脉冲滤筒除尘器清灰研究

  除尘技术是整个除尘设备运行过程中的核心技术,由于清灰实际效果的优劣与除尘设备的高效率、系统软件的摩擦阻力、耗时以及除尘设备运行的经济收益等各种指标有密切关系[3M9],所以无论对于立柱式脉冲滤筒除尘器还是立柱式脉冲滤筒除尘器,清灰系统软件的设计方案都非常关键。过滤式除尘器的清灰方法有机械设备振打清灰、高气压气旋反吹风机清灰、脉冲喷吹清灰[4],其中最普遍采用的是脉冲喷吹清灰[41’431],这种清灰方法具有用气量小、清灰实际效果好、防腐性差等优点[俗购],但在工业生产应用中,清灰技术也…直是除尘设备运行全过程中的难题,经常出现滤筒损坏、堵塞、清灰不匀等问题。尤其在竖直滤筒除尘器具体操作全过程中发现,由于竖直滤筒横置,长时间操作后滤筒上端常有烟尘沉淀现象,不仅使上端部分总面积失效,还增加了操作摩擦阻力,从而限制了竖直滤筒部分设备的使用。

  近年来,针对脉冲式脉冲滤筒除尘器的除尘原理与立式脉冲滤筒除尘器有共同之处,针对脉冲式脉冲滤筒除尘器清灰难题的研究重点集中在立柱式脉冲滤筒除尘器的科学研究上,目前国内外多数专家和学者对此进行了深入研究,将其分为两个层次进行论述,一是对清灰实际效果评价方法的科学研究,二是对脉冲式滤筒除尘器的实际效果评价方法的科学研究。

  (1)评价清灰实际效果的方法。

  与除尘布袋清灰实际效果常用的评价方法(侧壁工作压力最高值[⑷,工作压力上升速度处1,过滤材料的反方向瞬时速度附着)及其均值过压比较接近,因为滤筒材料偏硬,一般存在钢架结构固定不动,不能产生马马虎虎的形变,因此试验中测量的工作压力上升速率和反方向瞬时速度附着值都很小,对于清灰实际效果的影响不显著[3)目前,世界各国专家学者普遍采用侧壁工作压力最高值作为滤筒清灰实际效果的评价方法,其目的是:

  此前曾有W.Humphries[49]和HCLu等人根据详细的实验方法确定了侧壁工作压力最高值是评价布袋除尘实际效果的关键指标之一,而L.M.Lo[51=52]等人则在对滤筒除尘器进行试验和模拟的全过程中,还以侧壁工作压力最高值作为关键指标进行了测试和模拟。

  近几年,为了选取侧壁工作压力最高值作为评价滤筒清灰实际效果的指标值,该组进行了比较系统软件的科学研究:颜翠平等对侧壁工作压力最高值作为评价滤筒清灰实际效果指标值的方法,并结合高速摄影仪动态拍摄脉冲喷吹后滤筒表层烟尘爆出状态,将侧壁工作压力最高值与形象化滤筒清灰爆出过程的全过程联系起来,以定性分析法确定侧壁工作压力最高值与滤筒边界层烟尘爆出状态的相关性;QianqianLi[531]在此基础上,进一步开展脉冲喷吹实际效果的评价方法,精确测量侧壁工作压力最高值,即烟尘残留量,并在此基础上得到两者之间的函数关系式,以定量分析法作为评价滤筒清灰实际效果的可靠依据。

  二、脉冲喷射的工作状态主要参数。

  在脉冲喷吹的全过程中,常常会出现滤料损坏、堵塞、摩擦阻力上升、脉冲周期缩短等问题,[%]世界各国的专家和学者对脉冲喷吹的主要参数进行了一系列的科学研究,重点包括滤料、过虑风速等级、清灰频率、脉冲总宽、脉冲阀、喷吹管、喷头、气包容量、喷吹工作压力、喷吹间距及其文丘里管等。通过对滤筒覆盖前后实际效果变化情况的科学研究,强调滤筒覆盖前后的侧压变化情况,强调滤筒覆盖前后的侧压变化情况,强调滤筒覆盖前后的侧压变化情况,SchildermansI58等强调外压变化情况,主要表现为外压变化情况下,滤筒覆盖前后的侧压变化情况;SchildermansI58等强调外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外压变化情况下,外但由于生产效率低导致喷头经济开发费用较高,公司多数选择文丘里管改善滤筒清灰的实际效果,但文丘里管在滤筒除尘器中的效果一直存在争议。文丘里管具有结构简单、物美价廉的优点,可以改善清灰性能:Anderson[65]等采用试验和有限元分析相结合的方法,在长除尘布袋中获得了文丘里管,它的作用是将不利袋中脉冲工作压力的流动限制在不利袋中;Hajek3等对长除尘布袋5.6m进行了二维有限元分析,获得了加文丘。

  内可使工作压力最高值提高2倍以上;张情[切等认为,对于粗壮的圆滤筒,文丘里管可增大工作压力,使滤筒上的负压均匀分布;林莉君[等根据脉冲喷射试验,深入分析了文丘里管是否存在多种组合方式,以及置入法或外接法对滤筒侧壁工作压力最高值的危害,数据表明文丘里管外接时的清灰实际效果更佳。相反,由于文丘里管的喉径一般低于滤筒规格,清洁汽体按此规格时,除尘设备的摩擦阻力增大:陈隆枢a]表明,加设文丘里管后,机器设备的摩擦阻力增大,清灰气旋的机械能减弱,过虑面积有所减少;因此Lu”)。说明是否应用文丘里管理应看情况,如在长除尘器布袋和陶瓷管中文丘里管是非常有效的,可以看出,立柱式脉冲滤筒除尘器的清灰性科学研究早就建立了深厚的基础,可以为立式脉冲滤筒除尘器的清灰性科学研究提供许多科学研究参考。

  总体而言,当前科研工作的重点是围绕立柱式脉冲过滤除尘器开展,研究方向比较完善,研究力度较大,参考文献调查结果表明,立柱式脉冲过滤除尘器的自然通风和清灰特性是除尘设备的重要组成部分,对整个除尘设备的特性造成了危害。然而,由于对立式脉冲滤筒除尘器相关科学研究较少,深层次的研究也非常有限,除尘设备制造商缺乏对整体设计和控制系统设计的参考,导致立式滤筒除尘器在工业生产中难以得到中滤筒上端积尘、除尘设备摩擦阻力过大等问题的解决,从而极大地制约了立式滤筒除尘器在工业生产中的广泛应用。

  因此,本文以立式脉冲滤筒除尘器的自然通风和清灰特性的研究为基础,对立式脉冲滤筒除尘器的自然通风和清灰特性进行了科学研究,取得了可以为立式脉冲滤筒除尘器工业化生产展现理论创新,并推动了立式脉冲滤筒除尘器工业生产应用的开展。

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