濾筒除塵器以濾筒作為過(guò)濾元件所組成或采用脈沖噴吹的除塵器。 濾筒除塵器按安裝方式分,可以分為斜插式,側裝式,吊裝式,上裝式。 濾筒除塵器按濾筒材料分,可以分為長(cháng)纖維聚酯濾筒除塵器,復合纖維濾筒除塵器,防靜電濾筒除塵器,阻燃濾筒除塵器,覆膜濾筒除塵器,納米濾筒除塵器等。
濾筒式除塵器早在20世紀70年代就已經(jīng)在日本和歐美一些國家出現,具有體積小,效率高,投資省,易維護等優(yōu)點(diǎn),但因其設備容量小,難組合成大風(fēng)量設備,過(guò)濾風(fēng)速偏低,應用范圍窄,僅在糧食、焊接等行業(yè)應用,所以多年來(lái)未能大量推廣。近年來(lái),隨著(zhù)新技術(shù)、新材料不斷地發(fā)展,以日本,美國的公司為代表,對除塵器的結構和濾料進(jìn)行了改進(jìn),使得濾筒除塵器廣泛地應用于水泥、鋼鐵、電力、食品、冶金、化工等工業(yè)領(lǐng)域,整體容量增加數倍,成為過(guò)濾面積>2000m2大型除塵器(GB6719-86類(lèi)),是解決傳統除塵器對超細粉塵收集難、過(guò)濾風(fēng)速高、清灰效果差、濾袋易磨損破漏、運行成本高的最佳方案,和市場(chǎng)上現有各種袋式、靜電除塵器相比具有有效過(guò)濾面積大、壓差低、低排放、體積小、使用壽命長(cháng)等特點(diǎn),成為工業(yè)除塵器發(fā)展的新方向。
含塵氣體進(jìn)入除塵器灰斗后,由于氣流斷面突然擴大及氣流分布板作用,氣流中一部分粗大顆粒在動(dòng)和慣性力作用下沉降在灰斗;粒度細、密度小的塵粒進(jìn)入濾塵室后,通過(guò)布朗擴散和篩濾等組合效應,使粉塵沉積在濾料表面上,凈化后的氣體進(jìn)入凈氣室由排氣管經(jīng)風(fēng)機排出。
濾筒式除塵器的阻力隨濾料表面粉塵層厚度的增加而增大。阻力達到某一規定值時(shí)進(jìn)行清灰。此時(shí)PLC程序控制脈沖閥的啟閉,首先一分室提升閥關(guān)閉,將過(guò)濾氣流截斷,然后電磁脈沖閥開(kāi)啟,壓縮空氣以及短的時(shí)間在上箱體內迅速膨脹,涌入濾筒,使濾筒膨脹變形產(chǎn)生振動(dòng),并在逆向氣流沖刷的作用下,附著(zhù)在濾袋外表面上的粉塵被剝離落入灰斗中。清灰完畢后,電磁脈沖閥關(guān)閉,提升閥打開(kāi),該室又恢復過(guò)濾狀態(tài)。清灰各室依次進(jìn)行,從第一室清灰開(kāi)始至下一次清灰開(kāi)始為一個(gè)清灰周期。脫落的粉塵掉入灰斗內通過(guò)缷灰閥排出。
在此過(guò)程中必須定期對濾筒進(jìn)行更換和清洗,以確保過(guò)濾效果和精度,因為在過(guò)濾過(guò)程中粉塵除了被阻隔外還有部分會(huì )沉積于濾料表面,增大阻力,所以一般的正確更換時(shí)間是三至五個(gè)月!
4.1清灰裝置
傳統的濾筒除塵器有兩種清灰方式,一種是高壓氣流反吹,一種是脈沖氣流噴吹,實(shí)踐表明前者的優(yōu)點(diǎn)是氣流均勻,缺點(diǎn)是耗氣量大;后者的優(yōu)點(diǎn)是耗氣量小,缺點(diǎn)是氣流弱小。為此可作兩個(gè)方面改進(jìn):一方面在脈沖噴吹管上增加導流裝置,加強氣流誘導作用,另一方面把濾筒上部導流風(fēng)管取消,使脈沖氣流和誘導氣流同時(shí)充分進(jìn)入濾筒。這樣改進(jìn)后耗氣量少,氣流均勻,清灰效果好,根據計算,技術(shù)改進(jìn)后的清灰氣流流量是脈沖氣量的3-5倍。
4.2 氣量分布板
濾筒除塵器的氣流分布很重要,必須考慮如何避免設備進(jìn)口處由于風(fēng)速較高造成對濾料的高磨損區域。氣流分布板用于濾筒式除塵器有獨特要求,氣流分布必須十分穩定和均勻。才有利于氣流的上升和粉塵的下降,氣流分布板開(kāi)孔率35%。根據計算,阻力系數<2,由此可見(jiàn)在氣流速度<0.8m/s的情況下,多孔氣流分布板可以滿(mǎn)足濾筒式除塵器的要求。
1、捕集分離過(guò)程
①捕集推移階段。實(shí)質(zhì)是粉塵的濃縮階段。均勻混合或懸浮在運載介質(zhì)中的粉塵,進(jìn)入除塵器的除塵空間。由于受外力的作用,將粉塵推移到分離界面,隨粉塵向分離界面推移,濃度越來(lái)越大,為固-氣分離進(jìn)一步作好準備。
② 分離階段。當高濃度的塵流流向分離界面以后,存在兩種作用機理:其一,運載介質(zhì)運載粉塵的能力逐漸達到極限狀態(tài),在粉塵懸浮和沉降趨勢上,以沉降為主,并通過(guò)粉塵沉降,使之從運載介質(zhì)中分離出來(lái);其二,在高濃度塵流中,粉塵顆粒的擴散與凝聚趨勢,以凝聚為主,顆粒之間可以彼此凝聚,也可在實(shí)質(zhì)界面上凝聚并吸附。
2、排塵過(guò)程
經(jīng)過(guò)分離界面以后,己分離的粉塵通過(guò)排塵口排出的過(guò)程。
3、排氣過(guò)程
已除塵后相對凈化的氣流從排氣口排出的過(guò)程
6濾筒除塵器的標準
2002年中華人民共和國機械行業(yè)標準:濾筒式除塵器標準 JB/T10341-2002
濾筒除塵器的特點(diǎn)如下:
①由于濾料折褶成筒狀使用,使濾料布置密度大,所以除塵器結構緊湊,體積小; ②濾筒高度小,安裝方便,使用維修工作量小;
③同體積除塵器過(guò)濾面積相對較大,過(guò)濾風(fēng)速較小,阻力不大;
④濾料折褶要求兩端密封嚴格,不能有漏氣,否則會(huì )降低效果。
脈沖濾筒除塵器的特點(diǎn)如下:
1、濾筒采用進(jìn)口聚酯纖維作為濾料,把一層亞微米級的超薄纖維粘附在一般濾料上,并且在該粘附層上纖維間的排列非常緊密,極小的篩孔可把大部分亞微米級的塵粒阻擋在濾料表面;
2、濾料折褶使用,可增大過(guò)濾面積,并使除塵器結構更為緊湊;
3、 濾筒高度小,安裝維修工作量小;
4、與同體積除塵器相比,過(guò)濾面積相對較大,過(guò)濾風(fēng)速較小,阻力不大;
5、 單機除塵器清灰采用脈沖噴吹在線(xiàn)清灰方式。清灰過(guò)程由脈沖控制儀自動(dòng)控制。除塵器內設置多個(gè)濾筒以增加其有效過(guò)濾面積,當某個(gè)(對)濾筒滿(mǎn)足清灰設定要求時(shí),即啟動(dòng)噴吹裝置進(jìn)行清灰,其他濾筒正常工作,這樣既達到了清灰效果又不影響設備運行,使除塵器可連續運轉;組合式除塵器清灰采用分室離線(xiàn)脈沖自動(dòng)循環(huán)清灰。每個(gè)除塵室內設置多個(gè)濾筒以增加其有效過(guò)濾面積,當某個(gè)除塵室內濾筒滿(mǎn)足清灰設定要求時(shí),即啟動(dòng)噴吹裝置進(jìn)行清灰,其他除塵室正常工作,這樣既保障了清灰效果又可使除塵器可連續運轉;
6、 除塵效率高(一般可達99.6%以上),操作方便;
脈沖氣流沒(méi)有經(jīng)過(guò)文丘里就直接噴吹進(jìn)入濾筒內部。將會(huì )導致濾筒靠近脈沖閥的一端(上部)承受負壓,而濾筒的另一端(下部)將承受壓力如圖6-29所示。這就會(huì )造成濾筒的上下部清灰不同而可能縮短使用壽命,并使設備不能達到有效清灰。
為此可在脈沖閥出口或者脈沖噴吹管上安裝濾筒用文丘里噴嘴。把噴吹壓力的分布情況改良成比較均勻的全濾筒高度正壓噴吹。
灰塵堆積在濾筒的折疊縫中將使清灰比較困難。所以折疊面積大的濾筒(每個(gè)濾筒的過(guò)濾面積達20~22m2)一般只適合應用于較低入口濃度的情況。比較常用濾筒尺寸與過(guò)濾面積。
濾筒除塵器脈沖噴吹裝置的分氣箱應符合JB/T 10191-2000的規定。潔凈氣流應無(wú)水、無(wú)油、無(wú)塵。脈沖閥在規定條件下,噴吹閥及接口應無(wú)漏氣現象,并能正常啟閉,工作可靠。
脈沖控制儀工作應準確可靠,其噴吹時(shí)間與間隔均可在一定范圍內調整。誘導噴吹裝置與噴吹管配合安裝時(shí)。誘導噴吹裝置的噴口應與噴吹管上的噴孔同軸,并保持與噴管一致的垂直度,其偏差小于2mm。
濾筒式除塵器的過(guò)濾元件是濾筒。濾筒的構造分為頂蓋、金屬框架、褶形濾料和底座等四部分。由這四部分組成的濾筒有圓形、扁形和錐形等。
濾筒是用設計長(cháng)度的濾料折疊成褶,首尾黏合成筒,筒的內外用金屬框架支撐,上、下用頂蓋和底座固定。頂蓋有固定螺栓及墊圈。圓形濾筒,扁形濾筒的外形。
濾筒的上下端蓋、護網(wǎng)的粘接應可靠,不應有脫膠、漏膠和流掛等缺陷;濾筒上的金屬件應滿(mǎn)足防銹要求;濾筒外表面應無(wú)明顯傷痕、磕碰、拉毛和毛刺等缺陷;濾筒的噴吹清灰按需要可配用誘導噴嘴或文氏管等噴吹裝置,濾筒內側應加防護網(wǎng),當選用D≥320mm,H≥1200mm濾筒時(shí),宜配用誘導噴嘴。
常用濾筒分為三大類(lèi)。表為不同空氣濾筒的不同保護對象和安裝部位
類(lèi)別 | 名稱(chēng)區別 | 保護對象 | 具體應用場(chǎng)合及安裝位 |
Ⅰ | 保護機器類(lèi)的空氣濾筒 | 汽車(chē)、各種戰車(chē)、各類(lèi)船艦、鐵路機車(chē)、飛機、運載火箭等發(fā)動(dòng)機的進(jìn)氣口或進(jìn)氣道 | |
Ⅱ | 創(chuàng )建潔凈房間的空氣濾筒 | 潔凈室無(wú)塵,保證生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量,煙霧廠(chǎng)房?jì)艋蟊WC人體健康 | 藥品、食品、電子產(chǎn)品的生產(chǎn)車(chē)問(wèn)凈化;博物館、圖書(shū)館等館藏間凈化,手術(shù)室、健身房、生產(chǎn)廠(chǎng)房煙塵排放;行走器、飛行器、駕駛艙凈化。安裝在進(jìn)氣口或進(jìn)氣道。 |
Ⅲ | 保護大氣用除塵器濾筒 | 控制煙塵粉塵排放,保護地球切生靈健康長(cháng)壽 | 水泥廠(chǎng)、電廠(chǎng)、鋼廠(chǎng)等煙粉塵控制排放;垃圾焚燒、煉焦煉鐵、鍛鑄廠(chǎng)房及汽車(chē)等煙塵排放口 |
濾筒成品體積與過(guò)濾器總成體積關(guān)系很大。使用過(guò)濾器總成的主機,往往對過(guò)濾器提出以下要求:①除塵器總高和進(jìn)出口距離(寬);②濾筒下體總高和直徑;③濾筒總質(zhì)量;④出氣口連接方式及尺寸;⑤過(guò)濾精度等一系列與過(guò)濾特性相關(guān)的性能要求。
濾筒設計根據總成要求要注意以下要素。
(l)濾筒外徑尺寸 大于濾筒內徑10mm以上為宜。這是因為高而窄小的空間,可以讓污染顆粒在濾筒外層緩慢沉降,這樣使濾筒從上而下地均勻接受污染堵塞。
(2)內骨架直徑尺寸的確定 主要考慮通油小孔的大小不應影響過(guò)濾氣量,同時(shí)要照顧小孔尺寸對骨架強度的影響。
(3)內骨架總強度極為重要 首先要考慮濾筒承受的壓差要以骨架支撐,所以直徑越小強度越高。
(4)褶皺紋牙高度 應選在l0~50mm之間為最佳。
(5)充分留有壓差極限余地 當計算出所需過(guò)濾而積后,應將此面積增大1倍。這是因為要充分考慮實(shí)際工作中,粉塵污染物是不可預測的。