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1、面粉加工廠用小型袋式除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要 粉塵是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生并能較長時(shí)間懸浮于空氣中的固體微粒。在面粉廠和糧倉內(nèi)，小麥的輸送、破碎、磨研、篩分和包裝等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，都是產(chǎn)生粉塵的源頭。粉塵污染車間和四周環(huán)境空氣，危害身體健康。 通風(fēng)除塵是糧食生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，它對確保生產(chǎn)環(huán)境潔凈，保護(hù)生產(chǎn)者身體健康具有重要意義。袋式除塵器是一種利用有機(jī)纖維或無機(jī)纖維過濾材料將含塵氣體中的粉塵濾出的除塵設(shè)備，不僅對粉塵有很好的捕集效果，而且輔以必要的措施還可以處理一些有毒有害的氣體，已成為防止大氣污染、改善勞動條件、回收有用物料以及保護(hù)機(jī)電設(shè)備的有效裝置。袋式除塵器在面粉工業(yè)中得到了廣泛的

2、應(yīng)用，如送料、加工、成品輸送、包裝等生產(chǎn)場所的除塵，都可以由袋式除塵器完成。 本設(shè)計(jì)依據(jù)規(guī)模、工藝等條件及排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，對脈沖袋式除塵器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算和三維實(shí)體模擬；通過選擇合理的濾袋濾料、清灰方式，提高了脈沖袋式除塵器的捕集效率和使用壽命，并對輔助設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選型。設(shè)計(jì)完成了脈沖袋式除塵器計(jì)算說明書一份。 關(guān)鍵詞：粉塵，脈沖袋式除塵器，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) II Abstract Dust is the solid particles of the production process and can have a longer period of time s

3、uspended in the air. In the flour mills and granary, the delivery, crushing, grinding research, screening and packaging of wheat and other production sectors, are the source of dust generated. Workshop’s dust pollution of air and the environment pollution is hazardous to health. Ventilation is an i

4、mportant link in the foodstuff production and it’s of far reaching importance to ensure production environment clean and protect the health of producers. Bag filter is a removing equipment to filter the dust in dust gas, not only for a very good dust trapping effect, and supplemented by the necessar

5、y measures can also deal with some of the toxic and harmful gas, has become the prevention of air pollution and improve working conditions, recycling useful materials and the effective protection of electrical and mechanical equipment installation. Bag filter in the flour industry has been widely us

6、ed, such as feed, processing, product delivery, packaging and other production sites of dust, can be completed by the bag filter. Based on size, technology and other conditions of effluent standards, structure of the pulse bag was calculated and designed and 3D model ;by choosing a reasonable filte

7、r bag filter, cleaning, raising the pulse of the bag filter collection efficiency and service life, and design and type selection for auxiliary equipment. Design completed the documentation of the bag filter. Key words: dust, pulse bag filter, structural design 面粉加工廠用小型袋式除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 目錄

8、 IV 第一章 前 言 1 1.1 我國的大氣污染現(xiàn)狀 1 1.2 粉塵特征及其危害 1 第二章 袋式除塵器簡介 4 2.1 袋式除塵器的工作原理 4 2.2 袋式除塵器的組成 5 2.3 袋式除塵器的分類 5 2.4 袋式除塵器發(fā)展概況 8 2.5 袋式除塵器在我國的應(yīng)用 9 2.6 袋式除塵器的發(fā)展趨勢 9 第三章 脈沖袋式除塵器主體結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì) 10 3.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 10 3.2 脈沖噴吹袋式除塵器 10 3.3 濾袋濾料的選擇 12 3.4 脈沖袋式除塵器部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算 14 第四章 主要輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選用 27 4.1 除塵管道設(shè)計(jì) 27

9、 4.2 風(fēng)機(jī)的選擇 28 4.3 脈沖清灰工藝與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 29 4.4 平臺設(shè)計(jì) 31 第五章 系統(tǒng)的投資概預(yù)算和運(yùn)行管理 32 5.1 工程概算 32 5.2 脈沖袋式除塵器易發(fā)故障 33 5.3 脈沖袋式除塵器的安裝、調(diào)試、操作及維護(hù) 34 5.4 工業(yè)衛(wèi)生與安全消防 35 第六章 結(jié)論與展望 37 參 考 文 獻(xiàn) 38 致 謝 40 聲 明 41 第一章 前 言 1.1 我國的大氣污染現(xiàn)狀 中國是世界上最大的發(fā)展中國家，目前正處于工業(yè)化時(shí)期，經(jīng)濟(jì)規(guī)模龐大。鋼產(chǎn)量 11233 億噸，居世界第一位；水泥產(chǎn)量 512 億噸，居世界第一位；煤炭產(chǎn)量和消費(fèi)

10、量也居世界第一位；發(fā)電量、化肥產(chǎn)量居世界第二位。由于我國這些重化工、原材料、能源工業(yè)的生產(chǎn)工藝及設(shè)備相對落后，能源耗費(fèi)大，污染嚴(yán)重。同時(shí)，中國正在加快城市化進(jìn)程，這些都加重了對大氣環(huán)境的污染: 1998 年全國 煙塵排放量 1452 萬噸，粉塵排放量 1322 萬噸，二氧化硫排放量 2090 萬噸。世界上十大空氣污染城市，中國就占了九個(gè)。由這一串?dāng)?shù)字我們便可以非常直觀的了解到我國現(xiàn)今大氣污染的嚴(yán)重情況大氣污染治理的務(wù)必性和即時(shí)性。 1.2 粉塵特征及其危害 由于本設(shè)計(jì)要求為對面粉廠進(jìn)行除塵?？紤]到面粉廠的空氣中多為面粉粉塵， 所以著重考慮一下粉塵的危害。粉塵對人體﹑對生產(chǎn)﹑對產(chǎn)品質(zhì)量

11、﹑對環(huán)境﹑對自然景物的美觀﹑對生態(tài)平衡都有影響。粉塵危害人體健康的主要因素為粉塵的化學(xué)成分、粉塵的顆粒度和粉塵的濃度。 1.2.1 粉塵的來源 工業(yè)生產(chǎn)，交通運(yùn)輸和農(nóng)業(yè)活動，產(chǎn)生大量粉塵。據(jù)統(tǒng)計(jì)，農(nóng)業(yè)粉塵約占粉塵總量的 10% 左右，大量的粉塵來源于工業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸。尤其建材工業(yè)，冶金工業(yè)，化學(xué)工業(yè)，工業(yè)與民用鍋爐產(chǎn)生的粉塵最為嚴(yán)重。具體地講，下列活動和過程產(chǎn)生大量粉塵［1］: (1) 物料的破碎、研磨； (2) 粉狀物料的混合、篩分、運(yùn)輸和包裝； (3) 物料的燃燒； (4) 汽車廢氣中的溴化鉛和有機(jī)物組成的顆粒； (5) 金屬粒子的凝結(jié)、氧化。 39 此

12、外，風(fēng)和人類的地面活動，產(chǎn)生土壤塵。土壤塵一般大于 1，容易沉降， 但又不斷隨風(fēng)飄起。 1.2.2 粉塵的化學(xué)性質(zhì) 粉塵的化學(xué)成分直接決定粉塵對機(jī)體的有害程度。有毒的金屬粉塵和非金屬粉塵(鉻、錳、鎘、鉛、汞、砷等)進(jìn)入人體后，會引起中毒以至死亡。吸入鉻塵能引起鼻中隔潰瘍和穿孔，使肺癌發(fā)病率增加;吸入錳塵會引起中毒性肺炎；吸入鎘塵能引起肺氣腫和骨質(zhì)軟化等。 無毒性粉塵對人體危害也很大。長期吸入一定量的粉塵，粉塵在肺內(nèi)逐漸沉積，使肺部產(chǎn)生進(jìn)行性、彌漫性的纖維組織增多，出現(xiàn)呼吸機(jī)能疾病，稱為塵肺。吸入一定量的二氧化硅的粉塵，使肺組織硬化，發(fā)生矽肺。 1.2.3 粉塵的分散度 粉塵的

13、分散度是指粉塵粒顆大小的組成。粉塵的大小是危害人體健康的另一個(gè)重要因素。不同大小的粉塵在呼吸系統(tǒng)各部位的沉積情況各不相同。一般直徑在 100 以上的塵粒很快在空氣中沉降，無害于人體的健康。10 以上的粉塵被阻留于呼吸道之外，5 到 10 的塵粒大部分通過鼻腔、氣管上呼吸道時(shí)被這些器官的纖毛和分泌粘液所阻留，經(jīng)咳嗽、噴嚏等保護(hù)性反射而排出。小于 5 的塵粒則會深入和滯留在肺泡中(部分 0.4 以下的粉塵可以在呼氣時(shí)排出)。粉塵越細(xì)，在空氣中停留的時(shí)間越長，被吸入的機(jī)會就越多。粉塵越細(xì)，比表面積(單位重的表面積) 越大，在人體內(nèi)的化學(xué)活性越強(qiáng)，對肺的纖維化作用越明顯。 1.2.4 粉塵的光學(xué)性質(zhì)

14、和能見度 粉塵的光學(xué)性質(zhì)包括粉塵對光的散射、反射、吸收和透光程度。大氣中的粉塵對光的散射，使大氣的能見度大為降低，這是一種嚴(yán)重的大氣污染現(xiàn)象。城市中這種污染最強(qiáng)烈，這種情況可能擴(kuò)展到區(qū)域性范圍以至全球范圍。 1.2.5 粉塵的自燃性和爆炸性 物料被研磨成粉料時(shí)，總表面積增加，系統(tǒng)的自由表面能也增加，從而提高了粉塵的化學(xué)活性，特別是提高氧化產(chǎn)熱的能力，在一定情況下會轉(zhuǎn)化成燃燒狀態(tài)，這就是粉塵的自燃性。自燃性粉塵造成火災(zāi)的危險(xiǎn)是很大的。 在密封空間內(nèi)可燃性懸浮粉塵的燃燒會導(dǎo)致化學(xué)爆炸，這就是粉塵的爆炸性。我國東北一麻紡廠曾發(fā)生粉塵爆炸事件。 爆炸危險(xiǎn)最大的粉塵(如砂糖、膠

15、木粉、硫及松香等)，爆炸的下限濃度小于16g/m3。有爆炸危險(xiǎn)的粉塵(如鋁粉、亞麻、頁巖、面粉、淀粉等)，爆炸下限濃度在 10g/m3 到 65g/m3 之間。對于有爆炸危險(xiǎn)和火災(zāi)危險(xiǎn)的粉塵在進(jìn)行通風(fēng)除塵設(shè)計(jì)時(shí)必須要給予充分注意，采用必要的措施。 1.2.6 粉塵的濃度，衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 粉塵的濃度是指空氣中粉塵的含量，通常以每立方米的空氣中所含粉塵的毫克數(shù)(mg/m3)或者克數(shù)(g/m3)來表示。 我國現(xiàn)行的工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)對生產(chǎn)性粉塵是按游離SiO2 的含量來確定作業(yè)區(qū)濃度的。表 1.1 中列出部分粉塵的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn): 表 1.1 生產(chǎn)性粉塵的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 粉 塵 名 稱 車間空氣中

16、最高允許含塵濃度(mg/m3) 含 10% 以上游離 SiO2 的粉塵 2 含 80% 以上游離 SiO2 的粉塵 不超過 1 含 10% 以下游離 SiO2 的粉塵 4 含 10% 以上游離 SiO2 的水泥塵 6 無毒性生產(chǎn)性粉塵 10 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)對居民區(qū)大氣中粉塵的最高允許濃度也作了明確規(guī)定:粉塵自然沉降量(在當(dāng)?shù)厍鍧崊^(qū)基礎(chǔ)上允許增加的數(shù)值) ≤3 噸/平方公里月 煙塵：一次性濃度≤0.15mg/m3，日平均濃度≤0.05mg/m3； 飄塵：一次性濃度≤0.5mg/m3，日平均濃度≤0.15mg/m3； 汞：日平均濃度≤0.0003mg/m3； 鈹：日平均濃度≤0.0000

17、1mg/m3。 第二章 袋式除塵器簡介 2.1 袋式除塵器的工作原理 圖 2.1 是袋式除塵器結(jié)構(gòu)簡圖。含塵氣體進(jìn)入除塵器后，通過并列安裝的濾袋，粉塵被阻留在濾袋的內(nèi)表面，凈化后的氣體從除塵器上部出口排出。隨著粉塵在濾袋上的積聚，含塵氣體通過濾袋的阻力也會相應(yīng)增加。當(dāng)阻力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，要及時(shí)清灰，以免阻力過高，造成除塵效率下降。含塵氣體中的粉塵被阻留在濾袋表面上的這種過濾作用通常是通過篩分、慣性碰撞、黏附、擴(kuò)散和靜電等作用而被捕集的。圖 2.1 所示的除塵器是通過凸輪振打機(jī)構(gòu)進(jìn)行清灰。 圖 2.1 袋式除塵器結(jié)構(gòu)簡圖 1 凸輪振打機(jī)構(gòu) 2 含塵氣體進(jìn)口 3

18、凈化氣體出口 4 排灰裝置 5 濾袋 國內(nèi)目前的袋式除塵器相當(dāng)大的一部分采用針刺氈材料等傳統(tǒng)濾料，屬于深層過濾，即依靠截留在過濾材料上的微塵顆粒層進(jìn)行分離，一般存在著過濾阻力大、反沖洗頻率高等問題，使得袋式除塵器的壽命比較短，操作相對困難［2］。國外現(xiàn)在是通過表面過濾技術(shù)來克服上述問題的，在美國燃煤電廠袋式除塵器使用覆膜濾料( 表面過濾技術(shù)) 的比例已達(dá) 85 %。表面過濾技術(shù)是指粉塵不透入濾料內(nèi)，而全部沉積在濾料表面的過濾技術(shù)，圖 2.2 和 2.3 是兩種過濾機(jī)理對比［3］。 圖 2.2 深層過濾機(jī)理 圖 2.3 表面過濾機(jī)理 2.2 袋式除塵器的

19、組成 袋式除塵器主要由濾袋、殼體、灰斗和清灰機(jī)構(gòu)等部分組成。濾袋是過濾的主要作用部件，用纖維織物制成，多為柱狀，橫斷面有圓形、多邊形、梯形和扁矩形等；濾袋有時(shí)也做成匣狀。按氣體通過方向的不同，濾袋可分為正壓袋和負(fù)壓袋兩種。氣體由內(nèi)向外流動的濾袋為正壓袋，工作過程中能自己保持穩(wěn)定的形狀，常用于較簡易的過濾器中。氣體由外向內(nèi)流動的濾袋為負(fù)壓袋，負(fù)壓袋必須用構(gòu)架支撐，構(gòu)架常用金屬線材制成．其形狀多為籠狀或螺旋狀。清灰機(jī)構(gòu)是袋式除塵器的重要組成部分，清灰是過濾裝置運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。 2.3 袋式除塵器的分類 濾袋除塵設(shè)備主要是以清灰方式區(qū)分種類。在國內(nèi)常見的有機(jī)械振動、大氣反吹、負(fù)壓反吹、

20、氣箱噴吹、環(huán)隙噴吹、長袋低壓脈沖和高效脈沖等。下面針對這幾種除塵器的清灰原理和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。 2.3.1 振動清灰 機(jī)械振動清灰是屬于最原始的清灰方式，利用機(jī)械動力把懸掛在除塵器濾袋上的粘節(jié)塵塊抖落進(jìn)灰斗。但是，對于私性較強(qiáng)、顆粒較細(xì)的粉塵便達(dá)不到應(yīng)有的清灰效果。 (1) 機(jī)械振動清灰除塵器的優(yōu)點(diǎn)是： ○1 不需要連接壓縮空氣； ○2 可作為小型機(jī)械設(shè)備安裝在生產(chǎn)流程中的中、低負(fù)荷除塵系統(tǒng)中。 (2) 機(jī)械振動清灰除塵器的缺點(diǎn)是： ○1 能離線清灰，清灰時(shí)必須關(guān)閉進(jìn)氣口，暫停過濾系統(tǒng)； ○2 備帶有很多的機(jī)械動力結(jié)構(gòu)件，需經(jīng)常維護(hù)和更換； ○3 對于黏性比較強(qiáng)的粉塵

21、，不能有效清灰； ○4 除塵器阻力高，濾袋使用壽命短。 2.3.2 反吹風(fēng)除塵器 反吹風(fēng)除塵器分為大氣、回轉(zhuǎn)和負(fù)壓反吹均采用分室離線反吹風(fēng)原理。需要把除塵器分成若干個(gè)獨(dú)立氣室，在清灰時(shí)把單個(gè)氣室隔離（離線），然后用高壓風(fēng)機(jī)鼓人過濾后的氣流，進(jìn)人氣室內(nèi)進(jìn)行清灰。 (1) 反吹風(fēng)除塵器的優(yōu)點(diǎn)： ○1 能夠清大口徑長袋（長達(dá) 12mm）； ○2 由于過濾風(fēng)速低（一般在 0.8m/min 以下），濾袋壽命相對較長。 (2) 反吹風(fēng)除塵器的缺點(diǎn)： ○1 只能離線清灰，由于清灰氣室的關(guān)閉，人口煙氣需要導(dǎo)向其他過濾氣室，因此增加除塵過濾面積和設(shè)備體積； ○2 除塵器內(nèi)需要區(qū)分成多個(gè)密封

22、氣室，安裝閘板和提升閥，因此增加設(shè)備造 價(jià)； ○3 需要另外獨(dú)立安裝高壓風(fēng)機(jī)過； ○4 過濾風(fēng)速相對比脈沖清灰除塵器低。 2.3.3 旋轉(zhuǎn)脈沖除塵器 每臺除塵器只應(yīng)用一個(gè)大口徑脈沖閥（152.4mm—304.8mm），連接一對旋轉(zhuǎn)臂作為噴吹管，對花板下濾袋進(jìn)行逐行清灰。這在國內(nèi)屬于比較陌生的技術(shù)。 (1) 旋轉(zhuǎn)脈沖除塵器的優(yōu)點(diǎn)： ○1 模塊式結(jié)構(gòu)，可設(shè)計(jì)在線或離線清灰； ○2 可用在電廠鍋爐除塵中。 (2) 旋轉(zhuǎn)脈沖除塵器的缺點(diǎn)： ○1 圓筒形結(jié)構(gòu)制造復(fù)雜，單個(gè)模塊處理風(fēng)量??； ○2 需要獨(dú)立配置高壓風(fēng)機(jī)供應(yīng)壓縮氣進(jìn)人脈沖閥； ○3 由于脈沖閥安裝在內(nèi)部

23、，需要采用耐高溫隔膜材料，或需要防爆安裝，造價(jià)昂貴； ○4 機(jī)械旋轉(zhuǎn)臂會產(chǎn)生磨損現(xiàn)象，必須定時(shí)維護(hù)。 2.3.4 氣箱脈沖清灰除塵器 氣箱脈沖清灰除塵器是國內(nèi) 80 年代引進(jìn)的美國技術(shù)，在國內(nèi)主要應(yīng)用在水泥行業(yè)。其特點(diǎn)是每一個(gè)氣室只用一或二個(gè)脈沖閥對氣室內(nèi)的濾袋進(jìn)行清灰。在清灰時(shí)需要把氣室隔離，然后經(jīng)過脈沖閥把高壓壓縮空氣噴進(jìn)花板上部氣箱，在箱體內(nèi)膨脹后對安裝在花板下的濾袋進(jìn)行清灰。 (1) 氣箱清灰的優(yōu)點(diǎn)： ○1 每氣室只需要個(gè)一個(gè)脈沖閥； ○2 不需要安裝噴吹管和文氏管，結(jié)構(gòu)簡單。 (2) 氣箱清灰的缺點(diǎn)： ○1 只能離線清灰，由于清灰氣室的關(guān)閉，入口煙氣需要導(dǎo)向其他過

24、濾氣室，因此增加除塵過濾面積和設(shè)備體積； ○2 除塵器內(nèi)需要區(qū)分成多個(gè)密封氣室，另外安裝閘板和提升閥，增加設(shè)備造 價(jià)； ○3 不能利用噴吹管開孔調(diào)節(jié)每行濾袋的噴吹氣力和氣量，因此可能造成氣室 內(nèi)清灰不均勻現(xiàn)象而導(dǎo)致局部濾袋破損； ○4 大部分的壓縮氣清灰能源都直接噴吹在上氣箱內(nèi)壁而浪費(fèi)掉； ○5 國內(nèi)的氣箱脈沖除塵器一般都只有固定的每室濾袋數(shù)量、濾袋口徑和長度；長度一般是固定的 2.45m，否則清灰效果不佳，因此氣箱脈沖除塵器將受到現(xiàn)場場地局限而不能靈活設(shè)計(jì)。 2.3.5 脈沖噴吹除塵器 脈沖噴吹除塵器是目前國際上最普遍、最高效的濾袋除塵器。其特點(diǎn)是在每一個(gè)脈沖閥的出口

25、安裝噴吹管，負(fù)責(zé)對準(zhǔn)安裝在噴吹管下的濾袋進(jìn)行高效脈沖清灰。 (1) 脈沖清灰除塵器的優(yōu)點(diǎn)： ○1 可根據(jù)現(xiàn)場工藝的實(shí)際情況，靈活設(shè)計(jì)在線或離線的高效率均勻清灰系統(tǒng)，克服以上各種清灰方法的不足； ○2 可以根據(jù)工藝需要和系統(tǒng)壓力，選擇高壓或低壓； ○3 結(jié)構(gòu)簡單，選擇不同尺寸的濾袋和脈沖閥，可靈活設(shè)計(jì)濾袋的分布，制造各種處理風(fēng)量的機(jī)組； ○4 運(yùn)作費(fèi)用低，采用壓縮氣能源噴射引流，保證濾袋底部清灰壓力。 2.4 袋式除塵器發(fā)展概況 我國袋式除塵器在二十世紀(jì)五十年代主要采用原蘇聯(lián)型式的產(chǎn)品，六、七十年代少數(shù)幾個(gè)設(shè)計(jì)、研究單位在仿造美國、日本等國的脈沖型、機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹扁袋型除塵器

26、的基礎(chǔ)上開始生產(chǎn)自己的產(chǎn)品[4]。1973 年后，國內(nèi)開始出現(xiàn)一批生產(chǎn)袋式除塵器的企業(yè)，至今，大部分已成為我國生產(chǎn)袋式除塵器的骨干企業(yè)。進(jìn)入八十年代，我國的袋式除塵器生產(chǎn)達(dá)到了一定的規(guī)模。各科研、設(shè)計(jì)單位及大專院校在學(xué)習(xí)、引進(jìn)、消化、移植的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)各行業(yè)應(yīng)用的需要和生產(chǎn)廠一道研制了適合炭黑行業(yè)的脈沖袋式除塵器，不但作為除塵設(shè)備，還作為不可缺少的工藝設(shè)備；鋼鐵工業(yè)、有色冶金工業(yè)為適應(yīng)處理大風(fēng)量設(shè)備的需求，開發(fā)了分室反吹風(fēng)袋式除塵器和長袋低壓或高壓脈沖袋式除塵器，使除塵設(shè)備大型化， 每小時(shí)能處理 100 萬 m3 到 291 萬 m3 風(fēng)量；為適應(yīng)我國水泥工業(yè)立窯量大面廣的特點(diǎn)，開發(fā)了高溫

27、立窯、烘干機(jī)玻纖袋式除塵器和煤磨防爆型袋式收塵器。同時(shí)， 還從美國富樂公司引進(jìn)了氣箱脈沖袋式除塵器和單機(jī)除塵器；修筑高速公路瀝青、石子攪拌煙氣凈化，引進(jìn)和開發(fā)了脈沖袋式除塵器；城市建設(shè)的垃圾焚燒爐尾部除塵、除二惡英等有害氣體，開發(fā)和引進(jìn)了袋式除塵器，使國內(nèi)的袋式除塵器產(chǎn)品品種日趨先進(jìn)、完善、齊全、應(yīng)用范圍以及使用效果等方面與國外比較接近， 有的已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。 2.5 袋式除塵器在我國的應(yīng)用 我國鋼鐵工業(yè)有 1600 多家企業(yè)，是袋式除塵器的第一大用戶。袋式除塵器在鋼鐵工業(yè)中使用相當(dāng)廣泛，從礦石破碎、篩分、皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼、鐵合金冶煉、焦化、石灰、耐火材料

28、等等，基本上生產(chǎn)過程中的各道工序， 都可采用袋式除塵器，使用效果良好。寶鋼、首鋼、武鋼、攀鋼等大型鋼鐵聯(lián)合公司都擁有袋式除塵器 200 臺以上。 除了上述鋼鐵工業(yè)外，水泥、有色冶金、機(jī)械、蓄電池、炭黑、電力、煤炭、陶瓷、化工、化肥、醫(yī)藥、農(nóng)藥、輕工、煙草、面粉、飼料、油料加工、糧庫、港口轉(zhuǎn)運(yùn)、交通筑路、垃圾焚燒等二十多個(gè)行業(yè)都廣泛采用了袋式除塵器。尤其是在各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的中小規(guī)模發(fā)生源設(shè)施上，采用袋式除塵器更為廣泛，效果良好，為我國保護(hù)大氣環(huán)境，治理粉塵、煙塵和 SO2、二惡英等有害氣體污染做出了很大貢獻(xiàn)。 2.6 袋式除塵器的發(fā)展趨勢 我國的經(jīng)濟(jì)規(guī)模龐大，重化工、原材料、能源工業(yè)中不

29、少還是粗放型生產(chǎn)， 生產(chǎn)工藝及設(shè)備相對落后，資源、能源耗費(fèi)大，污染嚴(yán)重。我國袋式除塵器的現(xiàn)實(shí)市場卻不太大。據(jù) 2000 年統(tǒng)計(jì)，袋式除塵器產(chǎn)值才 17.7 億元，與我國粉塵、煙塵污染需要治理的情況很不相稱［5］。 我國的火電廠大型燃煤鍋爐除塵，是高效除塵設(shè)備的巨大市場。由于種種原因，我國的袋式除塵器在這個(gè)市場還未打開局面。而國外發(fā)達(dá)國家火電廠燃煤鍋爐除塵、脫硫，袋式除塵器占有相當(dāng)?shù)姆蓊~。袋式除塵器的除塵效率最高，并且不受粉塵比電阻變化的影響，同時(shí)還有一定的脫硫功能。 隨著我國環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，袋式除塵器在國內(nèi)火電廠燃煤鍋爐除塵、脫硫市場上將占有應(yīng)得的份額。垃圾焚燒爐除塵、除二惡英有害氣體

30、的工作在我國剛剛起步，非袋式除塵器莫屬。其他還有工業(yè)鍋爐、采暖鍋爐、高爐煤氣凈化、修筑高速公路時(shí)瀝青、石子攪拌的高溫除塵、除有害氣體，以及各種工業(yè)爐窯的高溫除塵，都是袋式除塵技術(shù)今后發(fā)展的重點(diǎn)和方向。我國的袋式除塵行業(yè)將進(jìn)一步開發(fā)新技術(shù)、新材料、新工藝、新產(chǎn)品，以適應(yīng)我國日益發(fā)展的環(huán)境保護(hù)事業(yè)。 第三章 脈沖袋式除塵器主體結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 脈沖袋式除塵器的型號很多，有定型產(chǎn)品，造型設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮過濾面積、濾袋數(shù)量、過濾風(fēng)速、壓力損失、過濾材料、濾袋排列方式及清灰方式等，并據(jù)此選擇產(chǎn)品。 設(shè)計(jì)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn): 《袋式除塵器用濾料及濾袋技術(shù)條件》 GB 1262

31、5-90 《袋式除塵器分類及規(guī)格性能表示方法》 GB 6719-86 《脈沖噴吹類袋式除塵器技術(shù)條件》 JB/T 8532-1997 《袋式除塵器安裝技術(shù)要求與驗(yàn)收規(guī)范》 JB/T 8471-96 《袋式除塵器用濾袋框架技術(shù)條件》 JB/T 5917-91 《除塵器制圖補(bǔ)充規(guī)范》 JB/T 53046-92 3.2 脈沖噴吹袋式除塵器 3.2.1 除塵原理 如圖 3.1 所示，脈沖噴吹袋式除塵器的構(gòu)造與一般袋式除塵器的不同之處， 主要是固定濾袋多孔孔板在箱體的上半部；在濾帶內(nèi)裝設(shè)防止濾袋被負(fù)壓吸癟的框架；另外，為了增加反吹能力，在濾袋上口裝有誘導(dǎo)風(fēng)量的文氏管；對準(zhǔn)文

32、氏管上口裝有噴吹管。脈沖噴吹是由控制儀發(fā)出信號，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)定時(shí)對濾袋進(jìn)行清掃。其除塵原理是：含塵氣體進(jìn)氣口 1 進(jìn)入集塵箱 12，因速度突然減小，其中部分重顆粒粉塵靠自重分離出來，落入集塵 15，在含塵氣體繼續(xù)向上流動并逐漸穿過濾袋 3，由于濾袋的篩濾、碰撞、截留和擴(kuò)散等效應(yīng)將絕大多數(shù)細(xì)粉塵捕集下來，被濾袋凈化了的干凈氣體在濾袋內(nèi)匯合，經(jīng)文氏管 11 進(jìn)入凈化箱 9，從凈氣出口 10 排出。由于被阻留在濾袋上的粉塵逐漸增厚，使除塵器的壓力損失不斷增大，因而被處理氣體量逐漸減少。為使除塵器工況穩(wěn)定，由噴吹清灰系統(tǒng)， 按規(guī)定要求向?yàn)V袋內(nèi)噴吹壓縮空氣將粉塵清除，使濾袋再生，處理氣體量穩(wěn)定。被消除的

33、粉塵落入集塵斗 15，經(jīng)排灰裝置 16 連續(xù)排出機(jī)體。 圖 3.1 脈沖袋式除塵器基本構(gòu)造 1-進(jìn)氣口；2-控制儀；3-濾袋；4-濾袋框架；5-氣包；6-控制閥；7-脈沖閥；8-噴吹管； 9-凈氣箱；10-凈氣出口；11-文氏管；12-集塵箱；13-U 型壓力計(jì)；14-檢修門；15-集塵斗； 16-排灰裝置 3.3 濾袋濾料的選擇 袋式除塵器的捕集效率高，主要是靠濾料上形成的粉塵層的作用。濾布則主要起著形成及支撐粉塵層的作用。濾布必須有合適的孔隙，允許空氣順利通過而阻擋細(xì)小的粉塵進(jìn)入濾布內(nèi)部。細(xì)小顆粒的粉塵一旦進(jìn)入濾布內(nèi)部，就無法將其清除，造成濾布透

34、氣性能大大下降，除塵阻力增大，甚至濾袋無法再使用。如今， 濾袋濾料的品種極為廣泛多樣，任何一種濾料都不可能既經(jīng)濟(jì)又具備完全優(yōu)良的性能。所以針對所給定的生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行條件做出正確的濾料選擇是至關(guān)重要的。 3.3.1 濾料的性能應(yīng)滿足的要求 ①結(jié)構(gòu)合理、捕集效率高； ②剝離性好、易清灰； ③透氣性好、阻力低； ④有足夠的強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好； ⑤具有良好的耐磨、耐化學(xué)腐蝕性能； ⑥原料來源廣泛、性能穩(wěn)定可靠； ⑦價(jià)格低、壽命長。 3.3.2 根據(jù)凈化條件進(jìn)行優(yōu)選 ①根據(jù)氣體的特性選擇濾料 氣體的性質(zhì)包括溫度、濕度、腐蝕性、燃燒爆炸性。針對特定氣體的性質(zhì)， 可做出合理

35、的濾料選擇。 ②根據(jù)粉塵的特性選擇濾料 粉塵的特性包括粒子的形狀和粒度分布、黏附性和凝聚性、吸濕性和潮解性、磨損性、可燃性和爆炸性。 粉塵形狀不規(guī)則，或多個(gè)粒子凝聚成表面積較大的樹枝狀粉塵團(tuán)，對過濾分離是有利的。對細(xì)塵捕集，纖維宜選擇較細(xì)、較短、卷曲形，不規(guī)則斷面型；結(jié)構(gòu)以針刺氈為優(yōu)，如針刺氈表面燒毛或熱熔壓光處理。織物或針刺氈表面覆膜是過濾超細(xì)粒子的優(yōu)化選擇。 對于潮濕黏性粉塵，宜選用經(jīng)硅類疏水劑處理的尼龍、玻纖、長絲織物濾料， 或經(jīng)表面燒毛、壓光、鏡面處理的針刺氈濾料，表面覆膜濾料。 對于磨損性粉塵，如硅塵、鋁粉、燒結(jié)礦塵等，宜采用化纖、表面拉絨濾料， 表面壓光、涂覆濾料

36、。如用玻纖，宜選用經(jīng)硅油、石墨、聚四氟乙烯處理的玻纖。 對于可燃、易爆粉塵，就濾料選擇講，宜選用阻燃、消靜電濾料。此外，還需采取防爆、阻燃措施，如煙氣中摻入惰性氣體、提高含濕量，增設(shè)卸壓安全裝置。 ③根據(jù)清灰方式選擇濾料 袋式除塵器按清灰方式分為機(jī)械振動、逆氣流反吹、脈沖噴吹等方式。不同的清灰方式，濾袋的受力、變形及振動不同。所選用的濾料也不同。 對于機(jī)械振動清灰方式，由于振動力作用于懸掛濾袋的框架上，濾袋間接地接受振動波，施加于濾袋上動能較小。為有利于傳遞振動波，提高清灰效果，使粉塵層易剝離脫落，要求濾料薄而光滑柔軟，通常選用緞紋或斜紋濾布。 逆氣流反吹袋式除塵器是利用高壓風(fēng)機(jī)或鼓

37、風(fēng)機(jī)作為反吹風(fēng)動力，在過濾狀態(tài)下通過移動噴嘴依次對濾袋噴吹，使濾袋變形而清灰。屬中等動能清灰型。按噴嘴形式及移動方式可分為回轉(zhuǎn)反吹、往復(fù)反吹和氣環(huán)滑動反吹 3 種?；剞D(zhuǎn)反吹和往復(fù)反吹袋式除塵器常用扁袋，宜選用較柔軟、較耐磨的濾料。優(yōu)先選用中厚針刺氈濾料。氣環(huán)滑動反吹袋式除塵器采用環(huán)縫型噴嘴，套在濾袋外面上下移動噴吹，這要求濾料耐磨、不起毛，宜選用針刺氈、壓縮氈。 脈沖噴吹袋式除塵器是以壓縮空氣為動力，利用脈沖噴吹機(jī)構(gòu)在瞬間釋放壓縮氣流，并誘導(dǎo)數(shù)倍的二次氣流高速射入濾袋，使濾袋急劇膨脹、震動變形而達(dá)到清灰目的。要求選用厚實(shí)、耐磨、抗張力強(qiáng)的濾料，優(yōu)先考慮化纖針刺氈或壓縮針刺氈。 3.3.3

38、選取的濾料簡介 針刺氈是 20 世紀(jì) 70 年代研制的一種濾料。這種針刺氈是把梳理好的纖維絮棉鋪在基布上，然后在針刺機(jī)上利用帶倒刺的三棱針反復(fù)針刺，使纖維絮棉和基布牢固地結(jié)合在一起，制成素布，最后經(jīng)熱壓成型和燒毛或樹脂處理等一系列后整理工序，得到針刺氈成品。 針刺氈與交織布相比，在整個(gè)布面上纖維分布更均勻，具有三維結(jié)構(gòu)，孔隙率大，透氣性能好，過濾效率高，表面光滑平整，易于清灰。我國于 20 世紀(jì) 70 年代也已研制成功并投入工業(yè)生產(chǎn)，現(xiàn)已有系列產(chǎn)品，可供設(shè)計(jì)選用，目前已在工業(yè)除塵上得到廣泛應(yīng)用。 該濾料具有良好的耐高、低溫性，可在小于 200℃的工況中連續(xù)運(yùn)行；化學(xué)穩(wěn)定性好，

39、抗酸、堿性及耐大氣氧化性突出；表面光滑，粉塵剝離率≥90%，實(shí)現(xiàn)表面過濾，易于清灰，使過濾始終在低阻力下運(yùn)行；透氣性和憎水性好；使用壽命長，正常工況可達(dá) 30000 小時(shí)以上。該覆膜濾料與預(yù)涂層技術(shù)結(jié)合，有效解決了煙氣中絮狀物糊袋的問題。 3.4 脈沖袋式除塵器部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算 3.4.1 除塵效率η 除塵效率是除塵器平均效率的簡稱［6］，它系指含塵氣流在通過除塵器時(shí)所捕集下來的粉塵量占進(jìn)入除塵器粉塵量的百分?jǐn)?shù)，即 h = C1 - C2 100% C1 = 10 - 0.1 100% 10 = 99% 式中： C1 ——除塵器進(jìn)口含塵濃度； C2 ——除塵器出口含

40、塵濃度。 3.4.2 過濾速度 袋式除塵器的過濾速度 Vf 是指被過濾氣體流量(m3/min)和過濾織物面積(m2) 的比值。過濾速度是決定除塵器性能的一個(gè)重要參數(shù)，其大小直接影響到袋式除塵器的一次性投資、運(yùn)行費(fèi)用、除塵效率等。提高過濾速度可以減少過濾面積， 以較小的設(shè)備來處理同樣流量的氣體。但是，過濾速度太高會造成壓力損失過大， 降低除塵效率，使濾袋堵塞以至快速損壞。過濾速度小可提高除塵效率，延長濾袋使用壽命，但會造成除塵器過于龐大，一次性投資加大。目前尚無可利用的理論計(jì)算公式計(jì)算過濾速度，主要靠經(jīng)驗(yàn)確定。但就定性而言，它與粉塵性質(zhì)、氣體含塵濃度、濾袋材質(zhì)和清灰方式等因素有關(guān)。一般若

41、含塵濃度高、粉塵顆粒小， 過濾速度應(yīng)取小值，反之則取高值。在面粉工業(yè)中，一般含塵濃度高、粉細(xì)，而且氣體中含有一定的水分，過濾速度可用如下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算： Vf = 2.35 a b c d = 2.35 0.9 1.2 1.5 0.9 3.5m/min 式中: a—塵源系數(shù)，根據(jù)除塵器工作的生產(chǎn)的部位選擇，a=0.8～0.9； b—粉塵分散度系數(shù)，見表 3.1; c—?dú)怏w含塵濃度系數(shù)，一般取 1.0~1.8； d—溫度系數(shù)，0.9~1.0。 表 3.1 粉塵分散度系數(shù) 粉塵平均粒度/μm >100 500~100 10~50 3~10

42、<3 系數(shù) b 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 3.4.3 總過濾面積的計(jì)算 根據(jù)需過濾的氣體流量和過濾速度即可確定除塵器的過濾面積，因?yàn)榭紤]到：○1 漏風(fēng)附加；○2 清灰附加；○3 維修附加［7］。所以給 Q 附加 20%。計(jì)算公式如下: Af = Q 60V f = 5000 1.2 60 3.5 = 28.57m2 f 式中： A ——濾袋總過濾面積，m2； Q——?dú)怏w處理量，m3/h； Vf——過濾風(fēng)速，m/min。 3.4.4 濾袋 （1）濾袋的直徑 由濾布規(guī)格決定。濾袋直徑一般為 100～600mm，常用的

43、是 200～300mm。為便于清灰，濾袋可做成上口大下口小的形式。 表 3.2 圓形濾袋規(guī)格／mm 別類 直徑 φ 長度 L 主要適用 外濾式 115～120 2000～2500 脈沖噴吹袋式除塵器 外濾式 130～140 3000～7000 脈沖噴吹袋式除塵器 外濾式 140～150 3000～9000 脈沖噴吹袋式除塵器 外濾式 150～160 3000～9000 脈沖噴吹袋式除塵器 本設(shè)計(jì)中，取濾袋直徑為 120mm。 （2）濾袋的長度 對除塵效率和壓力損失無影響，一般取 2～5m。太短占地面積過大，過長則增加除塵器高度，檢修不方

44、便。本設(shè)計(jì)中取濾袋長為 2.2m。 表 3.3 圓形濾袋的長度規(guī)格及極限偏差/mm 過濾方式 濾袋直徑 長度 長度極限偏差 外濾式 120～130 1000～9000 20 （3） 濾袋的間距ｅ 在計(jì)算脈沖袋式除塵器的外型尺寸時(shí)，需要考慮到濾袋之間的間距，具體尺寸見表 表 3.4 圓形濾袋間距選擇 直徑 d/mm 150 210 230 間距 c/mm 180～190 250～280 280～300 一般來說，濾袋中心距 c 一般為 d+(40～60)mm，所以本設(shè)計(jì)中濾袋中心距為180mm，濾袋間隙為 60mm。 （4） 濾袋連結(jié)方式

45、除塵器的濾袋、框架、文丘里噴嘴及花板的聯(lián)接采用了彈簧漲圈式裝置，安裝和更換濾袋方便?；ò迮c箱體的連接采用支撐方式，在箱體內(nèi)部焊有支撐角鋼， 使花板搭在角鋼上，并用螺母加以固定［8］。在每個(gè)花板孔上方焊接 1 個(gè)套圈，套圈高度為 30mm 且與花板孔同心，將縫制于濾袋口的單層彈性脹圈緊貼套圈內(nèi)壁安裝，不但保證了濾袋的安裝高度平整、密封，而且使濾袋的安裝、拆卸更為簡捷。 （5） 濾袋的排列 圖 3.2 濾袋排列形式 濾袋的排列，濾袋的排列有三角形排列和正方形排列。三角形排列占地面積小，但檢修不方便，不利于空氣流通，不常采用。正方形排列無上述弊端，較常采用。為了便于安裝和檢修，

46、當(dāng)濾袋較多時(shí)，可將濾袋分成若干組，最多可由 6 列組成一組。每組之間留有 400mm 寬的檢修人行道，邊排濾袋和殼體距離也留有 400～600mm 寬的檢修人行道。 （6） 濾袋配件 脈沖噴吹清灰的濾袋籠骨架采用 6～12 根的直徑 3mm，10＃鋼絲焊成，骨架長度一般為 2m～6m，圓形間距為 210mm～700mm，表面應(yīng)光滑無毛刺。 本設(shè)計(jì)中取袋籠骨架為 8 根，鋼絲直徑為 3mm，長度為 2.2m。 3.4.5 脈沖袋式除塵器總體尺寸的確定 （1） 殼體 本設(shè)計(jì)中的脈沖袋式除塵器共有 36 個(gè)濾袋，采用不分室結(jié)構(gòu)，濾袋成呈方形 排列，按 6 列布置，每列 6 個(gè)濾袋，

47、濾袋間隙為 60mm，四周濾袋與箱體內(nèi)壁距 離為 400mm。因?yàn)?6 排 6 列，所以長等于寬。 L = d 6 + c 5 + a 2 = 120 6 + 60 5 + 400 2 = 1820mm 取除塵器的殼體鋼板厚度為 6mm，所以總長，寬為 1832mm。 式中： a——最外層濾袋距箱體內(nèi)壁的距離，一般取400mm； d——除塵器濾袋的直徑，mm； c——兩排濾袋的間距，mm。 （2） 灰斗 灰斗采用錐形?；叶钒灞谂c水平面夾角為 60～70，目的是為了防止粉塵堆積。本設(shè)計(jì)灰斗板壁與水平面夾角為取 63。 H = L sin63 = 1.

48、83 sin63 ≈1.7m 式中：H——灰斗高度，m； L——箱體寬度，m。 灰斗內(nèi)設(shè)有阻流板以防含塵氣流繞過濾袋直達(dá)出氣口排出而降低收塵效率。為防止殼體側(cè)向變形，承受側(cè)向風(fēng)載，增加殼體橫向強(qiáng)度，在立柱處安裝有 X 字形支撐。脈沖袋式除塵器的下部排灰選用螺旋輸灰機(jī)。脈沖袋式除塵器本體由底梁下的固定支座支撐。 脈沖袋式除塵器全部采用鋼結(jié)構(gòu)外殼。殼體基本可分為：框式構(gòu)架、花板、頂梁、立柱、底梁、內(nèi)部支撐網(wǎng)架、頂蓋板、進(jìn)出氣口、下灰斗等，其相互連接形成一個(gè)完整的外殼，承受全部構(gòu)件物的重量及外部附加載荷。 3.4.6 脈沖噴吹清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì) 含塵氣體通過濾袋時(shí)，粉塵阻留在濾袋外表

49、面，凈化后的氣體經(jīng)文丘里管從上部排出。每排濾袋上方設(shè)一根噴吹管，噴吹管上設(shè)有與每個(gè)濾袋相對應(yīng)的噴嘴， 噴吹管前端裝設(shè)脈沖閥，通過程序控制機(jī)構(gòu)控制脈沖閥的啟閉［9］。脈沖閥開啟時(shí)， 壓縮空氣從噴嘴高速射出，帶著比自身體積大 5～7 倍的誘導(dǎo)空氣一起經(jīng)文丘里管進(jìn)入濾袋。濾袋急劇膨脹引起沖擊振動，使附在濾袋外的粉塵脫落。當(dāng)阻力達(dá)到1～1.5 kPa 時(shí)清灰為宜。脈沖噴吹清灰的優(yōu)點(diǎn)是清灰過程不中斷濾料工作，能實(shí)現(xiàn)粘附性強(qiáng)的粉塵脫落，清灰時(shí)間間隔短，可選用較高的過濾速度。缺點(diǎn)是脈沖噴吹需要有壓縮空氣源。脈沖噴吹清灰的設(shè)計(jì)參數(shù)有：噴吹壓力、噴吹間隔、噴吹時(shí)間、壓縮空氣耗量。

50、（1） 噴吹壓力 圖 3.3 脈沖噴吹清灰示意圖 噴吹壓力是指脈沖噴吹的壓縮空氣壓力。噴吹壓力越大，誘導(dǎo)的二次氣流越多，形成的反吹氣速越大，清灰效果越好，袋濾器壓降下降越明顯。圖 3.4 為對 由 QMF- 100 型脈沖閥組成的噴吹系統(tǒng)的測定結(jié)果。由圖 3.4 可見，在袋式除塵器壓降限定后，噴吹壓力越高，處理能力越大。在噴吹間隔及噴吹時(shí)間不變的情況下，噴吹壓力增加，允許入口含塵濃度可以相應(yīng)提高。但噴吹壓力過高，也會出現(xiàn)過度清灰現(xiàn)象，反而影響凈化效率，即袋式除塵器出現(xiàn)瞬間“冒灰”現(xiàn)象，同時(shí)耗氣量增加，浪費(fèi)能源。由此可見，噴吹壓力過低或過高都會影響過濾效果。試驗(yàn)表明，壓縮空氣的壓力相

51、當(dāng)大的一部分消耗在克服噴吹系統(tǒng)本身的阻力上， 其數(shù)值可達(dá) 0.2MPa 以上，其中脈沖閥的阻力占很大部分。近年來出現(xiàn)幾種低阻脈沖閥，如直通脈沖閥和雙膜片低壓脈沖閥等，由于其內(nèi)阻降低很多，也使噴吹壓力相應(yīng)降低，即低壓噴吹系統(tǒng)。噴吹壓力最低可達(dá) 0.2~0.3MPa。此外，加大氣包及噴吹管直徑，以噴嘴代替噴孔等均可降低噴吹壓力。噴吹壓力除了考慮脈沖閥阻力外，還應(yīng)考慮濾袋長度，短濾袋采用低的噴吹壓力，長濾袋噴吹壓力要相應(yīng)增大。對于濾袋長為 2000 mm、低壓直通脈沖閥，噴吹壓力 0.45~0.55MPa。因此在本設(shè)計(jì)中噴吹壓力取 0.5MPa。 2 2 注: 1mmH O=

52、9.81Pa 1kg/cm2=104mmH O （2） 噴吹間隔 圖 3.4 脈沖袋式除塵器壓降和濾速的關(guān)系 噴吹間隔的長短直接影響到除塵器的壓降。對采用定時(shí)控制的脈沖袋式除塵器，噴吹間隔由脈沖控制儀設(shè)定，定時(shí)噴吹( 開環(huán)控制) 。通過調(diào)整脈沖間隔， 可使除塵器壓降基本保持穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行。在不影響正常運(yùn)行的條件下，應(yīng)盡量延長脈沖間隔，這樣可以減少壓縮空氣耗量，還可以減少脈沖閥膜片及濾袋的損壞，延長使用壽命。延長噴吹間隔，噴吹系統(tǒng)耗電能雖然少了，但由于除塵器壓降增加過多，會增加引風(fēng)機(jī)的耗電能。 （3） 噴吹時(shí)間 噴吹時(shí)間(又稱脈沖寬度)即脈沖閥開啟噴吹的時(shí)間。一般噴吹

53、時(shí)間越長，噴入濾袋內(nèi)的壓縮空氣量也越多，清灰效果好。但噴吹時(shí)間增加到一定值后，對清灰效果的影響并不明顯。圖 3.5 為 QMF- 100 型脈沖閥在過濾速度和入口含塵濃度 一定時(shí)，不同噴吹壓力下，噴吹時(shí)間和除塵器壓降的關(guān)系。由圖 3.5 可見，開始， 隨噴吹時(shí)間的增加，除塵器壓降下降很快，而噴吹時(shí)間達(dá)到一定值時(shí)，壓降下降很少，但壓縮空氣量卻成倍增加。因此想通過調(diào)節(jié)噴吹時(shí)間來降低除塵器的壓降是有限的，一般噴吹時(shí)間在 0.1~0.2 s，通常取 0.15 s。本設(shè)計(jì)噴吹時(shí)間取 0.15s。 2 2 1mmH O=9.81Pa 1kg/cm2=104mmH O

54、 （4） 壓縮空氣耗量 圖 3.5 噴吹時(shí)間與壓降的關(guān)系 壓縮空氣耗量主要取決于噴吹壓力、噴吹周期、噴吹時(shí)間、脈沖閥型式和口徑以及濾袋數(shù)等因素。圖 3.6 為 QMF- 100 型脈沖閥在過濾風(fēng)速一定而噴吹壓力不同時(shí)，噴吹時(shí)間與耗氣量的關(guān)系。除塵器的總耗氣量 Q 可按下式計(jì)算: Q = a n q T = 1.2 36 0.01 1.5 = 0.288 m3/min 式中：Q——每除塵一次耗氣量，m3/min； a——附加系數(shù)( 包括管道漏氣) 取 1.2； n——脈沖閥數(shù)量，個(gè)； q——每個(gè)脈沖閥噴吹一

55、次耗氣量 m3，取 0.01m3； T——脈沖周期，min，取 1.5min。 如對于 QMF- 100 型脈沖閥，當(dāng)噴吹壓力為 0.5~0.7 MPa，噴吹時(shí)間為 0.1~0.2 s 時(shí)，每個(gè)脈沖閥噴吹一次的耗氣量 0.01~0.034 m3；當(dāng)噴吹壓力為 0.4~0.57MPa， 噴吹時(shí)間為 0.2~0.3 s 時(shí)，每個(gè)脈沖閥噴吹一次的耗氣量 0.025~0.036 m3。 1kg/cm2=9.81104Pa 圖 3.6 噴吹時(shí)間與耗氣量的關(guān)系 壓縮空氣是脈沖閥噴吹的氣源，要求不含油、水，因此在氣包的進(jìn)氣口必須安裝標(biāo)準(zhǔn)油污過濾三聯(lián)件，二級過濾網(wǎng)孔徑在 5m

56、以下。三聯(lián)件上帶有壓力表， 否則必須在氣包上獨(dú)立安裝壓力表，以便調(diào)節(jié)和觀察清灰壓力。 （5） 氣包 ①目前國內(nèi)尚沒有脈沖清灰氣包的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但設(shè)計(jì)圓形或方形截面氣包時(shí)必須考慮安全和質(zhì)量要求，可參照中國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“脈沖噴吹類袋式除塵器分氣箱” 進(jìn)行設(shè)計(jì)制造。 ②氣包必須有足夠容量，滿足噴吹氣量。建議在脈沖噴吹后氣包內(nèi)壓降不超過原來儲存壓力的 70%。 ③氣包的進(jìn)氣管口徑盡量選大，滿足補(bǔ)氣速度。對大容量的氣包可設(shè)計(jì)多個(gè)進(jìn)氣管路，也可用管道把多個(gè)氣包連接成為一個(gè)貯氣回路，增加儲氣容積。 ④閥門安裝在氣包的上部或側(cè)面，避免氣包內(nèi)的油污、水分經(jīng)過脈沖閥噴吹進(jìn)濾袋。 針對蘇州工業(yè)園區(qū)協(xié)昌環(huán)?？萍?/p>

57、有限公司的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出表 3.5。幾種與脈沖閥配套的氣包最小容積和氣包直徑。 表 3.5 噴吹脈沖袋式除塵器氣包最小容積 脈沖閥型號 脈沖數(shù) 氣包參考直徑 氣包參考最小容積（升） DCF-2L-B 4 Φ146*4.5 無縫管 9.6 DCF-Z-20 4 Φ146*4.5 無縫管 9.6 DCF-Z-25A/DCF-Y-25 4 Φ219*6 無縫鋼管 22.8 DCF-Z-40S/DCF-Y-40S 4 Φ273*6.5 無縫管 37 DCF-Z-50S/DCF-Y-50S 4 Φ273*6.5 無縫管 52 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)噴吹

58、壓力取 0.5MPa，查得 DCF-2L-B 的工作壓力在 0.4-0.6MPa 之間，所以滿足要求。由結(jié)論可知與 DCF-2L-B 脈沖閥配套的氣包最小容積為 9.6?？紤]到以上結(jié)論是針對 4 個(gè)脈沖閥進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，而本設(shè)計(jì)是采用 6 個(gè)脈沖閥再有考慮到安全因素，因此本設(shè)計(jì)運(yùn)用直徑為Φ219*6 無縫鋼管，容積為 22.8（升） 的圓形氣包。 （6） 噴吹管 ①根據(jù)濾袋數(shù)量確定噴吹管長度。 ②噴吹管的壁厚應(yīng)根據(jù)其長度和材質(zhì)(硬度) 確定，保證不會由于自重而彎曲變形。 ③高效率清灰系統(tǒng)必須在噴吹管上安裝超音速引流噴嘴，防止噴吹氣流的偏中心現(xiàn)象發(fā)生。 ④為了保證脈沖氣流量在進(jìn)入第一個(gè)濾袋

59、和最后一個(gè)濾袋的差別在 10% 以內(nèi)，同一條噴吹管上的孔徑可能會不同，一般是遠(yuǎn)離氣包的噴吹孔比靠近氣包的噴吹孔每項(xiàng)小 0.15mm～ 1mm。噴吹孔直徑將是確定脈沖噴吹系統(tǒng)的清灰壓力和氣流量的最主要參數(shù)，噴吹孔徑的大小和分布取決于所選擇的脈沖閥。 因此本設(shè)計(jì)選用直徑為 48mm 的銅管做為噴吹管。 （7） 脈沖閥 本設(shè)計(jì)選用 DCF-2L-B 型電磁脈沖閥為直角型閥，其特點(diǎn)是氣腔容積大，噴吹量大，安裝更靈活，能提供符合要求的安裝方式。 它適用于儲氣筒與除塵器噴吹管的安裝連接，氣流暢通，能提供符合要求的清灰氣脈沖，被廣泛應(yīng)用于袋式除塵器的配套使用。下圖 3.7 為 DCF-2L-B 型電磁

60、脈沖閥的外觀圖。 （8） 卸灰閥 圖 3.7 DCF-2L-B 型電磁脈沖閥的外觀圖 卸灰閥內(nèi)部有多個(gè)葉片的轉(zhuǎn)子，上部料倉的物料靠自重落下填充在葉片間的空隙中，物料隨轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)在下部料口卸出。因轉(zhuǎn)子葉片間的空間是均勻一致的， 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速既可以是恒速的，也可以是變速的，所以旋轉(zhuǎn)下料閥被廣泛的應(yīng)用在環(huán)保、冶金、化工、糧食、水泥、筑路、等行業(yè)的粉狀、顆粒狀物料的卸料、供料和計(jì)量、配料的場合。 根據(jù)面粉粉塵密度 520g/L（考慮到收集的粉塵密度小于面粉粉塵密度，因此在計(jì)算過程中密度取 400 g/L）、含塵濃度 200g/m3、處理量 6000m3/h。可以求得卸

61、灰閥的處理量為 50L/min。根據(jù)下表選型： 圖 3.8 卸灰閥尺寸圖 表 3.6 YJD-HX 型卸灰閥主要技術(shù)參數(shù) 型號 效率L/r 電機(jī)型號功率 轉(zhuǎn)速 安裝連接尺寸 （kW） r/min A1 B1 C1 H L 孔直徑 2 型 2 Y801-4/0.55 24 240240 220 150150 240 850 8-Φ11 4 型 4 Y801-4/0.55 24 270270 230 180180 280 900 8-Φ11 6 型 6 Y801-4/0.55 24 290290 25

62、0 200200 300 930 8-Φ11 8 型 8 Y802-4/0.75 24 310310 270 220220 320 950 8-Φ11 10 型 10 Y90S-4/1.1 24 330330 290 240240 340 1000 8-Φ13 12 型 12 Y90S-4/1.1 24 350350 310 260260 360 1030 8-Φ17 14 型 14 Y90S-4/1.1 24 370370 330 280280 380 1050 8-Φ17 16 型 16 Y90S

63、-4/1.1 24 400400 350 300300 400 1080 8-Φ17 18 型 18 Y90L-4/1.5 24 420420 370 320320 420 1100 8-Φ17 20 型 20 Y90L-4/1.5 24 440440 390 340340 440 1150 8-Φ17 本設(shè)計(jì)選用的卸灰閥型號是 YJD-HX 型系列的 YJD-HX2 型卸灰閥。 3.4.7 三維實(shí)體模型 Unigraphics(簡稱 UG)軟件起源于美國麥道飛機(jī)公司，后于 1991 年 11 月并入世界上最大的軟件公司——EDS

64、 公司。它提供了一個(gè)基于過程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境， 涵蓋了設(shè)計(jì)、分析、加工和管理等各個(gè)領(lǐng)域，使產(chǎn)品的開發(fā)從設(shè)計(jì)到加工真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，是集 CAD／CAE／CAM 一體化的三維參數(shù)化的集成軟件。UG 軟件具有強(qiáng)大的曲線設(shè)計(jì)、實(shí)體造型、曲面設(shè)計(jì)、虛擬裝配和生成工程圖等功能。目前 UG 已在航空航天、汽車、通用機(jī)械、工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療器械以及其它高科技應(yīng)用領(lǐng)域的機(jī)械設(shè)計(jì)和模具加工自動化的市場上得到了廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)的脈沖噴吹袋式除塵器三維實(shí)體模型就是應(yīng)用 UG 軟件繪制的。如下圖 3.8 所示。 圖 3.9 脈沖噴吹袋式除塵器三維實(shí)體模型 第四章 主要輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

65、選用 4.1 除塵管道設(shè)計(jì) 4.1.1 管道內(nèi)氣速確定 管道內(nèi)的氣速應(yīng)合理地確定［10］。氣速太小，氣體中的粉塵易沉積，嚴(yán)重的會破壞除塵系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；氣速太大，壓力損失會成平方增長，粉塵對管壁的磨損加劇，使管道的使用壽命縮短。垂直管道內(nèi)的氣速，應(yīng)大于抽氣口的氣速。水平和傾斜管道內(nèi)的氣速應(yīng)大于最大塵粒的懸浮速度。在工業(yè)生產(chǎn)中，進(jìn)氣口處各截面的氣速是不等的，氣體在管道內(nèi)分布也是不均勻的，并且存在著渦流現(xiàn)象， 同時(shí)，還應(yīng)能夠吹走風(fēng)機(jī)前次停轉(zhuǎn)時(shí)沉積于管道內(nèi)的粉塵。因此，一般實(shí)際采用的氣速比理論計(jì)算的氣速大 2～4 倍。除塵器后的排氣管道內(nèi)氣速一般取 8～ 12m/s。除塵管道內(nèi)的氣

66、速可參考表 4.1，查得面粉廠主要成份為谷物類粉塵，故取管道內(nèi)最低空氣流速 vg 為 12m/s。 表 4.1 除塵風(fēng)道內(nèi)最低空氣流速/（m/s） 粉塵種類 垂直管 水平管 粉塵種類 垂直管 水平管 粉狀的粘土和沙 11 13 鐵和鋼（屑） 19 23 耐火 14 17 灰土、沙塵 16 18 重礦物灰塵 14 16 鋸屑、刨屑 12 14 輕礦物灰塵 12 14 大塊干木屑 14 16 干型砂 11 13 干微塵 8 10 煤炭 10 12 染料灰塵 14～16 16～18 濕土（2%以下） 15 18 大塊濕木屑 18 20 鐵和鋼 13 15 谷物灰塵 10 12 棉絮 8 10 麻 8 12 水泥灰塵 8～12 18～22 4.1.2 管道直徑計(jì)算 對于圓形管道的氣體流量計(jì)算式為： Q = 3600 p D2