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充分利用并优化除尘系统

作者:广州新瑞环保     来源:www.xinruiep.com     发布时间:2018-09-27 11:09:35

优化您的除尘系统的性能对您的工厂的安全性和效率至关重要。在本文中,我将讨论您应该考虑的因素,以充分利用您的除尘系统。

除尘系统是散装固体制造商和加工商的主要资本投资。了解粉尘过滤的关键概念可帮助您为您的工况选择最佳除尘器并优化除尘系统性能,从而提高系统的整体效率和安全性,降低能源使用和运营成本,并提高您的投资回报。

除尘系统

压差

分析除尘系统性能时监控的最关键因素是压差。压差是一个系统对气流阻力的量度。除尘器外部的管道系统具有由管道长度,配置和其他因素确定的静压差。然而,在除尘器内部,压差是脏空气侧和过滤器清洁空气侧之间的气压差。当您购买除尘系统时,供应商应为您提供风机性能曲线,该曲线可绘制系统气流(以立方英尺/分钟为单位)作为静电阻的函数,并指示过滤器的最佳气压范围。

在正常操作期间,当过滤介质上积聚粉尘时,除尘器过滤器上的压差将稳定增加。当过滤器带有粉尘时,气流阻力增加,迫使系统风机更加努力工作。如果您的系统使用恒速风机,则需要将风机速度设置为足够高的速率,以便在过滤器满载粉尘的情况下移动所需的空气量。这意味着当过滤器清洁或仅轻微地装满粉尘时,风机将移动过多的空气,这会浪费能量并导致过滤器过度磨损。变频驱动器可以通过自动调节风机速度以适应压差并保持所需的气流来解决这个问题。

脉冲喷射清洁

典型的除尘系统具有脉冲喷射清洁系统,该系统在操作期间定期清洁过滤器以延长其使用寿命。脉冲喷射清洁系统使用短脉冲的压缩空气,指向过滤器的清洁侧,与除尘系统气流逆流,以清除过滤介质中积聚的粉尘。然后,移出的粉尘沉降到除尘器料斗的底部并排出。

要彻底清洁过滤器,系统应使用压缩至90至100psi的清洁干燥空气。低于此压力可能无法有效清洁过滤器,而高于推荐范围的压力可能会对过滤介质造成压力,撕裂或损坏。所需的压缩空气量将根据过滤器设计而变化。

压缩空气供应应保持在-35°F的露点,否则可能会在压缩空气管路中形成冷凝水。压缩空气中的水或油将被过滤介质吸收并与粉尘混合,增加压差,降低过滤器性能,并可能导致过滤介质失效。压缩空气管路还应配备手动截止阀,过滤分离器,空气调节器和压力表,所有这些都靠近除尘器。

高效的脉冲喷射清洁可以降低除尘系统的能源和维护成本,而过滤器过度清洁则会导致更高的排放,更短的过滤器寿命以及由于过度使用压缩空气而导致的更高的能源成本。为确保有效清洁,必须优化系统操作以适应粉尘类型和过滤器设计。

许多清洁系统允许操作员根据工况选择连续或按需清洁。通过持续清洁,清洁系统以规则的预设间隔打开和关闭。这适用于多孔粉尘,如二氧化硅和其他矿物质,高粉尘负荷工况,如热喷涂或等离子切割,或轻质粉尘,如气相二氧化硅或纸粉。大多数其他类型的粉尘适用于按需清洁,其中清洁系统监测过滤器上的压差,当压差达到预编程的高设定点时激活脉冲喷射清洁,并在关闭时关闭脉冲喷射清洁。压差达到预编程的设定值。

按需清洁使您可以在非常窄的压差范围内操作除尘器。与连续清洁相比,它使用更少的压缩空气,并优化过滤器清洁效率和过滤器寿命。请注意,随着越来越多的粉尘颗粒在过滤器的使用寿命期间嵌入过滤介质中,需要偶尔调整按需设置以补偿“清洁”压差值的缓慢但持续的上升。

除尘系统

除尘系统用压差表

过滤机制

除尘器使用一种或多种基本过滤机制将空气中的尘埃颗粒与气流分离。五种主要的过滤机制是:

应变筛分。当过滤介质构件(例如纤维,筛网或波纹金属)之间的开口小于空气传播颗粒的直径时,发生应变或筛分。这种机制适用于大多数过滤器设计,并且完全取决于颗粒尺寸和介质间距和密度。

惯性分离。惯性分离利用空气方向的快速变化和惯性原理将粉尘颗粒与气流分离。该原理通常在存在高浓度的粗颗粒时工况,并且通常用作高效过滤器上游的预过滤模式。

拦截。当粒子与过滤介质接触并附着时发生拦截。

扩散。当气流中的粒子随机运动使其与纤维接触时,会发生扩散。过滤介质的表面积越大,颗粒捕获的可能性越大。

静电吸引力。静电吸引通常由具有大直径纤维介质的过滤器使用,以提高过滤器捕获细颗粒的效率。通常选择大纤维介质是由于低成本和低气流阻力,但通常在捕获细颗粒方面不是非常有效。向纤维中添加静电电荷可改善粉尘捕获,但随着捕获的颗粒占据纤维表面上的带电位置并中和静电电荷,这种益处通常会随着时间的推移而消失。

过滤介质

褶式滤筒过滤介质通常由非织造纤维素混合物或合成聚酯或聚酯-硅混合物制成。选择通常由粉尘类型,操作温度和过程中的水分量决定。在高达160°F(71°C)的工作温度下,非织造纤维素混合介质是干式除尘工况中最经济的选择。合成聚酯或聚酯-硅混合介质重量轻,可处理干燥工况,最高工作温度范围为180°F(82°C)至265°F(129°C)。两种介质类型都是可清洗的,可以从湿度中恢复,但它们不适用于潮湿的工况。

这些基础介质材料也可以通过多种方式进行处理,以提高性能或适合某些工况。过滤介质处理包括:

纳米纤维。施加在过滤器的基础介质的表面上的纳米纤维的涂层或者是纳米纤维层,促进了粉尘表面负荷,并防止粉尘深深地渗透到基础介质。这意味着在清洁循环期间更好的粉尘释放和更低的压差读数,这可以增加过滤器寿命并节省能量。

阻燃处理。标准的过滤介质和纳米过滤介质都可以使用阻燃化合物进行处理,适用于存在火灾或爆炸风险的工况。

防静电介质。导电或抗静电过滤介质可用于输送的粉尘可能产生需要耗散的静电荷的工况中。通常,通过用碳涂层或具有镀铝涂层或碳网格的合成过滤器浸渍纤维素过滤介质来实现抗静电性能。抗静电过滤器的工况包括气相二氧化硅粉尘;塑料,PVC或复合粉尘;炭黑或碳粉。防静电过滤介质也有助于实现符合NFPA要求的爆炸性粉尘工况,因为过滤器可降低静电点燃空气中尘埃颗粒的风险。

对于任何过滤介质,开式或宽褶皱设计,过滤器褶皱未紧密地包装在一起,将提供更有效的气流通过过滤器,并使收集的粉尘更容易从过滤介质中释放出来。紧密包装的褶皱增加了过滤器对气流的阻力,并防止脉冲喷射清洁系统排出积聚在褶皱之间的所有粉尘。宽褶式过滤器可以包含比具有紧密包装的褶皱的过滤器更少的总介质表面积,但是整个表面区域是可用的。宽褶式过滤器通常比紧密包装的过滤器需要更少的压缩空气用于清洁,因为更大的可用表面积允许过滤器在需要清洁之前容纳更多粉尘。

除尘系统

开式或宽褶式过滤器允许收集的粉尘在脉冲喷射清洁过程中容易从过滤介质中释放出来

粉尘特性

适合您工况的最佳过滤器在很大程度上取决于您的粉尘特性。通过实验室测试粉尘样本可帮助您在正确的滤芯过滤器和介质上做出明智的决策,以减轻粉尘危害并优化系统效率。可用的测试包括:

粒度分析。粒度分析可帮助您确定粉尘所需的过滤效率,以确保您的系统符合排放标准。

视频显微镜。视频显微镜可以直观地分析粉尘的颗粒形状和其他物理特性,这对于选择合适的过滤器至关重要。

比重瓶。比重瓶确定粉尘的真实比重,即粉尘密度与水密度之比。了解粉尘的比重可以帮助您确定各种旋风除尘器设计的效率。

水分分析。水分分析可识别粉尘的吸湿性或吸收水分的倾向。吸湿性粉尘往往很粘,会堵塞某些类型的过滤器,因此这一特性对于选择有效的过滤介质至关重要。

磨损测试。了解粉尘的相对磨蚀性有助于确定过滤器的潜在磨损,以及除尘系统其他组件的最佳设计和结构材料,如阀门,进口和管道系统。

爆炸性测试。爆炸性测试确定您的粉尘是否可燃,以及在何种程度上,这有助于确定您的工况是否需要导电过滤器。

满足排放要求确保您的过滤器使您的设施符合联邦,州和当地的排放法规。不遵守排放要求可能会危及工人的健康和安全,导致生产停工,并导致罚款甚至诉讼。请您的除尘器供应商提供书面保证,说明系统的最大排放率。

除尘系统

对粉尘进行测试对于除尘系统的过滤器选型非常有帮助

请注意,即使供应商承诺99.9%的效率,以百分比表示的过滤器效率也不是最大排放率的可接受替代品。OSHA只关心空气中的粉尘量低于为数百种粉尘(从非特定或“有害”粉尘到高毒性物质)确定的允许暴露限值。

最近发布的ANSI/ASHRAE标准199-2016:工业脉冲清洁除尘器性能测试方法旨在帮助生产粉尘的制造商更精确地评估收集设备。该测试测量了四个关键性能参数:排放,压差,压缩空气使用和排放读数。

在制定该标准之前,没有适当的测试标准来衡量除尘器和过滤器的有效性,因此制造商无法获得所需的数据,以便对不同的除尘器设计和过滤器选择如何影响因素进行比较如排放和能源消耗。

有关更多信息,请联系我们的工程师13322814846。