除尘器

小型振动式滤筒除尘器结构设计

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-01-04 13:51:20

摘要:讨论了振动式滤筒除尘器工作基本原理,对滤筒除尘器进行了结构设计,主要包括:机组框架设计、箱体面板设计、滤筒的选型、振动清灰机构的设计、风机及电机的理论计算及选型、集尘抽屉设计和控制保护系统的设计等,其中重点计算了风机的重要参数即风机全压,为风机的选型提供了依据。

关键词:振动式滤筒除尘器;风机全压计算;除尘效率;结构设计

1滤筒除尘器的工作原理

振动式滤筒除尘器属于过滤式除尘器。工作时,含尘气体由进风口进入箱体,由滤筒过滤器进行过滤,粉尘被阻留在滤筒外表面,已净化的气体通过滤筒进入风机,由风机吸入,洁净的气体通滤筒中心进入引风机,经消音室由顶部出风口排出。随着工作时间的增加,滤筒外表面粘附粉尘也不断增加,滤筒阻力也相应增加,影响除尘效果。当风机停机后,振动清灰机构自动进行工作,滤筒振动达数十秒钟,使粘在滤筒外的粉尘抖落下来,落到集尘抽屉中,再由操作人员定期将粉尘清理掉。

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2滤筒除尘器的结构设计

2.1设计的主要性能参数

额定处理空气流量V1:1200m3/h

处理空气过滤效率η:≥99.99%(≥0.1μm)

空气入口温度t:≤80℃

2.2结构设计

本滤筒除尘器采用立式框架箱体结构,主要由机组框架、箱体面板、风机、滤筒、振动清灰机构、集尘抽屉及控制保护系统等构成。

2.2.1机组框架

由于机组在清灰时会产生一些振动,机组基座、框架采用专用的模具成型高强度耐腐蚀的铝合金框架。对机组框架一些重点部位进行了加强设计,保证机组安全稳定运行。

2.2.2箱体面板

箱体面板采用厚度1mm的双面镀锌板,面板外侧经喷塑处理腐锈,内侧粘有阻燃环保型吸音材料,以利于降低机组噪音。为维修的方便,机组上下各设计了简便开启的检修门,以确保实现滤筒方便的拆换以及安全方便地取出吸集下来的灰尘。

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2.2.3滤筒

滤筒是除尘器的关键部件。采用美国进口带有振动自净式功能的专用滤筒,该滤筒最外层为一层滤网,可使通过的粗粒粉尘和纤维粉尘捕集于其表面。滤筒滤芯为星形多褶式结构,滤筒过滤面积大,单筒可达12.4m2。

该滤筒还具有阻燃、低压降、高强度、耐用性好等特点,疏水透气性好,清灰容易,符合标准GB/T17919—1999《粉尘爆炸危险场所用收尘器防爆导则》的安全要求。

2.2.4振动清灰装置

目前,滤筒除尘器多数采用传统的脉冲喷吹方式清灰,其滤简的结构是多褶式的,褶与褶之间的夹角较小,导致清灰不彻底,清灰效果不稳定。有学者在脉冲喷吹的基础上加以声波辅助,以提高其性能。

本滤筒除尘器采用高频振动方式清灰。清灰过程在每次风机停机后自动进行,由电机带动偏心轮、连杆机构使滤筒产生振动以清出滤筒表面上的粉尘。时间设置在25~60S可调,清灰效果很好。由于滤筒除尘器应用于粉尘等的环境,所配电机应具有防爆性能。选用YB系列隔爆型三相异步电动机,功率为0.25kW。

2.2.5风机及电机

(1)风机及电机理论计算

①风机全压计算

风机全压是一个重要参数。由于空气的流动是依靠风机运转时的抽吸作用产生的,因此风机全压的计算尤其重要。风机全压Δpl包括:机组进风口的压力损失Δp1=200Pa;滤筒的压力损失Δp2=800Pa;消音室的压力损失Δp3=300Pa;机组出风口的压力损失Δp4=100Pa;机外余压Δp5=1250Pa。

则风机全压

Δpl=Δp1+Δp2+Δp3+Δp4+Δp5

=2650Pa

考虑到机组压力损失的计算,由参考文献,所需风机全压

Δp=KΔp·Δpl=3180Pa

式中KΔp——压力损失附加系数,取K=1.20。

②风机风量的计算

机组设计额定处理空气流量V1=1200m3/h,考虑到漏风的影响,所需风机风量

V=Kυ·V1=1.15X1200=0.383m3/s

式中kυ——风量附加系数,取=1.15。

③电机功率的计算

风机的有效功率

Pe=Δp·V/1000=3180×0.383/1000

=1.22kW

风机的内部功率

Pin=Pe+ΔPin=1.22+0.35=1.57kW

式中ΔPin——风机内部流动损失。有关流动损失的计算,目前尚欠完善,仅依据经验得出,取ΔPin=0.35kW。

风机的轴功率Psh:即风机的输入功率,实际上也是所配电机的输出功率

Psh=Pin+ΔPme=1.57+0.45=2.02kW

式中ΔPme——轴承的机械损失。依据经验得出,取ΔPme=0.45kW。电机的功率

P≥k·Psh=1.3×2.02=2.63kW

式中K——功率储备系数。由参考文献查表得出,K=1.3。

(2)风机及电机选型

依据上述理论计算所得的所需风机全压Δp(3180Pa)、所需风机风量V(0.383m3/s)、电机的功率P(≥2.63kW)进行选择。

选用9-19型高压离心通风机。该风机为单侧进气(单吸)、电机直联结构,具有结构紧凑、效率高、节能效果显著和压头高等特点。所配电机选用YB系列隔爆型三相异步电动机。选用风机及电机的各主要参数如表1所示。

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2.2.6集尘抽屉

为便于清理粉尘,采用抽屉式结构,下装导轨,便于集尘抽屉的进出。集尘抽屉容积设计为0.05m3。

2.2.7控制及保护系统

考虑到工作环境,要求电气控制箱、控制元器件、电气线路等必须符合国家有关防爆安全规程的要求,确保机组运行安全可靠。系统设有多重保护,如电机过热、电流过载、风机停转、过欠电压、电源缺相保护等。

3结构及主要性能参数

除尘器的结构见图1。

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主要性能参数如下:

额定处理风量:1200m3/h

除尘效率:≥99.99%

风机电机功率:3.0KW

振动电机功率:0.25KW

机外余压:1250Pa

滤筒面积:12.4m2

进风口尺寸:Φ135mm

集尘抽屉容积:0.05m3

外形尺寸(高×宽×厚):1600X620X780mm

噪声:≤75dB

净重:162KG

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