袋式除塵器清灰原理
袋式除塵器有多種不同類(lèi)型的清灰方式,可從不同的角度進(jìn)行分類(lèi),常見(jiàn)的是從清灰動(dòng)力角度來(lái)分類(lèi),包括機械振打、噴吹、反洗;也可從濾袋的工作狀態(tài)來(lái)分類(lèi)。濾袋的工作狀態(tài)為單元濾袋在袋式除塵器連續穩定運行條件下一個(gè)循環(huán)周期內所發(fā)生的工作狀態(tài)。目前國內出現了二狀態(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穩定運行的條件下一個(gè)循環(huán)周期內發(fā)生了2個(gè)工作狀態(tài),過(guò)濾—靜止,過(guò)濾—清灰。
?。?)過(guò)濾—靜止
袋式除塵原理是利用濾袋對含塵氣體進(jìn)行過(guò)濾除塵,在19世紀人類(lèi)就已經(jīng)開(kāi)始使用簡(jiǎn)單的濾袋,將含塵氣體由濾袋上口通入,通過(guò)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(guò)自然落塵人工拍打完成清灰工作,從而達到清灰的目的,這是出現 早的除塵設備之一。這種袋式除塵器中單元濾袋在一個(gè)循環(huán)周期內發(fā)生了濾袋過(guò)濾和濾袋靜止2個(gè)狀態(tài),該袋式除塵器結構簡(jiǎn)單,易操作;但過(guò)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人體的煙塵的小型工廠(chǎng)。
?。?)過(guò)濾—清灰
隨著(zhù)工業(yè)的發(fā)展,自然落塵人工拍打的清灰方式已不能滿(mǎn)足除塵器連續工作的要求,于是就有了機械振打、氣流反吹、脈沖噴吹等清灰技術(shù)[3]的出現,了清灰效果,使得袋式除塵器能連續工作,除塵效率提升。機械振打、氣流反吹、脈沖噴吹等清灰技術(shù)的應用,使袋式除塵器中單元濾袋在一個(gè)循環(huán)周期內發(fā)生了濾袋過(guò)濾和濾袋清灰2個(gè)狀態(tài),其中濾袋清灰狀態(tài)為濾袋連續工作提供了。過(guò)濾—清灰二狀態(tài)又可分為:過(guò)濾—機械振打,過(guò)濾—氣流反吹,過(guò)濾—機械振打、氣流反吹,過(guò)濾—脈沖噴吹。“過(guò)濾—清灰”過(guò)程壓力曲線(xiàn)變化。
(1)過(guò)濾—機械振打。過(guò)濾—機械振打二狀態(tài)的實(shí)現是在原有簡(jiǎn)易袋式除塵器的基礎上加裝機械振動(dòng)裝置,利用手動(dòng)、電動(dòng)或氣動(dòng)的機械裝置使濾袋振動(dòng)實(shí)現清灰。振動(dòng)裝置通過(guò)扭轉、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)際需要調節。機械振打清灰方式可以較好地 濾袋表面的粉塵,但對濾袋內部粉塵 效果差。使用時(shí)宜采用較低的過(guò)濾風(fēng)速,且對濾袋的抗褶性要求較高。
(2)過(guò)濾—氣流反吹。20世紀五十年代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),這項技術(shù)使過(guò)濾和清灰兩狀態(tài)交替循環(huán)進(jìn)行,從而實(shí)現袋式除塵器連續工作,進(jìn)而提高了處理含塵氣體的能力。通過(guò)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)現除塵器濾袋工作中過(guò)濾—氣流反吹兩個(gè)狀態(tài)。其中,通過(guò)對濾袋通入與過(guò)濾氣流方向相反的氣流,使其形變,粉塵層受力的作用脫落,從而達到清灰的效果,實(shí)現氣流反吹狀態(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,降低了對濾袋的損傷。
(3)過(guò)濾—機械振打和氣流反吹。由于機械振打對濾袋損傷較大,而氣流反吹的清灰動(dòng)能不足,清灰效果不佳,人們試圖通過(guò)機械振打和氣流反吹兩種清灰方式的結合,減小清灰過(guò)程中對濾袋的損傷,同時(shí),清灰效果。由此,過(guò)濾—機械振打和氣流反吹二狀態(tài)得以實(shí)現。
(4)過(guò)濾—脈沖噴吹。20世紀五十年代末,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。的出現提高了清灰效率,提升了設備連續工作的能力。伴隨袋式除塵器過(guò)濾工作的運行,濾袋外表附著(zhù)的粉塵不斷增多,氣流通過(guò)濾袋的阻力也不斷增加。當達到 阻力值時(shí),啟用脈沖噴吹清灰系統,將壓縮空氣在短暫的時(shí)射氣流數倍的空氣,使袋內以較高的壓力上升速度達到較高的壓力峰值,導致濾袋發(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)現過(guò)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,除塵器連續工作的穩定有所提升,但是由于單元濾袋在一個(gè)循環(huán)周期內經(jīng)歷的兩個(gè)工作狀態(tài)即過(guò)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,不斷地重復過(guò)濾—清灰這兩個(gè)工作狀態(tài),導致了清灰時(shí)剝落的粉塵重新回到布袋上的“二次吸附”現象嚴重,二狀態(tài)清灰技術(shù)雖然實(shí)現了除塵器的連續工作,但清灰能耗相對較大。
針對二狀態(tài)清灰技術(shù)中“二次吸附”現象嚴重這一問(wèn)題,提出了三狀態(tài)清灰技術(shù),即過(guò)濾—清灰—靜止這3個(gè)狀態(tài),在原有二狀態(tài)的基礎上增加了清灰后靜止的狀態(tài),這個(gè)靜止狀態(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(guò)濾—清灰—靜止”過(guò)程壓力變化曲線(xiàn)。但三狀態(tài)清灰法還不能 控制粉塵的“二次吸附”現象。由于清灰過(guò)程中反吹氣流強度偏高,導致剝落的粉體嚴重破碎,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,我國提出了四狀態(tài)清灰法,在三狀態(tài)清灰法的基礎上,增加了一個(gè)靜止狀態(tài),即在過(guò)濾和清灰兩狀態(tài)中間增加一個(gè)靜止狀態(tài),即過(guò)濾—靜止—清灰—靜止。其原理為:伴隨袋式除塵器過(guò)濾工作的運行,濾袋外表附著(zhù)的粉塵不斷增多,氣流通過(guò)濾袋的阻力也不斷增加,當阻力達到 數值,濾袋的過(guò)濾狀態(tài)結束并進(jìn)入靜止狀態(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(zhù)力消失使灰層脫落。通過(guò)這個(gè)靜止狀態(tài)降低了清灰狀態(tài)的工作負擔,減少清灰時(shí)的動(dòng)力消耗,縮短了清灰的時(shí)間,延長(cháng)了濾袋的使用壽命。“過(guò)濾—靜止—清灰—靜止”過(guò)程壓力曲線(xiàn)。