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袋式除尘器振打清灰技术的发展和...

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编辑时间 : 2020-09-08

袋式除尘器有多种不同类型的清灰方式, 可从不同的角度进行分类, 常见的是从清灰动力角度来分类 ,包括机械振打 、喷吹 、反洗;也可从滤袋的工作状态来分类。滤袋的工作状态为单元滤袋在袋式除尘器连续稳定运行条件下一个循环周期内所发生的工作状态。目前国内出现了二状态清灰法、三状态清灰法和四状态清灰法。  布袋式吸尘机


二状态清灰法

二状态清灰法是单元滤袋在袋式除尘器连续稳定运行的条件下一个循环周期内发生了 2 个工作状态,过滤—静止 ,过滤 —清灰。


1.1   过滤 —静止

袋式除尘原理是利用滤袋对含尘气体进行过滤除尘, 在19 世纪人类就已经开始使用简单的滤袋 ,将含尘气体由滤袋上口通入, 通过滤袋收集空气中的粉尘,再由滤袋的下口排出收集的粉尘,通过自然落尘人工拍打完成清灰工作, 从而达到清灰的目的 ,这是出现早期的除尘设备之一 。这种袋式除尘器中单元滤袋在一个循环周期内发生了滤袋过滤和滤袋静止 2 个状态, 该袋式除尘器结构简单, 易操作;但过滤速度低,滤袋面积大 , 除尘器占地面积大, 且仅适用于需捕集对人体无害的烟尘的小型工厂 。


1.2   过滤 —清灰

随着工业的发展, 自然落尘人工拍打的清灰方式已不能满足除尘器连续工作的要求, 于是就有了机械振打、气流反吹 、脉冲喷吹等清灰技术的出现 ,改善了清灰效果 ,使得袋式除尘器能连续工作,除尘效率大大提升 。机械振打、气流反吹 、脉冲喷吹等清灰技术的应用, 使袋式除尘器中单元滤袋在一个循环周期内发生了滤袋过滤和滤袋清灰 2 个状态 ,其中滤袋清灰状态为滤袋连续工作提供了保障。过滤—清灰二状态又可分为 :过滤—机械振打, 过滤—气流反吹, 过滤—机械振打、气流反吹, 过滤—脉冲喷吹。


(1)过滤—机械振打 。过滤—机械振打二状态

的实现是在原有简易袋式除尘器的基础上加装机械振动装置,利用手动、电动或气动的机械装置使滤袋振动实现清灰。振动装置通过扭转、垂直 、水平或组

合等方式使滤袋振动 , 振动装置的振动频率可随实际需要调节。机械振打清灰方式可以较好地清收滤袋表面的粉尘, 但对滤袋内部粉尘效果差 。使用时宜采用较低的过滤风速, 且对滤袋的抗褶性要求较高。


(2)过滤—气流反吹。20 世纪五十年代 Hhjer-sey 开发了逆喷型吹气环式清灰技术,这是较早的气流反吹清灰技术 ,这项技术使过滤和清灰两状态交替循环进行, 从而实现袋式除尘器连续工作 ,进而提高了处理含尘气体的能力。通过在原有简易袋式除尘器上加装气流反吹装置就可以实现除尘器滤袋工作中过滤—气流反吹两个状态。其中, 通过对滤袋通入与过滤气流方向相反的气流 ,使其形变 ,粉尘层受力的作用脱落, 从而达到清灰的效果,实现气流反吹状态。反吹气流均匀地分布在整个滤袋上 , 引起的振动柔和, 有效降低了对滤袋的损伤。


(3)过滤 —机械振打和气流反吹 。

由于机械振打对滤袋损伤较大, 而气流反吹的清灰动能不足, 清灰效果不佳 ,人们试图通过机械振打和气流反吹两种清灰方式的结合, 减小清灰过程中对滤袋的损伤 ,同时改善清灰效果 。由此,过滤—机械振打和气流反吹二状态得以实现 。


(4)过滤 —脉冲喷吹。

20 世纪五十年代末 , 清灰技术发生了重大技术革新, 脉冲袋式除尘器诞生 ,它可连续操作和清灰 ,且滤袋压力损失波动小 ,处理烟气能力进一步提高 。新技术的出现提高了清灰效率,提升了设备连续工作的能力 。伴随袋式除尘器过滤工作的运行 ,滤袋外表附着的粉尘不断增多, 气流通过滤袋的阻力也不断增加 。当达到额定阻力值时,启用脉冲喷吹清灰系统,将压缩空气在短暂的时间(不超过 0.2 s)内高速吹入袋内, 并诱导出高于喷射气流数倍的空气 ,使袋内以较高的压力上升速度达到较高的压力峰值 ,导致滤袋迅速发生形变 ,从而清落粉尘, 这就是脉冲喷吹清灰技术。进而实现过滤—脉冲喷吹二状态 。脉冲喷吹方式有诸多优点 ,如清灰能力强, 清灰效果好 ,且压力损失低, 但脉冲喷吹消耗能量较大。


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三状态清灰法

二状态清灰技术的发展 , 使得清灰效率不断提高,除尘器连续工作的稳定有所提升,但是由于单元滤袋在一个循环周期内经历的两个工作状态即过滤—清灰,一个循环周期后马上进入下一个循环周期 ,不断地重复过滤 —清灰这两个工作状态 ,导致了清灰时剥落的粉尘重新回到布袋上的“二次吸附”现象严重, 二状态清灰技术虽然实现了除尘器的连续工作,但清灰能耗相对较大 。


针对二状态清灰技术中“二次吸附”现象严重这一问题 ,提出了三状态清灰技术 ,即过滤—清灰 —静止这 3 个状态, 在原有二状态的基础上增加了清灰后静止的状态 ,这个静止状态有效地保障了剥落的粉尘有充足的时间掉入灰斗, 有效地减少“二次吸附”的发生,既减少了清灰能耗又保证了清灰效果。


但三状态清灰法还不能确保控制粉尘的“二次吸附”现象。由于清灰过程中反吹气流强度偏高 ,导致剥落的粉体严重破碎 ,同时滤袋的形变大,使滤袋的寿命缩短 。因此 ,新的清灰技术还有待开发。


四状态清灰法

1990 年 , 我国提出了四状态清灰法 , 在三状态清灰法的基础上 ,增加了一个静止状态, 即在过滤和清灰两状态中间增加一个静止状态, 即过滤 —静止 —清灰—静止。其原理为 :伴随袋式除尘器过滤工作的运行 ,滤袋外表附着的粉尘不断增多,气流通过滤袋的阻力也不断增加, 当阻力达到某一数值 ,滤袋的过滤状态结束并进入静止状态, 由于停风后滤袋发生形变 ,使灰尘层破裂或松散,且停风后粉尘的气流附着力消失使灰层脱落 。通过这个静止状态降低了清灰状态的工作负担, 减少清灰时的动力消耗,缩短了清灰的时间 ,延长了滤袋的使用寿命。


袋式除尘器状态清灰技术的实际应用

状态清灰技术在实际应用中具体表现为在线清灰 、离线清灰 、停风反吹清灰技术 。在线清灰是指除尘器清灰时滤袋仍在进行过滤 , 即应用二状态清灰技术中的“过滤 —清灰”或三状态清灰技术。状态清灰中的“过滤—清灰”二状态清灰技术应用于我国20 世纪 60 年代使用广泛的中小型脉冲除尘器 、机械回转反吹风袋式除尘器 ,随工业化进程加快 ,中小型除尘器已不能满足实际生产的需求, 国内引进的大型反吹风除尘器 、气箱式机械回转反吹风袋式除尘器等的清灰环节应用了三状态清灰技术。因为在线清灰几乎不影响收尘器的过滤面积, 所以过滤面积相等时, 在线清灰的处理烟气能力强。但在线清灰的“二次吸附”现象严重 ,清灰能耗偏大,且检查或更换滤袋时需停机操作。


离线清灰、停风反吹是指进行清灰状态时停止过滤状态, 初期的简易袋式除尘器就是原始的离线清灰,即“过滤 —静止”两状态。近几年,袋式除尘器的清灰制度和方式又有了跳跃式的发展, 分室式箱体反吹风袋式除尘器、长袋低压脉冲袋式除尘器 、气箱式脉冲除尘器均可实现四状态清灰, 即离线清灰、停风反吹。四状态清灰无“二次吸附” ,且任一袋室可通过隔离截止阀使其与除尘器隔离开来, 实现开机状态检查或更换滤袋 。四状态清灰技术与清灰动力结合强大的清灰功能将充分发挥, 因此改进完善后的离线清灰 、停风反吹清灰技术将逐渐成为袋式除尘器的主要清灰方式 。目前离线清灰、停风反吹袋式除尘器已在冶金、电力 、化工 、建工等领域中的粉尘治理中得到广泛的研究和应用。


随着科技的发展, 通过袋式除尘行业几代专家和工程技术人员的不懈努力 ,袋式除尘器的状态清灰技术不断提高, 有效地保障了袋式除尘器的除尘效率,降低了动力消耗 ,但状态清灰中各状态所需时间及清灰制度还有待进一步研究和完善。


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