子由于慣性繼續(xù)按原來(lái)氣流方向前進(jìn),碰撞到障礙物上而被捕集下來(lái)。慣性除塵器的結(jié)構(gòu)較重力沉降室復(fù)雜,但它的體積大為減小,并能捕集粒徑大于20μm的粉塵。
?。?8)旋風(fēng)除塵器
利用氣流旋轉(zhuǎn)過(guò)程中作用在粉塵上的離心力,使粉塵從含塵氣流中分離出來(lái)的設(shè)備稱(chēng)為旋風(fēng)除塵器。普通旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)如圖19-12所示,它是由筒體、錐體、排出管(內(nèi)筒)三部分組成。含塵氣流由除塵器進(jìn)口沿切線方向進(jìn)入除塵器后,沿外壁由上向下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),粉塵離心力的作用下向外壁移動(dòng)。到達(dá)外壁的粉塵在下旋氣流和重力的共同作用下沿壁面落入灰斗。旋風(fēng)除塵器是目前工業(yè)中應(yīng)用較廣的一種除塵設(shè)備。它具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低;(2)除塵器中沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件,維護(hù)方便;(3)可耐400℃高溫,如采用特殊的耐高溫材料,還可以耐受更高的溫度;(4)除塵器內(nèi)敷設(shè)耐磨內(nèi)襯后,
可用以凈化含高磨蝕性粉塵的煙氣。其缺點(diǎn)是:(1)對(duì)捕集微細(xì)粉塵(小于5μm)和塵粒密度小的粉塵(如纖維性粉塵)除塵效率不高;(2)由于除塵效率隨筒體直徑增加而降低,因而單個(gè)除塵器的處理風(fēng)量受到一定限制。旋風(fēng)除塵器有多種結(jié)構(gòu)形式,如多管組合式、旁路式、擴(kuò)散式、直流式、平旋式、旋流式等。這些旋風(fēng)除塵器都是在普通旋風(fēng)除塵器基礎(chǔ)上在結(jié)構(gòu)方面加以改進(jìn),目的是為了提高效率,降低阻力。
?。?9)多管旋風(fēng)除塵器
屬旋風(fēng)除塵器的一種結(jié)構(gòu)形式。它是許多(有時(shí)達(dá)100個(gè)以上)小直徑(100~250mm)的旋風(fēng)子并聯(lián)組合在一個(gè)箱內(nèi)合用一個(gè)進(jìn)氣口、排氣口和灰斗,進(jìn)氣和排氣空間傾斜隔板分開(kāi),如圖19-13所示。為了使除塵器結(jié)構(gòu)緊湊,含塵氣體由軸向經(jīng)螺旋導(dǎo)流葉片進(jìn)入旋風(fēng)子,并依靠螺旋導(dǎo)流葉片的作用作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),達(dá)到從氣流中分離粉塵的目的。旋風(fēng)除塵器的效率是隨著筒體直徑的減小而增加的,但直徑減小,處理風(fēng)量也減小。當(dāng)要求處理風(fēng)量較大時(shí),如將幾臺(tái)旋風(fēng)除塵器并聯(lián)起來(lái)使用,占地面積會(huì)太大,管理也不方便,在這種情況下,
可以考慮采用多管旋風(fēng)除塵器。在處理風(fēng)量相同時(shí),多管旋風(fēng)除塵器的除塵效率要比切向進(jìn)氣的旋風(fēng)除塵器高。由于布置緊湊,采用多管旋風(fēng)除塵器還可以減少占用空間。為了避免旋風(fēng)子發(fā)生堵塞,多管旋風(fēng)除塵器不宜處理粘性大的粉塵。
?。?0)擴(kuò)散式旋風(fēng)除塵器
擴(kuò)散式旋風(fēng)除塵器是帶有倒圓錐體的旋風(fēng)除塵器。它主要由較短的圓筒體和下接的倒圓錐體組成(見(jiàn)圖19-14)。在倒圓錐體下部裝有倒漏斗形的反射屏(又稱(chēng)擋灰盤(pán))。含塵氣體以切線方向進(jìn)入除塵器后,從上向下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),在到達(dá)錐體下部時(shí),由于反射屏的作用,大部分氣流折轉(zhuǎn)向上由排出管排出。緊靠器壁的少量氣流隨同濃縮的粉塵沿倒錐下沿與反射屏之間的環(huán)縫進(jìn)入灰斗,將粉塵分離后,由反射屏中心透氣孔向上排出,與上升的內(nèi)旋氣流混合后經(jīng)排出管排出除塵器。由于設(shè)置了反射屏,主氣流折轉(zhuǎn)向上時(shí)不會(huì)將灰斗中的粉塵帶出,從而提高了除塵效率。
?。?1)長(zhǎng)錐體旋風(fēng)除塵器
錐體部分較長(zhǎng)的旋風(fēng)除塵器。在旋風(fēng)除塵器的錐體部分,由于斷面不斷減小,塵粒到達(dá)外壁的距離也逐漸減小,氣流的旋轉(zhuǎn)速度和塵粒受到到的離心力不斷增大,這對(duì)塵粒的分離都是有利的?,F(xiàn)代的高效旋風(fēng)除塵器大都采用長(zhǎng)錐體就是這個(gè)原因。目前國(guó)內(nèi)的高效旋風(fēng)除塵器,如CZT型和XCX型等也都是采用長(zhǎng)錐體,錐體長(zhǎng)度為2.8~2.85D(D為筒體直徑。
?。?2)袋式除塵器
利用織物制作的袋裝過(guò)濾元件含塵氣流中捕集粉塵的設(shè)備稱(chēng)為袋式除塵器。目前在各種高效除塵器中,袋式除塵器是最有競(jìng)爭(zhēng)力的一種。它的主要優(yōu)點(diǎn)有:(除塵效率高,特別是對(duì)微細(xì)粉塵也有較高的效率,一般可達(dá)99%。如果設(shè)計(jì)合理,使用得當(dāng),維護(hù)管理得好,除塵效率不難達(dá)到99.9%以上。(2)適應(yīng)性強(qiáng),可以捕集不同性質(zhì)的粉塵,例如不受粉塵比電阻的限制。此外,進(jìn)口含塵濃度在一相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化時(shí),對(duì)除塵器效率和阻力影響都不大。(3)處理風(fēng)量范圍大,可由每小時(shí)數(shù)百立方米到每小時(shí)數(shù)百萬(wàn)立方米??梢灾瞥芍苯釉O(shè)在室內(nèi)、機(jī)床附近的小型除塵機(jī)組,也可以作成大型的除塵器室,即所謂袋房。一個(gè)袋房可以集中安裝上萬(wàn)條濾袋。(4)結(jié)構(gòu)靈活,可以因地制宜采用沒(méi)有振打機(jī)構(gòu)的所謂土布袋除塵器,在條件允許時(shí)也可采用效率更高的脈沖噴吹袋式除塵器。(5)便于回收干料,不存在水的污染和泥漿處理問(wèn)題。它的主要缺點(diǎn)是:(1)應(yīng)用范圍主要受濾料的耐溫和耐腐蝕性能的限制,特別是在耐高溫方面,目前常用的濾料(如滌淪絨布)只適用于120~132℃,而玻璃纖維等濾料可耐250℃左右,煙氣溫度更高時(shí),就要采用價(jià)格昂貴的特殊濾料,或者采用冷卻措施,這會(huì)使造價(jià)增加,系統(tǒng)變得復(fù)雜。(2)一般不適宜處理粘性強(qiáng)或吸濕性強(qiáng)的粉塵,特別是煙氣溫度不能低于露點(diǎn),否則會(huì)產(chǎn)生結(jié)露,堵塞濾袋。(3)處理風(fēng)量大時(shí),占地面積大。
(83)濾袋
濾袋是在袋式除塵器中起濾塵作用的織物過(guò)濾元件,以條計(jì)。按濾袋形狀有圓袋(如圓筒形濾袋、封筒形濾袋)和扁袋(如梯形濾袋、楔形濾袋、圓頭矩形濾袋等)兩種。通常的袋式除塵器的濾袋都采用圓袋。圓袋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于清灰。采用扁袋結(jié)構(gòu)的袋式除塵器,在體積相同情況下,比圓袋多40%以上的過(guò)濾面積。在過(guò)濾面積相同的情況下,扁袋除塵器的體積要比圓袋小。盡管扁袋除塵器有著明顯優(yōu)點(diǎn),但目前在工業(yè)中的使用量仍大大少于圓袋除塵器,其主要原因是扁袋的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,換袋比較困難,濾袋與骨架的磨損較大等。
?。?4)濾料
用于制作袋式除塵器濾袋的織物。袋式除塵器的性能在很大程度上取決于濾料的性能。濾料的性,主要指過(guò)濾效率、透氣性、耐化學(xué)侵蝕性和強(qiáng)度等,這些都與濾料的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)有關(guān)。在選擇濾料時(shí),必須根據(jù)含塵氣體的性質(zhì)(如粉塵粒徑,氣體的溫度、濕度等)并結(jié)合各種濾料的特性,從中選擇最符合使用條件物濾料。常用的濾料有:(1)毛織物——透氣性好,阻力小,容塵量大,過(guò)濾效率高,易于清灰,耐酸性能好,但耐堿性能差,只能用于90℃以下,價(jià)格比棉布或合成纖維濾布高得多。(2)尼龍——耐磨性好,耐堿不耐酸,只能用于85℃以下。(3)高溫尼龍(諾梅克斯)——耐磨性和耐酸性、耐堿性能好,使用壽命比玻璃纖維高2——10倍,可在220℃下長(zhǎng)期使用。(4)玻璃纖維——吸濕性小,抗拉強(qiáng)度大,耐酸性能好。經(jīng)硅油、石墨和聚四氟乙烯處理過(guò)的玻璃纖維濾料可在300℃下長(zhǎng)期使用,但不耐磨、有耐折。(5)滌淪絨布——耐磨性僅次于尼龍,過(guò)濾效率高,阻力小,可在120℃下長(zhǎng)期使用,這是目前應(yīng)用最普遍的一種濾料。最近從美國(guó)戈?duì)柟疽M(jìn)的GORE—TEX
@薄膜表面濾料,可耐溫260℃,對(duì)微細(xì)粉塵,除塵效率也接近100%。該濾料是由聚四氟乙烯膨脹后壓制而成,其厚度為100μm,眼孔為0.1μm,可根據(jù)含塵氣體的性質(zhì),貼在所需的濾料上,構(gòu)成復(fù)合濾料。它表面光潔、清灰容易,是發(fā)展高效袋式除塵器和實(shí)現(xiàn)凈化空氣再循環(huán)的一種理想濾料。
?。?5)過(guò)濾面積
起濾塵作用的濾料有效面積,以m
2計(jì)。MC——I型脈沖噴吹袋式除塵器的濾袋規(guī)格(直徑×長(zhǎng)度)為0.12×2m,單條濾袋的過(guò)濾面積為0.754 m
2。LDB型對(duì)噴脈沖除塵器由于采用上、下對(duì)噴清灰方式,故濾袋可長(zhǎng)達(dá)5m,其單條濾袋的過(guò)濾面積為MC——I型(上噴)的2.5倍。過(guò)濾面積是袋式除塵器一個(gè)重要技術(shù)參數(shù),根據(jù)所需處理氣體量L(m
2/h)和選定的過(guò)濾風(fēng)速υ(m/min),即可按公式F=L/60υ算出所需的總過(guò)濾面積F(m
2)。
?。?6)過(guò)濾風(fēng)速
含塵氣體通過(guò)濾料有效面積的表觀速度為過(guò)濾風(fēng)速,以m/min計(jì)。過(guò)濾風(fēng)速是袋式除塵器的一個(gè)重要參數(shù),它對(duì)除塵器的工作和性能都有很大影響。過(guò)濾風(fēng)速過(guò)高,會(huì)使積附在濾袋上的粉塵層壓實(shí),阻力急劇增加。由于濾袋兩側(cè)的壓力差增加,使粉塵顆粒滲入到濾料內(nèi)部,甚至透過(guò)濾料,致使出口含塵濃度增加。這種現(xiàn)象在濾料剛清完灰后更為明顯。過(guò)濾風(fēng)速高會(huì)導(dǎo)致濾袋上迅速成粉塵層,引起過(guò)于頻繁的清灰。在低過(guò)濾風(fēng)速的情況下,阻力低,效率高,但需要的濾袋面積也增加、除塵器的體積占地積也要相應(yīng)加大。因此,過(guò)濾風(fēng)速的選擇要綜合粉塵的性質(zhì)(如粒徑大?。?、含塵濃度、濾料種類(lèi)、清灰方法等因素來(lái)確定。脈沖噴吹清灰袋式除塵器的過(guò)濾風(fēng)速一般采用1.5~4m/min,最常用的是2~3m/min。
?。?7)清灰
為使過(guò)濾式(包括袋式和顆粒層)除塵器的阻力(壓力損失)保持在設(shè)計(jì)范圍,利用機(jī)械的或空氣動(dòng)力等手段,以清除濾料(濾袋或顆粒層)所捕集粉塵的種種方法均稱(chēng)之為清灰。袋式除塵器工作時(shí),隨著粉塵在濾袋上的積聚,除塵效率不斷增加,同時(shí)阻力也增大。當(dāng)阻力達(dá)到一定程度時(shí),濾袋兩側(cè)的壓力差就很大,會(huì)把有些已附在濾料上的微細(xì)粉塵擠壓過(guò)去,使除塵效率降低。另外,除塵器阻力過(guò)高,會(huì)使通風(fēng)除塵系統(tǒng)的風(fēng)量顯著下降,影響吸塵罩的工作效果。因此當(dāng)阻力達(dá)到一定數(shù)值后,要及時(shí)進(jìn)行清灰,使袋式除塵器的阻力,保持在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。袋式除塵器按其主要清灰方法可分為機(jī)械清灰、脈沖噴吹清灰、逆氣流清灰三類(lèi)。
?。?8)機(jī)械振打袋式除塵器
利用機(jī)械裝置使濾袋產(chǎn)生振動(dòng)而清灰的濾袋式除塵器。圖19-15為采取垂直方向振打的袋式除塵器,含塵氣體通過(guò)濾袋時(shí),粉塵被阻留在濾袋內(nèi)表面,凈化后的氣體從上部排出。為了清除濾袋上的粉塵,在除塵器頂部設(shè)有凸輪振打機(jī)構(gòu),使濾袋產(chǎn)生上下振動(dòng),把粉塵抖落到灰斗里。一般來(lái)說(shuō),機(jī)械振打的振動(dòng)強(qiáng)度分布不均勻,采用的過(guò)濾風(fēng)速較低,而且對(duì)濾袋的損傷較大,
近來(lái)已逐漸被其他清灰方法所代替,但由于某些機(jī)械振打方法簡(jiǎn)單,投資少因而在不少場(chǎng)合仍在采用。這種袋式除塵器的過(guò)濾風(fēng)速一般取0.6~1.6m/min,阻力約為800~1000Pa。
(89)脈沖噴吹袋式除塵器
脈沖噴吹袋式除塵器是以壓縮空氣為動(dòng)力,利用脈沖噴吹機(jī)構(gòu)在瞬間內(nèi)將高速氣流噴入濾袋而清灰的袋式除塵器。脈沖噴吹袋式除塵器的結(jié)構(gòu)如圖19-16所示。含塵氣體由進(jìn)口9進(jìn)入中部箱體Ⅱ,繼而進(jìn)入濾袋15,經(jīng)過(guò)濾袋時(shí),粉塵被阻留在濾袋外表面,凈化氣體經(jīng)文丘里管6進(jìn)入上部箱體Ⅰ,最后從凈氣出口17排出。MC型脈沖時(shí)節(jié)吹袋式除塵器按規(guī)格大小,裝有四排至二十排濾袋,每排裝六條。每排濾袋用一個(gè)脈沖閥執(zhí)行噴吹清灰。為按一定程序執(zhí)行噴吹,配備了脈沖控制儀8。脈沖控制儀不斷發(fā)出短促信號(hào),通過(guò)電磁閥3程序地控制各脈沖閥,使之開(kāi)啟或關(guān)閉。當(dāng)脈沖閥開(kāi)啟時(shí)(只