焦炭等颗粒层除尘器纤维织物的袋式除尘器袋式除尘器.pptx
基本内容袋式除尘器：袋式除尘器的原理袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的滤料袋式除尘器的清灰袋式除尘器的选择、设计和应用深度除尘器高效过滤器第1页/共47页过滤式除尘器使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置。使用滤纸/玻璃纤维：通风、空调砂、砾、焦炭等颗粒层除尘器纤维织物的袋式除尘器袋式除尘器：除尘效率：99%以上。原理简单：重在结构改变、滤料改进清灰和运行方式改进第2页/共47页布袋除尘器基本原理常用滤料：棉、毛、人造纤维网孔20-50m第3页/共47页一些滤膜的构造TYPESOFFILTERSFiberfilterPorousmembranefilterCapillaryporemembranefilterGranularbedfilterQ:Doesafilterworklikeamicroscopicsieve?第4页/共47页第5页/共47页袋式除尘器的工作原理含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作 用，在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉层初层Question:哪个滤层起作用？第6页/共47页 过滤的一些机理Interception（截留）Inertial impaction（惯性）Diffusion(扩散）Gravitational settling（重力）Electrostatic attraction（静电吸引）第7页/共47页袋式除尘器的机理 截留、惯性碰撞气流流线粒子靶拦截惯性碰惯性碰撞第8页/共47页截留的效率(Krish&Stechkina,1978)Krish,A.A.&Stechkina,I.B.,“The theory of Aerosol Filtration with Fibrous Filters”,in Fundamentals of Aerosol Science,Ed.Shaw,D.T.,Wiley,1978.Q:Effectofincreasingvelocity?IncreasingR?第9页/共47页袋式除尘器的机理（续）扩散、电沉积靶粒子气流流线电沉积扩散第10页/共47页Diffusion(Lee&Liu,1982)Lee,K.W.and Liu,B.Y.H.,Aerosol Sci.Technol.,1:47-61,1982Q:Physicalmeaning?Q:ImpactofU0?a a?Valid for 005 a 0.20.1 U0 200 cm/s0.1 df 50 mmRef 正常工作振打后清洁滤料清洁滤料的影响一般情况下滤料上堆积粉尘复合的影响对机织布滤料影响大。（3）滤布结构和性能的影响 滤料材质：聚酯纤维（涤纶）、聚丙烯腈纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚（苯）砜胺纤维、PTFE、聚苯硫醚纤维（PPS)、聚酰亚胺纤维（P84)、玻璃纤维、金属纤维、硅酸盐纤维。滤布结构类型：织布、针刺毡、覆膜材料、复合纤维滤料、非织物滤料（陶瓷）绒布的效率大于素布的效率；长绒的大于短绒的。表面处理的状况：机织滤料效率低；针刺滤料有较高的除尘效率；覆膜过滤材料很好。第18页/共47页滤料的选择1.对滤料的要求容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低使用寿命长，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度表面光滑的滤料容尘量小，清灰方便，适用于含尘浓度低、粘性大的粉尘，采用的过滤速度不宜过高表面起毛（绒）的滤料容尘量大，粉尘能深入滤料内部，可以采用较高的过滤速度，但必须及时清灰.2.滤料种类 按滤料材质分天然纤维棉毛织物，适于无腐蚀、350360K以下气体无机纤维主要指玻璃纤维，化学稳定性好，耐高温；质地脆合成纤维性能各异，满足不同需要，扩大除尘器的应用领域第19页/共47页袋式除尘器的滤料种类按滤料结构分滤布（编织物）毛毡工艺简单；致密，除尘效率高；容尘量小，易于清灰滤料名称滤料名称直径直径/m耐温性能耐温性能/K吸水率吸水率/耐酸性耐酸性耐碱性耐碱性强度强度长期长期最高最高棉织物（植物短棉织物（植物短纤维）纤维）10203483583688很差很差稍好稍好1蚕丝（动物长纤蚕丝（动物长纤维）维）183533633731622羊毛（动物短纤羊毛（动物短纤维）维）5153533633731015稍好稍好很差很差0.4尼龙尼龙3483583684.04.5稍好稍好好好2.5奥纶奥纶3984084236好好差差1.6涤纶（聚脂）涤纶（聚脂）4134336.5好好差差1.6玻璃纤维（用硅玻璃纤维（用硅酮树脂处理）酮树脂处理）585234.0好好差差1芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺（诺梅克斯）（诺梅克斯）4935334.55.0差差好好2.5聚四氟乙烯聚四氟乙烯4935230很好很好很好很好2.5第20页/共47页袋式除尘器的过滤速度uf：指气体通过滤布的平均速度过滤速度还可用比电荷q来表示，它是指每平方米的滤布每小时所过滤的气流量，这是工程设计表示法：过滤速度也称“气布比”，其物理意义是指单位时间过滤气体量和过滤面积之比。一般来讲，除尘效率随过滤速度增加而下降过滤速度的选取还与滤料种类和清灰方式有关过滤速度大小，主要影响惯性碰撞和扩散作用。粒径为110m以上的较大颗粒，惯性碰撞起主导作用，增大滤尘效率，要求增加uf；若扩散作用起主导作用，说明粒子小于1m，要增大滤尘效率，要减少uf。过滤速度的选择因气体性质和所要求的除尘效率不同而不同。一般选用范围为0.61.0m/min。提高过滤风速可以减少过滤面积，提高滤料的处理能力。但风速过高会把滤袋上的粉尘压实，使阻力加大,同时由于挤压作用，会使细微粉尘透过滤料，而使除尘效率下降。风速低，阻力也低，除尘效率高，但处理量下降。（4 4）过滤速度）过滤速度气布比气布比第21页/共47页（5）清灰方式机械振动式 逆气流清灰脉冲喷吹清灰第22页/共47页除尘效率的影响因素粉尘负荷丹尼斯（Dennis）和克莱姆（Klemm）提出了一系列方程，以预测袋式除尘器的粉尘出口浓度和穿透率。穿透的原因是什么？第23页/共47页压力损失重要的技术经济指标，不仅决定着能量消耗，而且决定着除尘效率和清灰间隔时间等除尘器外壳结构的压力损失，一般为300-500Pa通过清洁滤料的压力损失，100130Pa，也有人认为数十Pa通过粉尘层的压力损失，5001000Pa第24页/共47页压力损失的达西方程K是很难预测的参数：是沉积颗粒层的性质，如孔隙率、比表面积、孔隙大小分布和颗粒粒径分布等的函数。单位为长度的平方。第25页/共47页 对于给定的烟气特征和粉尘层渗透率，对于给定的烟气特征和粉尘层渗透率，与粉尘浓度与粉尘浓度C和和过滤时间过滤时间t成线性关系，而与过滤速度的平方成正比成线性关系，而与过滤速度的平方成正比第26页/共47页压力损失的达西方程:m-1,107108:m/s:Pa.s:m/Kgm:0.10.3Kg/m2:10101011m/Kg一般情况：滤料 负荷为0.10.3Kg/m2总压降：10002000Pa第27页/共47页 四、袋式除尘器的清灰 清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环，多数袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的常用的清灰方式有三种机械振动式 逆气流清灰脉冲喷吹清灰第28页/共47页 机械清灰机械振动袋式除尘器的过滤风速一般取1.02.0m/min，压力损失为8001200Pa适用于以表面过滤为主的滤袋，对深度过滤的粉尘清灰几乎没有效果。优点是工作性能稳定，清灰效果较好缺点是滤袋常受机械力作用 损坏较快，滤袋检修与更换 工作量大第29页/共47页 逆气流清灰过滤风速一般为0.52.0m/min，压力损失控制范围10001500Pa 这种清灰方式的除尘器结构简单，清灰效果好，滤袋磨损少，特别适用于粉尘粘性小，玻璃纤维滤袋的情况但清灰能力最弱第30页/共47页 脉冲喷吹类清灰利用47atm的压缩空气在短暂时间（0.2s以下）内高速吹入滤袋，压缩空气的脉冲产生冲击波，使滤袋振动，粉尘层脱落必须选择适当压力的压缩空气和适当的脉冲持续时间（通常为0.1一0.2s）每清灰一次，叫做一个脉冲，全部滤袋完成一个清灰循环的时间称为脉冲周期，通常为60s第31页/共47页 脉冲喷吹清灰清洁气体清洁气体脉脉冲冲气气体体集集流箱流箱脉冲管脉冲管滤袋滤袋含尘气体入口含尘气体入口隔膜阀隔膜阀管板管板进气栅板进气栅板支撑框支撑框典型脉冲喷灰式布袋除尘器典型脉冲喷灰式布袋除尘器l l脉冲喷吹清灰实现了全自动清灰，脉冲喷吹清灰实现了全自动清灰，l l净化效率达净化效率达9999；l l过滤负荷较高，滤袋磨损轻，过滤负荷较高，滤袋磨损轻，l l运行安全可靠。运行安全可靠。l l过滤速度过滤速度 由含尘浓度决定：由含尘浓度决定：l l2-4m/min2-4m/minl l喷吹压力不小于喷吹压力不小于6atm,6atm,l lV V0 0=0.0020.0025m=0.0020.0025m3 3/条条第32页/共47页五、袋式除尘器的选择、设计和应用设计流程选择过滤介质：与温度和气体与粉尘的其他性质相适应选择清灰方式：与滤布相适应计算气布比计算穿透率计算需要的过滤面积和袋室数目提出风机和管道的技术要求经济核算选定除尘器型式、滤料及清灰方式根据对除尘效率的要求、厂房面积、投资和设备定货的情况等，选定除尘器类型根据含尘气体特性，选择合适的滤料根据除尘器型式、滤料种类、气体含尘浓度、允许的压力损失等便可初步确定清灰方式第33页/共47页清灰方式应用应用气布比气布比主要清灰方式主要清灰方式主要滤布种类主要滤布种类粉尘粉尘粒径粒径密度密度谷物加工谷物加工1214RAF大大低低石灰石（采石场）石灰石（采石场）68PJF大大中中氧化铅氧化铅1.52SW小小高高煤飞灰（采暖锅炉）煤飞灰（采暖锅炉）23RAW小小中中煤飞灰（工业锅炉）煤飞灰（工业锅炉）45PJW/F中中中中水泥（窑炉）水泥（窑炉）23RAW中中中中注：注：RARA空气反吹；空气反吹；PJPJ脉冲喷吹；脉冲喷吹；S S振打清灰；振打清灰；F F毡制；毡制；W W纺织纺织滤料滤料相对费用相对费用/US$温度温度/聚酯聚酯6275诺梅克斯诺梅克斯14400特氟隆特氟隆45450玻璃纤维布玻璃纤维布25500Hugglas30500*除玻璃纤维布除玻璃纤维布(G/C=2:1)外外,假定假定G/C=5:1第34页/共47页1.选择与设计（1）计算过滤速度（2）计算过滤面积 一般情况下的过滤气速归纳如下简易清灰:vF=0.200.75m/min机械振动清灰:vF=1.02.0m/min逆气流反吹清灰:vF=0.52.0m/min脉冲喷吹清灰:vF=2.04.0m/min（3）除尘器设计确定滤袋尺寸:直径d和高度l计算每条滤袋面积:a=dl 计算滤袋条数:n=A/a在滤袋条数多时，根据清灰方式及运行条件将滤袋分成若干组，每组内相邻两滤袋之间的净距一般取5070mm清灰方式第35页/共47页袋式过滤器的主要特点优点：除尘效果好，对微细粉尘净化效率可达到99%以上；适应性强：含尘量低也可、不受比电阻限制；规格多样、应用灵活。可以从200m3/h到5000000m3/h便于干物料，没有污泥处理、废水污染和腐蚀问题。所选滤料的耐温性不同，应用范围也广泛。常规滤料适用于180度以下，陶瓷可适用于800-1000度。结构简单、操作方便，占地面积小。缺点：受温度限制（高温下需要特殊的材料）不适用于含油、含水和高湿度的气体净化。压降比较大。第36页/共47页类型按袋形状圆袋、扁袋、菱形袋按滤尘方向 外滤式、内滤式按通风方式吸出式、压入式按进口位置上进风、下进风分室结构袋式除尘命名示例L FSF-101000/I 圆袋式除尘器袋滤式分室反吹10室单室1000m2I型安装方式种用途分室结构袋式除尘命名示例L HF 170 II 扁袋式除尘器袋滤式回转反吹过滤面积100m2 研制单位汉语拼音字首缩写II型安装方式,种特殊用途第37页/共47页六、袋式除尘器的测定 测定除尘器的性能穿透性压力损失：U型管压力计测量位置：系统的总压降（为风机技术条件所需要）法兰盘连接袋滤器的压降滤袋两侧的压降滤袋出现孔洞时的检验对滤袋或小块过滤介质进行测试透气性耐腐蚀性抗张试验等第38页/共47页七、袋式除尘器的运行 最佳操作 最佳费用，即长期的最低费用 建设投资费用建设投资费用运行费用运行费用项目项目投资比例投资比例/%项目项目所占比例所占比例/%袋滤室袋滤室33.6电力电力15.6管道管道27.3劳务劳务39.0基建和安装基建和安装11.8厂内杂项开支厂内杂项开支32.5风机和马达风机和马达10.5滤布滤布13.0处理设备处理设备4.2设计设计4.2试车试车4.2测试仪表测试仪表2.1运输费运输费2.1第39页/共47页 七、袋式除尘器的运行费用与清灰频率之间的关系第40页/共47页八、颗粒层除尘器颗粒层除尘器是以砂粒(或其他颗粒)为过滤介质来分离烟气中粉尘的设备。过滤介质的粒径为25mm。过滤层可以是固定的，也可以是活动的，但不管哪一种，过滤层必须厚薄均匀，否则将严重影响除尘效率烟气通过过滤层的速度为0.12ms。粉尘愈细，过滤速度应愈低。颗粒层除尘器的设备阻力为7841274Pa。运行正常，除尘效率可达99。它属于效率较高的除尘设备之一。第41页/共47页深度过滤器高效过滤器：过滤嘴香烟、家庭锅炉用的麻布滤料、制药厂的高效过滤器撞击是前提（静电引力、范德华力）靶物质或障碍物第42页/共47页Stokes阻力公式靶效率是指靶物质实际接触的颗粒物数目和理想数目的比值。捕集效率=靶效率*覆盖面积的百分比第43页/共47页作用作用作用作用撞击和截留作用撞击和截留作用撞击和截留作用撞击和截留作用扩散作用扩散作用扩散作用扩散作用颗粒物粒径增加使效率颗粒物粒径增加使效率颗粒物粒径增加使效率颗粒物粒径增加使效率增加增加增加增加降低降低降低降低气体流速增加使效率气体流速增加使效率气体流速增加使效率气体流速增加使效率增加增加增加增加降低降低降低降低靶直径增加使效率靶直径增加使效率靶直径增加使效率靶直径增加使效率降低降低降低降低降低降低降低降低扩散捕集项非惯性接触捕集项大颗粒：阻截项重要小颗粒：扩散项重要0.1m：扩散项是阻截项的34.4倍。第44页/共47页Thank you for your attention,第45页/共47页Ill be happy to answer any questions.第46页/共47页感谢您的观看！第47页/共47页
