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布袋除尘器喷吹管孔改型应用
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布袋除尘器喷吹管孔改型应用

编辑:www.biwei6699.com    来源:www.chongjingep.com    发布时间:2020-01-10 16:49:35

【摘要】通过对工业布袋除尘器的喷吹系统中压缩空气的喷吹气流形成进行研究,发现气流对除尘器滤袋的使用寿命以及布袋除尘器的除尘效果有着直接的影响,为此通过喷吹管孔进行改型,使压缩空气形成旋转且能量集中的气柱,再加以其它喷吹参数的调节,使布袋除尘器的除尘效果有所好转且滤袋的破损率大幅降低。

【关键词】喷吹管;孔型;除尘;滤袋;改型

布袋除尘器喷吹管孔改型应用

1 问题的提出

随着国家对工业环保指标要求的提高,工业除尘设备参数要求也随之提高。在我国建材、冶炼行业的环保设备中,布袋除尘器应用较多,布袋除尘器是一种干式滤尘装置,它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。

在国内布袋除尘器应用很广,占所用除尘器的70%以上,目前我国的布袋除尘器除尘技术达到了国际先进水平,能够满足日益提高的环保要求,但滤袋一旦失效,将会造成设备的故障,排放粉尘超标,当然滤袋更换也会造成运行成本的提高。

在使用过程中,正确吹扫滤袋,不仅决定了滤袋的使用寿命,同时也决定了除尘效果的好坏。布袋除尘器中对滤袋的吹扫一般是由压缩空气通过喷吹管,在脉冲阀的控制下按程序进行吹扫。压缩空气的压力、流量、脉冲阀参数的设定以及压缩空气的喷吹路径都对滤袋的吹扫质量和使用周期有着直接的影响。通过多年的现场探索,设计人员更注重压缩空气的压力、流量的实验,随着控制程序在工业中的应用,对各种参数的控制更加准确,使滤袋的吹扫质量和使用周期大有改观。通过进一步的现场观察,操作人员发现滤袋破损存在着一定的方位规律,也就是滤袋的破损总在一个方向上,由此推断布袋除尘器在喷吹过程中存在偏吹现象,由于偏吹现象的存在也就导致了在有些方位滤袋容易破损,而在其他方位上又存在滤袋吹扫不彻底的现象。这不仅使滤袋的破损率很高,同时对除尘效果也有很大影响。

因此通过现场人员的反馈和技术人员的现场跟踪统计,发现存在该现象的症结在于压缩空气的吹扫路径。因此在其它参数一定的情况下,要提高滤袋的使用寿命和吹扫质量,就要解决压缩空气的偏吹现象,也就是要通过喷吹管孔的改型来寻求压缩空气的最佳吹扫路径。

布袋除尘器喷吹管孔改型应用

2 喷吹管孔改型的理论分析

2.1 常用喷吹管结构的气流走向

布袋除尘器的喷吹管一般采用无缝钢管开孔制作,根据喷吹要求确定其流量及压力。流量的大小由喷吹孔的大小决定,然后为了从保证喷吹管上喷出的压缩空气的直线度,在喷吹管的开孔处焊接相应的短管。开孔形式如图1所示。

图1 喷吹管结构的开孔形式

这种常用的喷吹管,由于气流是由主管道侧向喷出,因此气流在出口处就没能形成与喷吹管成90°的气流,虽然在制作时加以短管进行矫正,但由于出口处的气流与短管不是平行关系,必然导致气流与短管发生碰撞,实际上也就损失了喷吹气流的压力,因此也就导致了偏吹问题没有解决,反而对压缩空气的压力又造成了损失,对解决滤袋的破损和提高除尘效率作用不大。

2.2 喷吹管孔改型的思路

通过对喷吹管气流走向的不断实验和分析,期间也走访了许多同行,大家认为气流的走向不能单纯靠短管加以矫正,而应在气流出口处就形成与喷吹管成90°的走向。根据流体力学理论,流体在流动过程中,只要能形成旋转,在旋转过程中流体就越容易向旋转体中心收缩,从而形成能量集中的气柱。

根据这一理论,大家认为在喷吹管出口处,对出口孔进行改型,就能形成旋转的气流柱。对出口处的孔型由原来的钝型孔改变为圆弧孔型。如图2所示,圆弧的半径为能成型的最大半径。

通过这种改型,在理论上能够形成能量集中的旋转气流柱,对提高吹扫效率和降低滤袋的破损能收到理想的效果,但由于吹扫孔的直径一般很小,其制作成型如何完成是大家克服的一道难关。

图2 圆弧孔型

3 喷吹管孔改型的制作

改型前的喷吹管开孔工艺比较简单,一般采用钻孔或者冲孔工艺;而改型后的喷吹管开孔工艺采用钻床先钻小孔,然后用拉模进行拉孔;成孔工艺及注意要点如下:

3.1 钻孔直径的确定

开孔时先用钻床开小孔,一般情况下,小孔的直径为最后成型孔直径的65%~70%,如果小孔太小,在之后的拉孔时拉力增大,翻边时容易开裂;如果小孔太大,将来翻边量太小,而且也形不成理想的过度圆弧。孔距误差控制在0.1mm以内,直线度控制在0.1mm以内。

3.2 拉模材料的选用

经多次实验,大家确定的拉模材料为T8模具钢,加工成形后整体进行淬火处理,然后再进行回火处理,这样即保证了模具的耐磨性,同时又保证了模具的韧性,对提高模具的使用寿命大有好处。

3.3 模具外形尺寸的确定

美观程度,因此模具的外形尺寸是成孔的关键所在,外形尺寸的确定主要考虑以下因素:

1)最后成型空的直径。

2)拉模机的拉力大小及运行速度。

3)喷吹管母材的塑形。

为了保证成孔不开裂以及拉模机匀速运行,大家将拉模机的成孔部位设计为变径头;小头直径和钻孔直径相同,大头直径和最后成型孔的直径相同。

3.4 拉模机的设计

由于该成型工艺在环保设备制作企业的生产中很少应用,因此大家没有现成的拉模机,大家在计算了拉力大小后,自制了一台拉模机,由于喷吹管管壁较薄,拉模机的拉力也就较小,拉模机的制作成本也很低;其主要由一台小型电动机和减速机组成。拉模机的主要参数为最大拉力50000N;运行速度0.1m/s。

布袋除尘器喷吹管孔改型应用

4 喷吹参数的确定

4.1 喷吹压力

喷吹压力是指压缩空气的压力,该压力越大诱导的二次气流就越多,形成的气体流速也就越大,对滤袋的除尘效果就越好。在其它主要参数不变的情况下,喷吹压力以能在规定的时间内清除掉滤袋上积尘为目的;如果喷吹压力太大,不但浪费能源,而且还会形成过度清灰现象,从而导致“冒灰”现象产生。反而影响净化程度。因此喷吹压力应当适宜,切勿过大或过小。

4.2 喷吹时间

喷吹时间就是脉冲阀开启喷吹的时长,一般情况下喷吹的时间越长,滤袋内的压缩空气就越多,除尘效果也就越好;但在其它参数不变的情况下,除尘效果与喷吹时间并非成线性关系,也就是说喷吹时间过长,喷吹效果并不明显,但对能源的损耗以及滤袋等部件的损耗反而极速增大;因此在实际操作过程中,应当根据布袋除尘器的实际情况和实践经验进行设定。

4.3 喷吹周期

现行的布袋除尘器基本上都采用定时控制的脉冲阀进行控制,喷吹周期的设定影响到布袋除尘器的压降,为了使布袋除尘器的压降保持在稳定状态下运行,大家必须设定好喷吹周期。为了延长滤袋的使用寿命,在不影响正常运行的条件下,尽量延长脉冲间隔,这样又可以节约能源同时也避免了脉冲阀膜片的损坏。

4.4 压缩空气的质量

压缩空气中的杂质若进入减压阀,造成减压阀失效不能调整压力;严重时损坏脉冲阀的膜片造成漏气,长时间喷吹又会造成滤袋的损坏。压缩空气中的水份也会造成骨架的腐蚀,骨架腐蚀后达不到与滤袋的配合要求对滤袋造成磨损,另外、水份喷到滤袋表面,极易造成糊袋,引起滤袋内阻力上升,为了降低阻力,只能缩短清灰周期,降低滤袋的使用寿命。

布袋除尘器喷吹管孔改型应用

5 喷吹管孔改型后的效果

大家将第一批改型后的喷吹管应用于某建材企业的布袋除尘器设备中,经过半年的生产现场的跟踪统计,大家发现滤袋的破损率明显降低。当其它条件不变时在未改型前滤袋的破损率为1条/125吨产量,改型后为1条/210t产量;而且由于气柱能量集中,布袋除尘器除尘效果改善明显;鉴于第一批喷吹管改型后的优良效果,大家在征得建设单位的基础上对改型后的喷吹管大力推广,普及到了该企业所有的布袋除尘器中。

布袋除尘器喷吹管孔改型应用

6 结束语

通过近几年对喷吹管孔的孔型进行改进,再加以喷吹参数的重新设定,取得了一定的效果。现在市场上出现了改进后的喷嘴,效果很不错,但由于制作成本高且喷嘴太小容易被堵等问题,推广不够乐观。大家今后继续按喷孔改型这个思路不断改进,再借鉴喷嘴的设计理念对喷吹孔进行设计以达到更好的效果。

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