袋式除塵器清灰原理
袋式除塵器有多種不同類型的清灰方式,可從不同的角度進(jìn)行分類,常見的是從清灰動(dòng)力角度來分類,包括機(jī)械振打、噴吹、反洗;也可從濾袋的工作狀態(tài)來分類。濾袋的工作狀態(tài)為單元濾袋在袋式除塵器連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行條件下一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)所發(fā)生的工作狀態(tài)。目前國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了二狀態(tài)清灰法、三狀態(tài)清灰法和四狀態(tài)清灰法。
一、二狀態(tài)清灰法
二狀態(tài)清灰法是單元濾袋在袋式除塵器連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的條件下一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)發(fā)生了2個(gè)工作狀態(tài),過濾—靜止,過濾—清灰。
?。?)過濾—靜止
袋式除塵原理是利用濾袋對(duì)含塵氣體進(jìn)行過濾除塵,在19世紀(jì)人類就已經(jīng)開始使用簡(jiǎn)單的濾袋,將含塵氣體由濾袋上口通入,通過濾袋收集空氣中的粉塵,再由濾袋的下口排出收集的粉塵,通過自然落塵人工拍打完成清灰工作,從而達(dá)到清灰的目的,這是出現(xiàn) 早的除塵設(shè)備之一。這種袋式除塵器中單元濾袋在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)發(fā)生了濾袋過濾和濾袋靜止2個(gè)狀態(tài),該袋式除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易操作;但過濾速度低,濾袋面積大,除塵器占地面積大,且僅適用于需捕集對(duì)人體的煙塵的小型工廠。
(2)過濾—清灰
隨著工業(yè)的發(fā)展,自然落塵人工拍打的清灰方式已不能滿足除塵器連續(xù)工作的要求,于是就有了機(jī)械振打、氣流反吹、脈沖噴吹等清灰技術(shù)[3]的出現(xiàn),了清灰效果,使得袋式除塵器能連續(xù)工作,除塵效率提升。機(jī)械振打、氣流反吹、脈沖噴吹等清灰技術(shù)的應(yīng)用,使袋式除塵器中單元濾袋在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)發(fā)生了濾袋過濾和濾袋清灰2個(gè)狀態(tài),其中濾袋清灰狀態(tài)為濾袋連續(xù)工作提供了。過濾—清灰二狀態(tài)又可分為:過濾—機(jī)械振打,過濾—氣流反吹,過濾—機(jī)械振打、氣流反吹,過濾—脈沖噴吹。“過濾—清灰”過程壓力曲線變化。
(1)過濾—機(jī)械振打。過濾—機(jī)械振打二狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)是在原有簡(jiǎn)易袋式除塵器的基礎(chǔ)上加裝機(jī)械振動(dòng)裝置,利用手動(dòng)、電動(dòng)或氣動(dòng)的機(jī)械裝置使濾袋振動(dòng)實(shí)現(xiàn)清灰。振動(dòng)裝置通過扭轉(zhuǎn)、垂直、水平或組合等方式使濾袋振動(dòng),振動(dòng)裝置的振動(dòng)頻率可隨實(shí)際需要調(diào)節(jié)。機(jī)械振打清灰方式可以較好地 濾袋表面的粉塵,但對(duì)濾袋內(nèi)部粉塵 效果差。使用時(shí)宜采用較低的過濾風(fēng)速,且對(duì)濾袋的抗褶性要求較高。
(2)過濾—氣流反吹。20世紀(jì)五十年代Hhjer-sey了逆噴型吹氣環(huán)式清灰技術(shù),這是 早的氣流反吹清灰技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)使過濾和清灰兩狀態(tài)交替循環(huán)進(jìn)行,從而實(shí)現(xiàn)袋式除塵器連續(xù)工作,進(jìn)而提高了處理含塵氣體的能力。通過在原有簡(jiǎn)易袋式除塵器上加裝氣流反吹裝置就可以實(shí)現(xiàn)除塵器濾袋工作中過濾—氣流反吹兩個(gè)狀態(tài)。其中,通過對(duì)濾袋通入與過濾氣流方向相反的氣流,使其形變,粉塵層受力的作用脫落,從而達(dá)到清灰的效果,實(shí)現(xiàn)氣流反吹狀態(tài)。反吹氣流均勻地分布在整個(gè)濾袋上,引起的振動(dòng)柔和,降低了對(duì)濾袋的損傷。
(3)過濾—機(jī)械振打和氣流反吹。由于機(jī)械振打?qū)V袋損傷較大,而氣流反吹的清灰動(dòng)能不足,清灰效果不佳,人們?cè)噲D通過機(jī)械振打和氣流反吹兩種清灰方式的結(jié)合,減小清灰過程中對(duì)濾袋的損傷,同時(shí),清灰效果。由此,過濾—機(jī)械振打和氣流反吹二狀態(tài)得以實(shí)現(xiàn)。
(4)過濾—脈沖噴吹。20世紀(jì)五十年代末,清灰技術(shù)發(fā)生了重大技術(shù)革新,脈沖袋式除塵器誕生,它可連續(xù)操作和清灰,且濾袋壓力損失波動(dòng)小,處理煙氣能力進(jìn)一步提高。的出現(xiàn)提高了清灰效率,提升了設(shè)備連續(xù)工作的能力。伴隨袋式除塵器過濾工作的運(yùn)行,濾袋外表附著的粉塵不斷增多,氣流通過濾袋的阻力也不斷增加。當(dāng)達(dá)到 阻力值時(shí),啟用脈沖噴吹清灰系統(tǒng),將壓縮空氣在短暫的時(shí)射氣流數(shù)倍的空氣,使袋內(nèi)以較高的壓力上升速度達(dá)到較高的壓力峰值,導(dǎo)致濾袋發(fā)生形變,從而清落粉塵,這就是脈沖噴吹清灰技術(shù)。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)過濾—脈沖噴吹二狀態(tài)。脈沖噴吹方式有諸多優(yōu)點(diǎn),如清灰,清灰效果好,且壓力損失低,但脈沖噴吹消耗能量較大。
二、三狀態(tài)清灰法
二狀態(tài)清灰技術(shù)的發(fā)展,使得清灰效率不斷提高,除塵器連續(xù)工作的穩(wěn)定有所提升,但是由于單元濾袋在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)經(jīng)歷的兩個(gè)工作狀態(tài)即過濾—清灰,一個(gè)循環(huán)周期后馬上進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)周期,不斷地重復(fù)過濾—清灰這兩個(gè)工作狀態(tài),導(dǎo)致了清灰時(shí)剝落的粉塵重新回到布袋上的“二次吸附”現(xiàn)象嚴(yán)重,二狀態(tài)清灰技術(shù)雖然實(shí)現(xiàn)了除塵器的連續(xù)工作,但清灰能耗相對(duì)較大。
針對(duì)二狀態(tài)清灰技術(shù)中“二次吸附”現(xiàn)象嚴(yán)重這一問題,提出了三狀態(tài)清灰技術(shù),即過濾—清灰—靜止這3個(gè)狀態(tài),在原有二狀態(tài)的基礎(chǔ)上增加了清灰后靜止的狀態(tài),這個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)地了剝落的粉塵有充足的時(shí)間掉入灰斗,地減少“二次吸附”的發(fā)生,既減少了清灰能耗又了清灰效果。“過濾—清灰—靜止”過程壓力變化曲線。但三狀態(tài)清灰法還不能 控制粉塵的“二次吸附”現(xiàn)象。由于清灰過程中反吹氣流強(qiáng)度偏高,導(dǎo)致剝落的粉體嚴(yán)重破碎,同時(shí)濾袋的形變大,使濾袋的壽命縮短。因此,新的清灰技術(shù)還有待。
三、四狀態(tài)清灰法
1990年,我國(guó)提出了四狀態(tài)清灰法,在三狀態(tài)清灰法的基礎(chǔ)上,增加了一個(gè)靜止?fàn)顟B(tài),即在過濾和清灰兩狀態(tài)中間增加一個(gè)靜止?fàn)顟B(tài),即過濾—靜止—清灰—靜止。其原理為:伴隨袋式除塵器過濾工作的運(yùn)行,濾袋外表附著的粉塵不斷增多,氣流通過濾袋的阻力也不斷增加,當(dāng)阻力達(dá)到 數(shù)值,濾袋的過濾狀態(tài)結(jié)束并進(jìn)入靜止?fàn)顟B(tài),由于停風(fēng)后濾袋發(fā)生形變,使灰塵層破裂或松散,且停風(fēng)后粉塵的氣流附著力消失使灰層脫落。通過這個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)降低了清灰狀態(tài)的工作負(fù)擔(dān),減少清灰時(shí)的動(dòng)力消耗,縮短了清灰的時(shí)間,延長(zhǎng)了濾袋的使用壽命。“過濾—靜止—清灰—靜止”過程壓力曲線。