除尘器

滤筒除尘器清灰性能研究

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-01-03 15:56:28

摘要:对4种不同规格滤筒分别进行了清灰性能试验研究,试验结果表明滤筒夹角对滤筒清灰性能影响很大。当滤筒夹角小到一定程度时,在线清灰基本不起作用,必须采用离线清灰。试验还发现同一滤筒不同部位清灰效果不同,上部清灰效果最差,在此分析了其原因并提出改进措施。

关键词:滤筒夹角;清灰研究;离线清灰;滤筒除尘器

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1 前言

滤筒除尘器与传统袋式除尘器相比有许多突出的优点。但由于滤筒为多褶结构,在相同过滤风速条件下其清灰性能不如袋式除尘器。这是制约滤筒除尘器的主要缺点。如何提高其性能是一个重要的研究课题。在此主要研究滤筒除尘器的清灰性能。

2 滤筒除尘器清灰方式的选择

传统的袋式除尘器清灰方式有机械振打清灰、反吹清灰、声波清灰和压缩空气脉冲清灰等。滤筒除尘器一般采用脉冲清灰。

含尘气流经过滤筒过滤,然后排出。当除尘器阻力达到设定值时,由压差控制仪控制相应的电磁阀,打开处于闭合状态的脉冲阀,压缩空气直接喷入滤筒中心,对其进行脉冲清灰。

滤筒除尘器脉冲喷吹压力目前还没有统一的标准,不同厂家产品脉冲压力不尽相同,从0.3MPa到0.6MPa均有。

3 试验装置

图1为试验所用系统的示意图。它包括发尘装置、动力设备、滤筒除尘器、清灰装置、性能测试装置及连接管道等。

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经发尘装置来的含尘气流,由风量调节阀调节,含尘气流经管道进入滤筒除尘器,经过过滤,进入集气室后由风机经排气管排出。在达到试验所要求的工况后,进行试验并读取数据。来自空压机的高压气体经压力调节阀,进入储气罐。清灰时,开启脉冲阀,由喷嘴喷出的高速气流进入滤筒并实现脉冲反吹,积聚在滤筒外壁的粉尘层被吹落,实现清灰。

本试验脉冲压力选用0.3MPa。采用二氧化硅粉尘为试验粉尘,过滤风速选用工程实践中通常采用的1.0m/min。

试验时在除尘器内分别安装4种不同几何尺寸的滤筒进行过滤,过滤20min后,分别进行在线清灰和离线清灰。清灰前后测量滤筒内外压差。表1为4种滤筒的几何参数。n为滤筒褶数,b为滤筒褶高,r为滤筒半径,α为褶边夹角。为了保证不同规格滤筒能在相同的过滤风速下进行对比,滤筒1选用了9个,滤筒2、3、4选用了6个进行试验。

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4 试验结果及分析

4.1 清灰前后阻力变化

图2为不同规格滤筒在不同工况时阻力对比。

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从中可以看出,不同规格滤筒在不同工况下的阻力与清洁滤料时阻力呈正比关系。

对于1、2这两类滤筒在线清灰与离线清灰效果的差别不明显。对于3、4这两类滤筒,在线清灰基本不起作用,但是离线清灰作用仍很明显。

4.2 清灰前后粉尘剥离率变化

清灰前后阻力值可以反映出某种滤筒清灰的效果,但是反映不出不同滤筒之间清灰效果的对比。本文采用粉尘剥离率来对比不同滤筒之间清灰效果。

DC=(ΔP1-ΔP2)/(ΔP1-ΔP)×100%

式中:DC——粉尘的剥离率%;ΔP1——清灰前滤筒阻力Pa;ΔP2——清灰后滤筒阻力Pa;ΔP——清洁滤筒阻力Pa。

图3为不同规格滤筒分别采用在线清灰和离线清灰后的粉尘剥离率。

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可以看出,对于1、2这两类滤筒,在线清灰与离线清灰效果的差别不明显。对于3、4这两类滤筒,在线清灰基本不起作用,但是离线清灰作用仍很明显。

进一步分析滤筒夹角与粉尘剥离率关系,图4为由试验数据整理得到的关系图。

从图4中可以看出,随着滤筒夹角减小,无论在线清灰还是离线清灰,粉尘剥离率均下降。说明夹角对粉尘剥离率的影响很大。滤筒夹角越小,清灰效果越差。

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离线清灰时粉尘剥离率随夹角减小而降低的程度要大大小于在线清灰。说明夹角对离线清灰的影响相对要小。

4.3 滤筒不同部位清灰效果

本试验还通过拍摄照片直观反映滤筒不同部位清灰效果,从中可看出,在滤筒上部有部分粉尘无法清除下来,在滤筒的中部、下部清灰效果较佳,基本没有积灰现象。这一结果与文献2得出的结论吻合。

图5为文献中脉冲喷吹压力为0.6MPa时,上、中、下不同位置测得滤筒内动态压力Pd的波形。由图可以看出,压力波形分为两段:正压段和负压段。

开始为正压段,由于滤筒内为正压,从而产生向外的逆性气流实现脉冲反吹,清掉滤筒外的粉尘层。

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最后为负压段,这段时间较长,对反吹效果有重要影响。负压产生的原因是当脉冲反吹快要结束时,引射作用减弱,由于滤筒内气体压力高于引射器入口压力,导致部分气体由滤筒开口排向集气室,筒内压力也随着减小。当筒内压力减小到与筒外压力相等时,由于气体的惯性作用而使其继续向集气室内流动,在滤筒内形成负压。正是由于滤筒内压力低于滤筒外,导致已被吹离滤筒表面的部分粉尘由于惯性小而随流向滤筒内的气流一起运动并重新沉降到滤筒表面。

不难理解,由于滤筒上部的负压值大于滤筒下部的负压值,造成滤筒上部的清灰效果较差。文献对这一问题提出了解决方案。在滤筒里上部设置了一圈挡板,改变了过滤时和清灰时滤筒上部气流的流场,使上部清灰效果得到改善。

5 结论及建议

(1)滤筒夹角对滤筒清灰效果影响很大,随着滤筒夹角的减小,滤筒清灰效果变差。

(2)随着滤筒夹角的减小,在线清灰效果越来越差。在本试验条件下,当滤筒夹角小于1.17°后,在线清灰基本不起作用。在实际工程使用中,若条件允许,建议采用离线清灰。

(3)由于清灰后负压的影响,滤筒上部清灰效果较差。滤筒夹角越小,滤筒上部积灰越严重。

有关更多滤筒除尘器清灰性能研究信息,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。