粉尘的特性对于袋式除尘器具有重要的意义。譬如一些具有凝聚性的粉尘颗粒,当含尘气流进入到袋室内,由于气体的不规则运动对颗粒的影响,使得粉尘颗粒聚积在一起形成较大的颗粒,随着气流的运动附着在滤袋的表面,缩短了清灰的周期,严重影响了除尘器的性能,粉尘在器壁上的堆积,也会使除尘设备或管道发生堵塞和故障。对于粒径小于lμm的细小粉尘,粘附作用主要依靠的是分子间的作用力,而含水分较高的粉尘、溶水性或吸湿性的粉尘主要是靠水分子产生的粘附力,纤维状的粉尘则主要与壁面的状态有关。
捕捉气体中颗粒物的机理有两个,一个是有可以让颗粒依附在上面的物质,譬如纤维,织物,固体壁面表面等,还要有使颗粒轨迹运动方向不同的作用力,比如重力、静电力、惯性力等,这就是所谓的颗粒的捕捉,而要使颗粒从附着的表面离去,一方面需要有外力的作用迫使,即分离设施,还要有一定的时间,使依附在表面的颗粒被除去。这就是颗粒的捕捉过程和清灰过程。
过滤层阻力由滤料阻力和粉尘层阻力构成,降低过滤层阻力的措施主要在粉尘层阻力方面。
1)降低过滤风速
从理论公式上可知,脉冲单机除尘器滤料压力损失变化率在很大程度上与过滤风速有关。过高的过滤风速,会压实滤料上的粉尘层,增大滤料两端压差,使粉尘颗粒渗入到滤料内部,甚至渗透滤料,使出口含尘浓度增加。这种现象在滤料刚清灰后比较明显,过滤风速高会使滤料上迅速形成粉尘层,压力迅速升高,从而引起清灰频繁。在低过滤风速的情况下,压力损失小、过滤效率高,但庞大的设备不仅占用原本就紧张的空间,而且耗用更多的钢材,使成本增加。因此,过滤风速的选择要综合粉尘性质(粉尘粒径、含尘浓度等)、滤料种类、清灰方法等因素来确定。
2)采用表面、表层过滤方式滤料
采用表面、表层过滤方式的滤料在实验和实际应用中,都有较低的压力损失变化率。同时,这种过滤方式可以减少滤料内部空间因掺尘而造成滤料使用后期阻力上升,从而可以保持稳定的清灰周期,达到良好的清灰效果。
3)降低含尘浓度
较高的含尘浓度,会迅速增加附着在滤料表面的粉尘层厚度,继而增加滤料的压力损失,缩短清灰周期。因此,降低含尘浓度是延长清灰周期最有效且直接的手段。单机脉冲除尘器入口含尘浓度过高时,可采用预除尘措施。改造电除尘器时,可设计成“电一袋”复合式除尘器,即保留原电除尘器中的1^2个电场,先除掉一部分大颗粒粉尘,使得到袋区的烟气含尘浓度有一定的下降。设计时要特别注意处理好入口浓度和滤袋过滤面浓度的演变关系。
滤料清灰周期的计算
一般情况下,滤料的压力损失在新袋安装后一个月内增长较快,随后即趋于稳定,随着过滤时间的延长,虽有增长但比较缓慢,增长速度多数近似为定值。
随着除尘器工作时间的延长,烟尘通过滤袋所形成的阻力逐渐增大,除尘器所需要的过滤风速就越高,对滤袋的冲刷就越严重,除尘能源损耗也就越大。减少过滤阻力就是节约能耗,这就需要清灰来减轻这种阻力。清灰过程中袋笼与滤料的摩擦,对滤料也有损伤。试验表明,PTFE的抗磨损性能优于PPS。PTFE含量越高,抗磨损性能越强。PPS和PTFE优化混合后具有更好的摩擦和磨损性能,经后处理抗磨损性能更优。
合理确定滤袋间距、选择合适的清灰方式,以及清灰时间,减少相互摩擦和碰撞,设置阻流挡板、优化气流分布,以及提高PL单机除尘器密封性、避免漏风等措施,均可以有效提高滤料的机械性能。
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