布袋除塵器過濾風速的選擇
布袋除塵器作為一種高效除塵設備, 已廣泛應于各工業部門。近年來,隨著愈來愈嚴格的環境保護要求,布袋除塵器在產量上有了相當大的增長,品種也日漸增多。因此,在設計工作中合理地選定布袋除塵器的基本參數,正確地進行除塵系統設計,不僅對于控制污染、保護環境有重要作用,而且對于提高設備處理能力,降低設備投資從而減少工程造價,也具有極重要的意義。
1、過濾風速問題
過濾風速的選取,對 除塵效果,確定除塵器規格及占地面積,乃 系統的總投資,具有關鍵性的作用。近年來,在工程項目除塵系統設計中,對過濾風速的選取有越來越偏低的現象究其原因可能是:
(1)有些設計者認為過濾風速取低一些,可以提高除塵效率,增強清灰能力,延長清灰周期,從而延長濾袋使用壽命;
(2)過去有些文獻或專著特別強調過濾風速不能取得太高,以免阻力增大,運行費用提高;
(3) 國產的布袋除塵產品樣本標注的過濾風速,大都在2.0 m/min以下,較為普遍的是在1.0~1.5 m/min范圍,對于大布袋則在1.0 m/min以下,設計者往往易于在產品樣本推薦的過濾風速下,再降低 的數值來確定過濾面積,從而導致過濾風速取值偏低。
設計工作中過濾風速取低1.0 m/min的現象大量存在,表面上看不無道理,但是,如果輕易地降低過濾風速,即使降低的 值較小,將使過濾面積增加,設備投資也將增加,處理的風量越大,增加的投資越多,設備的占地面積亦相應加大。這很不經濟。
如何正確地選定過濾風速呢?實際上這是一項較復雜的工作,它與粉塵性質、含塵氣體的初始濃度、濾料種類、清灰方式有密切的關系。然而,從設計角度講,應該也可以抓住主要問題進行分析。這是因為, 國內產品中可供選擇的濾料種類及其清灰方式相對講不是很多,濾料及其清灰方式相應地易于確定; 于初始含塵濃度,除了工藝提供資料外,沒有實測數據,一般都按設計者的經驗確定。影響過濾風速的粉塵濃度、濾料及清灰方式三個因素相對的說較易合理地確定。
所以,正確選擇過濾風速的關鍵, 先在于弄清粉塵及含塵氣體的性質,其次要正確理解和認識過濾風速與除塵效率、過濾阻力、清灰性能三者之間的關系。
對于粉塵及含塵氣體的性質,應 大限度地掌握以下幾點。
,要弄清粉塵的粒徑分布。粉塵的粒徑是它的基礎特性,它是由各種不同粒徑的粒子組成的集合體,單純用平均粒徑來表征這種集合體是不夠的。
,要弄清粉塵的粘性。粘性是粉塵之間或粉塵與物體表面分子之間相互吸引的一種特性。對布袋除塵器,粘性的影響 為突出,因為除塵效率及過濾阻力在很大程度上取決于從濾料上清除粉塵的能力。
第三,應弄清粉塵的容重或堆積比重,即單位體積的粉塵重量。其中的單位體積包括塵粒本身體積、塵粒表面吸附的空氣體積、塵粒本身的微孔、塵粒之間的空隙。弄清粉塵的容重,對通風除塵具有重要意義,因為它與粉塵的清灰性能有密切的聯系。
第四,應弄清含塵氣體的物理、化學性質,如溫度、含濕量、化學成份及性質。這些參數的確定與除塵附加處理措施、過濾風速的選擇有著直接間接的關系。
要全面準確地收集上述四方面的數據,從我國 的設計實踐看,客觀上還有 的困難。但是,作為設計師, 少應對其有定性的了解。
對于過濾風速與除塵效率、過濾阻力、清灰性能三者之間的關系,可以從下述三方面來進行分析。
,除塵效率方面。我們知道,從除塵機理上說,有慣性效應(包括碰撞、攔截)和擴散效應。實踐證明,對一般性煙塵,提高過濾風速VS對除塵效率影響甚微。
,過濾阻力方面。過濾阻力隨濾料上粉塵量的增大而增大,濾料不同,單位濾料面積上容塵量也不同,但從工程角度講,其差異必 較小,一般僅從粉塵粒度來考慮濾料的容塵負荷,對粒徑大的即粗粉塵取300~1000 g/m2,對微細粉塵取100~300g/m2。
當濾塵量 時,過濾風速增加1倍,阻力增加25%~50%;即使過濾風速增加2倍,阻力增加亦不到80%,而且過濾風速越低,阻力增加的百分比越??;反過來說,當濾塵量 ,過濾風速降低1倍時,阻力降低不到30%??梢?,過濾風速的增減與過濾阻力的增減并不成正比,如果簡單地用降低過濾風速的辦法來達到降低過濾阻力從而降低運行費用的目的是欠妥的。
第三,清灰性能方面。粉塵的清灰性能與粉塵的性質,即粘性、粒度、容重有 的關系。粉塵的粘性大、粒度小、容重小,清灰困難,過濾風速應取低一些,反之可取高一些。在所有工況條件下,僅需一次反吹清灰,濾袋阻力即可恢復原值,二次積塵幾乎全被吹落,濾袋 較好,反吹風量比率僅需25%~30%;而對于氧化鐵類超細粘性塵,通常需要連續多次反吹清灰,才能有效降低濾袋阻力,還難以復回原值,反吹風量比率高達50%~70%。這 證明,對某一確定的布袋除塵器,粉塵的清灰性能主要取決于粉塵及其含塵氣體的性質,并不是所有的粉塵,只要過濾風速取低些, 可增強清灰能力。
在濾料確定的情況下,降低過濾風速可以延長清灰周期,但是濾袋的壽命并不 取決于清灰周期。因為當確定了某個過濾風速時,濾袋的不同地方過濾風速也不同。
盲目地降低過濾風速并不 能 提高除塵效率,也不 能相應地降低過濾阻力,還可能造成不 的經濟損失。只有在充分了解粉塵性質及系統特性,正確理解過濾風速與除塵效率、過濾阻力、清灰性能之間的關系,并在這兩者的結合上有一個清晰的認識后,才可能合理地確定過濾風速。