1概述

脈沖噴吹袋式除塵器是一種除塵凈化設(shè)備，具有清灰效果好、凈化、處量大、濾袋使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。但是，脈沖噴吹清灰時(shí)，由于誘導(dǎo)氣流產(chǎn)生負(fù)壓使濾袋上部形成清灰死區(qū)，不能利用，從而減少了濾袋的過(guò)濾面積。影響脈沖噴吹清灰效果的主要因素有噴吹壓力、噴吹時(shí)間、噴嘴直徑、濾袋頂部與噴嘴之間的距離等，這些因素也影響了壓縮空氣的用量。另外，在實(shí)際工程中經(jīng)常出現(xiàn)由于噴嘴的安裝誤差導(dǎo)致清灰不良的現(xiàn)象。因此，優(yōu)化脈沖袋式除塵器清灰過(guò)程有著非常重要的意義。

2脈沖清灰系統(tǒng)簡(jiǎn)介

21脈沖清灰系統(tǒng)的基本原理

采用一般濾料的袋式除塵器，其過(guò)濾過(guò)程實(shí)際分成兩個(gè)階段：①首先是含塵氣體通過(guò)清潔濾料，此時(shí)起過(guò)濾作用的主要是濾料(纖維)；②當(dāng)濾料上捕集的粉塵不斷增加時(shí)，一部分粉塵嵌入濾料內(nèi)部，一部分附著在濾料表面形成粉塵層，此時(shí)含塵氣體的過(guò)濾主要是依靠粉塵層進(jìn)行的。粉塵層起著比濾料更為重要的作用，并使捕集效率顯著提高。因此，袋式除塵器捕集的主要原因是靠濾料上形成的粉塵層的過(guò)濾作用，濾料則主要起著形成及支撐粉塵層的作用，而且清灰時(shí)應(yīng)保留粉塵初層，過(guò)度清灰會(huì)引起捕集效率顯著下降，加快濾袋損傷。

脈沖噴吹清灰的基本原理是：當(dāng)濾袋內(nèi)外的壓力達(dá)到設(shè)定的上限，或者時(shí)間間隔達(dá)到設(shè)定值時(shí)，脈沖閥開(kāi)啟，將壓縮空氣在極短暫的時(shí)間內(nèi)(不超過(guò)0.2s)高速噴向?yàn)V袋，同時(shí)誘導(dǎo)5~7倍的二次氣流形成空氣波，在濾袋口至底部產(chǎn)生急劇的膨脹和沖擊震動(dòng)，使濾袋在短促的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行“鼓一癟一鼓”地往復(fù)變形，其粉塵層也隨之發(fā)生變形、斷裂，以塊團(tuán)狀脫離濾布并受重力作用下落。清灰時(shí)，清灰氣流在使濾袋膨脹變形的同時(shí)也穿過(guò)袋壁和粉塵層。

幾種脈沖袋式除塵器的清灰機(jī)理，如加速度、剪切、屈曲拉伸、扭曲和逆向氣流等。目前絕大多數(shù)研究者認(rèn)為濾袋膨脹到位置時(shí)的較大反向加速度起主要作用。也有一些認(rèn)為噴吹時(shí)逆向穿過(guò)濾袋的氣流對(duì)清灰起作用。脈沖噴吹清灰同爆破過(guò)程有相似之處，清灰三要素是：反向加速度、濾袋內(nèi)的壓力峰值、內(nèi)壓力上升速度。以這三項(xiàng)指標(biāo)衡量清灰效果不僅適用于脈沖袋式除塵器，也適用于反吹清灰的袋式除塵器。

22脈沖清灰系統(tǒng)的組成

所謂脈沖清灰，就是利用開(kāi)通電磁脈沖閥，使一股壓縮空氣脈沖式地進(jìn)入濾袋內(nèi)部，引起短期膨脹和抖動(dòng)，使附著在外壁上的粉塵和料餅從濾料上剝離，并借助重力掉入料斗后外排。至少有氣包、脈沖閥、噴射管、控制儀四部分組成。

23脈沖清灰系統(tǒng)的理論分析

231清灰需氣量計(jì)算

脈沖清灰系統(tǒng)清灰的目的是借助爆發(fā)式的氣流動(dòng)能將濾袋外側(cè)積聚的粉塵剝離下來(lái)，因此需要有足夠的清灰氣量才能足夠大的噴吹壓力，噴吹壓力直接影響布袋內(nèi)各部位的壓力，噴吹壓力越大，清灰效果越好。清灰強(qiáng)度就是脈沖噴吹氣流達(dá)到或超過(guò)各個(gè)基本條件的綜合系數(shù)。

232脈沖閥打開(kāi)時(shí)能通過(guò)的壓縮空氣量

脈沖閥有直角式和淹沒(méi)式兩種不同規(guī)格，淹沒(méi)式比直角式的通氣能力大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格也相對(duì)便宜，應(yīng)優(yōu)先選用。

3脈沖清灰系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

脈沖是現(xiàn)代高的發(fā)展趨勢(shì)，在進(jìn)行脈沖噴吹袋式除塵器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下組成部件的參數(shù)優(yōu)化。

3.1壓縮氣過(guò)濾系統(tǒng)

氣包的進(jìn)氣口安裝標(biāo)準(zhǔn)油污過(guò)濾三聯(lián)件，二級(jí)過(guò)濾網(wǎng)孔徑要小于5μm。三聯(lián)件較好裝有壓力表，或直接在氣包上安裝。

3.2氣包

氣包的容量足夠，一般要滿足一次脈沖噴吹后氣包內(nèi)的壓力降要小于初始?jí)毫?，氣包的進(jìn)氣口直徑要盡量大；為了滿足補(bǔ)氣速度，大容量氣包可設(shè)置多個(gè)進(jìn)氣輸入管路。閥門(mén)安裝在氣包的上面或側(cè)面，以避免氣包內(nèi)的油污、水分經(jīng)過(guò)脈沖閥噴嘴進(jìn)入濾袋。如果氣包按壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)并有足夠大的容積，其本體就是一個(gè)壓縮氣穩(wěn)壓氣罐，不需另外安裝。當(dāng)氣包前另設(shè)穩(wěn)壓罐時(shí)，穩(wěn)壓罐應(yīng)盡量靠近氣包安裝，以防止壓縮氣經(jīng)過(guò)細(xì)長(zhǎng)管道而損耗壓力。

3.3噴射管

噴射管的長(zhǎng)度根據(jù)過(guò)濾袋的數(shù)量確定，壁厚則由其長(zhǎng)度和材質(zhì)硬度確定，以不會(huì)因噴射管自重而彎曲變形。在噴吹管上安裝超音速引流噴嘴可防止噴吹氣流偏離中心，從而提高噴吹效率。

噴嘴的孔徑是確定脈沖噴吹系統(tǒng)的清灰壓力和氣流量的較主要參數(shù)。為了進(jìn)入一個(gè)濾袋和然后一個(gè)濾袋的脈沖氣流量的差值在10%以內(nèi)，同一條噴射管上的噴嘴孔徑可能會(huì)不同，遠(yuǎn)離氣包噴嘴的孔徑比靠近的小0.5~1.0mm。

3.4文丘里

文丘里的主要功能是噴吹壓力，把自然擴(kuò)散的氣流集中起來(lái)，在文丘里底部的圓周?chē)纬奢^大壓力氣流，地把清灰壓力傳送到濾袋底部。對(duì)風(fēng)塵鉆性強(qiáng)、濾料壓力降比較高或?yàn)V袋比較長(zhǎng)的除塵器，安裝文丘里將提高清灰效率30%以上。由于文丘里管的出口直徑縮小，經(jīng)過(guò)濾料的氣流將在文丘里的縮頸口局部加速穿過(guò)花板，這樣會(huì)增加除塵系統(tǒng)的總體壓力降。