新型布袋式除塵器的設(shè)計(jì)

1、新型布袋式除塵器的設(shè)計(jì)天津港第二港埠有限公司昝海安 1概述本項(xiàng)課題是國(guó)家重點(diǎn)企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目散糧卸船成套技術(shù)設(shè)備開(kāi)發(fā)中的子項(xiàng)目，除塵裝置及粉塵防爆技術(shù)的研究課題之一。在散糧卸船和輸送的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵散發(fā)在大氣中，造成環(huán)境污染，危害人身健康，在含塵空氣干燥和粉塵濃度高時(shí)，還增加了粉塵爆炸的危險(xiǎn)性，威脅人身和設(shè)備的安全。采用通風(fēng)除塵的方法，將含塵氣體收集并凈化，能夠有效地保護(hù)環(huán)境，更能降低粉塵爆炸的發(fā)生機(jī)率。布袋式除塵器是通風(fēng)除塵最常用的設(shè)備，它主要依靠過(guò)濾的機(jī)理將粉塵從含塵氣體中分離出來(lái)，具有效率高、工作穩(wěn)定等特點(diǎn)。近幾年來(lái)，布袋式除塵技術(shù)不斷地發(fā)展，在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。本課題在

2、對(duì)有關(guān)除塵技術(shù)研究設(shè)計(jì)、制造和使用單位的調(diào)研基礎(chǔ)上，結(jié)合港口散糧卸船和輸送的特點(diǎn)，吸收國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)多次改進(jìn)完成設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)中，以技術(shù)先進(jìn)、滿足使用要求、有針對(duì)性的解決現(xiàn)有除塵器存在的問(wèn)題為原則，使之成為一種性能優(yōu)良、工作可靠、運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)的除塵設(shè)備。 2主要技術(shù)參數(shù)及說(shuō)明2.1主要技術(shù)參數(shù)處理風(fēng)量200011000m3/h除塵效率99.5%過(guò)濾風(fēng)速15m/min允許進(jìn)口含塵濃度30g/m3漏氣量5%阻力2000pa2.2主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明1)處理風(fēng)量:是指除塵系統(tǒng)每小時(shí)能夠處理含塵空氣的體積?？紤]散糧卸船及輸送工藝中除塵系統(tǒng)的布置和直連式離心風(fēng)機(jī)的性能來(lái)確定。2)除塵效率:是指系統(tǒng)吸入

3、含塵空氣中的粉塵含量與排灰口排出的粉塵量的比值?？紤]除塵效率的高低與投入成本的關(guān)系，根據(jù)實(shí)際所使用的除塵器效率99%99.5%，基本上能滿足要求而定。3)過(guò)濾風(fēng)速:是指系統(tǒng)吸入的含塵空氣在通過(guò)濾布時(shí)的速度。在不同的場(chǎng)合應(yīng)選用不同的過(guò)濾風(fēng)速。在同等條件下，過(guò)濾風(fēng)速低時(shí)，除塵器阻力低，所要求的過(guò)濾面積多，設(shè)備的體積也就大，過(guò)濾風(fēng)速高，相應(yīng)的設(shè)備較小，但設(shè)備的阻力就大。一般來(lái)說(shuō)，在安裝位置受限的場(chǎng)合，比如卸船機(jī)上的除塵器，就應(yīng)選用較高的過(guò)濾風(fēng)速，以減小除塵器的體積；在空間允許的場(chǎng)合，可選較低的過(guò)濾風(fēng)速，以降低風(fēng)機(jī)的能耗。4)允許進(jìn)口含塵濃度:是指系統(tǒng)能夠處理含塵空氣的最大粉塵濃度?？紤]在散糧卸船和輸

4、送中，各塵源點(diǎn)散發(fā)的濃度比較高，如卸船機(jī)卸料點(diǎn)、帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)接點(diǎn)和斗式提升機(jī)內(nèi)等濃度可達(dá)20g/m3以上，允許進(jìn)口含塵濃度為30g/m3就可滿足要求，而不必采用兩級(jí)除塵。 3主要構(gòu)造 基本結(jié)構(gòu)主要由以下部分組成:1)上箱體:包括清潔氣室、檢修蓋、凈氣出口。2)中箱體:包括箱體、多孔板、進(jìn)氣口、泄爆裝置、檢修門(mén)。3)過(guò)濾組件:包括過(guò)濾布袋、布袋骨架、卡口。4)灰斗:包括灰斗箱體、觀察口。5)清灰系統(tǒng):包括噴吹管、高壓離心風(fēng)機(jī)、風(fēng)管反吹回轉(zhuǎn)臂、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。6)排灰系統(tǒng):包括卸灰閉鎖器、刮灰板、回轉(zhuǎn)電機(jī)。7)控制裝置:包括差壓壓力表、差壓控制器等。8)輔助設(shè)備:包括梯子、欄桿、檢修平臺(tái)等。 4工作原理

5、除塵器工作時(shí)，含塵氣流從進(jìn)風(fēng)口切向進(jìn)入箱體，在重力和離心力的作用下，一部分較粗重的粉塵和凝并的粉塵顆粒沿箱體筒壁落入灰斗底部，一部分細(xì)小粉塵隨氣流飄移到過(guò)濾布時(shí)，被捕捉過(guò)濾。清潔的空氣穿過(guò)濾布進(jìn)入到上箱體，再?gòu)膬魵饪谂懦?。隨著濾袋表面捕集的粉塵越來(lái)越多，使除塵器阻力增加，為了將阻力控制在限定范圍內(nèi)，利用反吹風(fēng)清灰系統(tǒng)，通過(guò)噴吹與過(guò)濾氣流方向相反的高壓氣流將粉塵從濾袋上抖落下來(lái)。抖落下的粉塵落入灰斗中，由刮灰板和卸灰閉鎖器將其排出除塵器箱體外。 5主要技術(shù)特點(diǎn)布袋式除塵器的結(jié)構(gòu)形式有許多種類。在港口散糧卸船作業(yè)系統(tǒng)中，最常用的國(guó)產(chǎn)除塵器是mc型脈沖袋式除塵器，在生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，但也存在許多

6、問(wèn)題，如對(duì)粉塵濃度的適應(yīng)范圍較小，防爆、防潮性能差，易損件多，需配套空壓站供給壓縮空氣，排灰斗粉塵結(jié)拱引起除塵器堵塞，使維修工作量增大等。本課題的研究，一要實(shí)現(xiàn)所要求的性能參數(shù)，二要解決主要存在的問(wèn)題，使除塵裝置具有性能優(yōu)良、使用維修方便等特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)各種除塵器的研究比較，采用了一些新的技術(shù)和新的結(jié)構(gòu)。5.1主體結(jié)構(gòu)形式針對(duì)粉塵濃度適應(yīng)范圍大的要求，主體結(jié)構(gòu)采用圓筒體切向進(jìn)口，使其具有重力分離、離心分離和布袋過(guò)濾3種功能，并有較強(qiáng)的承壓性能。當(dāng)含塵氣流切向進(jìn)入除塵器筒體時(shí)，由于氣流方向和速度的改變而使粉塵顆粒受離心力和重力的作用，大多數(shù)粗顆粒和凝并的粉塵順筒壁落入灰斗中。在灰斗斷面上氣流速度很

7、低，粉塵在慣性和重力的作用下沉降。通過(guò)這些使上升到過(guò)濾段的粉塵濃度大為降低，過(guò)濾布負(fù)荷減少，有利于提高除塵效率，降低過(guò)濾阻力。5.2旋轉(zhuǎn)清灰方式有效的清灰方式是除塵器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保證。袋式除塵器有多種清灰方式，比較常用的是脈沖噴吹。脈沖噴吹是借助壓縮空氣通過(guò)文氏管誘導(dǎo)周?chē)諝庠跇O短的時(shí)間內(nèi)噴入濾袋，使濾袋產(chǎn)生脈動(dòng)膨脹振動(dòng)和逆氣流作用，將濾袋表面的粉塵剝落，掉入灰斗。這種方式結(jié)構(gòu)緊湊，清灰強(qiáng)度大，效率高，允許的過(guò)濾風(fēng)速高。但對(duì)壓縮氣體的氣質(zhì)要求高，并且易損件較多。在設(shè)計(jì)中，采用降低壓縮空氣的含水率和選用耐用的易損件來(lái)提高其使用壽命，但這會(huì)使成本增大，故本設(shè)計(jì)不采用脈沖噴吹清灰。經(jīng)過(guò)反復(fù)研究，在

8、系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用了逆氣流反吹。利用高壓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的高壓清灰氣流與過(guò)濾氣流方向相反通過(guò)濾布，使其表面上的粉塵脫落，掉入灰斗。這種清灰方式在整個(gè)濾袋上氣流分布比較均勻，氣流不含水，濾袋磨損率低，可延長(zhǎng)濾袋壽命并不受氣質(zhì)影響，不需要提供壓縮空氣，可獨(dú)立構(gòu)成除塵系統(tǒng)，但結(jié)構(gòu)稍大，過(guò)濾風(fēng)速相對(duì)較低?？紤]到本地區(qū)濕度大的特點(diǎn)，故選用逆氣流反吹。5.3清灰的控制傳統(tǒng)的清灰方式為連續(xù)清灰噴吹，這種方式能源浪費(fèi)嚴(yán)重，而本設(shè)計(jì)采用差壓控制。當(dāng)濾袋阻力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，清灰系統(tǒng)開(kāi)始清灰工作，當(dāng)濾袋阻力通過(guò)逆氣流清灰降到設(shè)定值時(shí)，清灰系統(tǒng)停止工作。這樣，既可使除塵器在正常的阻力范圍內(nèi)工作，又可降低清灰的能耗。5.4排灰方式排

9、灰不暢是袋式除塵器的常見(jiàn)故障之一。由濾袋過(guò)濾下來(lái)的粉塵，通常都是落入灰斗，再由螺旋排灰機(jī)或卸灰閉鎖器排出。一般的灰斗壁的斜角都要大于粉塵的自流角，使之順利地滑落。但在溫度變化、壁面或粉塵潮濕時(shí)，就使粉塵很難滑落下來(lái)。這樣，在灰斗內(nèi)容易產(chǎn)生粉塵結(jié)拱現(xiàn)象，使排灰困難，嚴(yán)重時(shí)造成除塵器堵塞。在設(shè)計(jì)中，采用平底的灰斗結(jié)構(gòu)。排灰系統(tǒng)由刮板機(jī)構(gòu)和卸灰閉鎖器組成。落到灰斗內(nèi)的粉塵，由刮灰板強(qiáng)制刮到卸灰口，再通過(guò)卸灰器排出，這樣就破壞了粉塵結(jié)拱的條件，既使粉塵不致于結(jié)拱，又降低了整機(jī)的高度，使粉塵順利排出除塵器。5.5過(guò)濾組件過(guò)濾布袋是除塵器的重要組成部分，粉塵潮濕導(dǎo)致粉塵在濾袋表面粘附并結(jié)塊，使除塵器阻力增

10、加，清灰系統(tǒng)無(wú)法將粉塵吹落，在設(shè)計(jì)中，采用斥水的覆膜濾料，使之既有良好的透氣性，又可避免空氣潮濕導(dǎo)致的濾袋堵死現(xiàn)象。5.6泄爆裝置本機(jī)設(shè)有泄爆裝置。在萬(wàn)一除塵器發(fā)生粉塵爆炸時(shí)，可及時(shí)將爆炸壓力泄出，防止引起二次爆炸，威脅其它設(shè)備和人身安全。泄爆裝置主要由泄爆薄板、報(bào)警傳感器等組成。當(dāng)爆炸時(shí)，除塵器體內(nèi)形成正壓，壓力沖破泄爆薄板使其釋放，同時(shí)傳感器發(fā)生報(bào)警信號(hào)。5.7控制方式除塵器與風(fēng)網(wǎng)連鎖可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。1)開(kāi)機(jī)順序:卸灰器刮灰機(jī)構(gòu)風(fēng)網(wǎng)主風(fēng)機(jī)。2)停機(jī)順序:風(fēng)網(wǎng)主風(fēng)機(jī)刮灰機(jī)構(gòu)卸灰器。3)清灰控制:當(dāng)阻力超過(guò)1200pa時(shí)開(kāi)始清灰；當(dāng)阻力降至800pa時(shí)清灰停止。4)泄爆控制:當(dāng)發(fā)生爆炸時(shí)