的作用力是“单向”的,所以辅以声波清灰会产生很好的效果。

3声压级和频率对清灰效果的影响

声波的声压级对清灰效果起着关键作用。随着声压级的升高,声波通过介质作用在灰粒上的声压、介质质点和粉尘灰粒最大振动位移及加速度也都增大,有利于提高清灰效果;但若过分追求声压级的增大,不仅会增加运行成本,还会引起环境噪声的污染。声波频率对清灰效果的影响分为两个方面:一是不利方面,即它对声波传播过程中介质吸收引起的声压级衰减有促进作用,频率越高,这种作用越明显;二是频率升高,会促进介质声压从-PA到PA交替变化加快,使得克服滤袋表面的粘附力增大,声波的疲劳作用得以充分发挥,从而提高清灰效果。由此可见,在保证做到声场中声压强度足够时,提高声波频率是有利于清灰的。

但在实际工作中,声波清灰器的具体工作条件是不同的,所以声压级和频率最终的确定,要通过实验或试运行,视实际情况而定。

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4声波助清灰技术的一些关键问题

4.1噪声防范

声波按其频率高低分为:次声波,工作频率小于20Hz;有声声波,工作频率为20~20000Hz之间;超声波,工作频率大于20000Hz。我国较常用的为有声声波,选用的频率一般分为3段:1000~3000Hz,称作“超声波”;20~50Hz,称作“低频波”;200Hz左右,称作“有声声波”。有声声波发生器产生的噪声较大,可达130dB(A)以上,长期工作于这种环境下,除导致耳聋外,还会引起头昏、头痛、神经衰弱、消化不良等症状,以及高血压、心血管等多种疾病,因此须对声波发生器采取降噪措施。

对声波发生器采取降噪措施可以从两方面入手:一是从管理方面。在声波发生器的操作电源及压缩气源未完全切断时,严禁人在扬声空间范围内工作。二是从治理方面。由于声波发生器(噪声源)比较集中,可采用隔声技术,将其封闭在隔声罩内,以降低噪声;当涉及到工作人员进入到扬声空间时,应对工作人员采取个人防护措施,如佩带护耳器(一般可降低10~40dB(A))等:这样就可以取得明显的效果。

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4.2鸣声波喇叭与其它清灰方式的组合

声波只是一种辅助的清灰方式,由于声波的存在,提高了其它清灰方式(如反吹、振打等)的清灰效果。但声波喇叭并不是在清灰时一直处于鸣放状态就能达到最佳清灰效果,这就涉及到解决何时鸣声波喇叭及其鸣放时间的问题,以达到声波喇叭与其相对应的清灰方式的最佳组合。西安科技大学曾做过这方面的实验,当声波喇叭与反吹清灰组合时,每反吹四次鸣一次声波喇叭,其鸣放时间为在反吹清灰30s的过程中鸣喇叭10s。这只是他们在某一规格的除尘器和425水泥条件下做实验所得的结论。实际工作条件千差万别,声波喇叭与清灰方式的最佳组合也应在参考已有的数据基础上,根据每次相应的工作条件而定。

4.3声波助清灰对清灰效果的影响

声波助清灰的目的是降低滤料表面的荷尘量,减少运行阻力。滤料表面荷尘量的减少对除尘器的除尘效率是否有影响呢?针对这一问题,西安科技大学做了这方面的实验。实验发现,在声波助清灰的过程中,滤料表面的粉尘初层与普通的清灰方式一样,没有被破坏,这就说明对除尘效率不会有太大影响。但在实验中也发现了另一个不利方面,即声波助清灰会使透过率大幅度增高,具体的增高数据由于工作条件的不同而不同。

实验还发现,一旦反吹清灰布袋除尘器进行了声波清灰,将使布袋除尘器的运行阻力获得长久降低。我们也可以利用这一点,当布袋除尘器因运行阻力大而没有正常工作时,鸣一次喇叭,进行校正,使除尘系统处于正常工作状态。

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5几点看法

5.1今后所需做的工作

由于声波清灰技术在我国刚引入不久,对它的使用还有很多工作要做;

1)在静态状态下,分别测试挂滤袋前后各点的声压值,比较各种滤袋对声强的吸收情况。

2)前已叙述,一旦进行声波清灰,将可长久地降低除尘器的运行阻力,但这种降低到底能维持多久,还需要进一步的实验分析。

3)声压和声频的确定是声波助清灰技术中的关键因素。声压太小,任何频率的声波都不能改善反吹效果;声波频率太大,即使声压很大,也不能改善清灰效果。虽然工况不同,声压和声频的取值就会不同,但我们今后应加大这方面的研究力度,以便为实际应用提供参考数据。

5.2注重实际

声波助清灰是一项实践性较强的技术,虽然前人的研究中已提供了许多安装运行等方面的参数,具有一定的参考性,但实际工作中,会由于烟尘、滤料、温度、湿度等的不同出现不同的情况,具体的安装使用参数应根据工作条件而定。

有关跟多声波助清灰技术在布袋除尘器中的应用,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。