反吹风袋式除尘器

尽管脉冲喷吹袋式除尘器具有过滤风速高清灰能力强等优点,但是在处理大烟气量且无压缩空气气源时,仍有采用反吹风袋式除尘器。
反吹风除尘器的分类
1.按进气方式分类
反吹风袋式除尘器按进气方式分为上进风反吹风袋式除尘器和下进风反吹风袋式除尘器。
①上进风袋式除尘器的进风总管在除尘器的上部,气流进到袋室后在滤袋内自上向下流动,与粉尘落下方向一致。
②下进风袋式除尘器的进风总管在除尘器灰斗位置,气流进到袋室后在滤袋内自下向上流动,与粉尘落下方向相反。
2.按清灰方式分类
按清灰方式反吹风袋式除尘器分为以下三类
(1)分室反吹风清灰分室反吹清灰袋式除尘器是应用较多的除尘器,其特点是把除尘器分成若千室,当一个室反吹清灰时其他室正常过滤运行。分室反吹除尘器分为正压式和负压式两种,其中负压式优点较多。分室反吹风袋除尘器通常采用圆袋内滤式工作。
(2)气环反吹风清灰这种清灰方式是在内滤式圆形滤袋的外侧,贴近滤袋表面设置一个中空带缝隙的圆环,圆环可上下移动并与压气或高压风机管道相接。由圆环内向的缝状喷嘴喷出的高速气流,将沉积于滤袋内侧的粉尘清落。
(3)回转脉动反吹风清灰式是使反吹清灰方式的反向气流产生脉动动作的清灰方式,其构造较复杂,要设有能产生脉动作用的机构,清灰作用较强。这种反吹风袋式除尘器以不分室扁袋外滤式较多。
反吹风除尘器结构
反吹风袋式除尘器清灰方式由箱体、框架、反吹机构、走梯、平台、控制装置等部分组成,其结构特点如下。
1.滤袋室的布置
(1)袋室的分室 反吹风袋式除尘器为了在清灰时仍然工作,采用将除尘器分为若干小室,实行逐室停风反吹。分室时4~8室为单排布置,6~20室采用双用排布置。
(2)袋室的布置 滤袋室的布置首先必须满足过滤面积的要求。在过滤面积满足要求的前提下,主要考虑在维修方便的条件下尽量使滤袋布置紧凑,以减少占地面积。一般,滤袋的中心距为:200mm滤袋,中心距取250~280mm;250mm滤袋,中心距取300~250mm;300mm滤袋,中心距取350~400mm。滤袋的排数按滤袋的直径大小确定,当袋室中间有检修通道时,对于200mm直径滤袋,一般不超过三排。对于300mm直径滤袋,则不含超过两排。当滤袋室两侧设有检修通道时,滤袋排数可采用四排或六排。每排滤袋横向根数,可根据实际需要确定。检修通通常取300~600mm(滤袋间净距离或滤袋到壁板净距离)。回转反吹风袋式除尘器采用圆形滤袋室,由于圆形袋室的结构强度比方形大,结构简单,一般可不要框架结构。更主要的是圆形室便于回转臂旋转清灰。
(3)滤袋尺寸滤袋尺寸主要是确定直径和长度。滤袋直径。滤袋直径一般都在100~400mm范围内。内滤式滤袋的长度按滤袋长度与直径的比即长径比确定。长径比一般可取(5~40):1,常用的为(15~35):1。长径比取高值时,可使除尘器高度增加,减少占地面积滤袋长径比除考虑平面布置,还应考虑到袋口风速。因为对于一定直径的滤袋、滤袋愈长,每根滤袋的风量愈大,气流上升速度大,滤袋粉尘不容易降落下来,从而造成对滤袋的磨损。锅炉除尘袋口风速取1~1.2m/s。
2.灰斗
反吹风袋式除尘器的灰斗与其他型式除尘器灰斗有三点不同:一是装在灰斗上的花板要设防涡流接管,对进到滤袋的气流进行导流;二是在灰斗的下部设防搭棚板预防灰斗粉尘出现搭桥现象;三是反吹风袋式除尘器灰斗的卸灰阀应采用双层卸灰阀,以防卸灰阀漏风造成反吹清风效果欠佳。此外,有经验的设计者往往把灰斗进气口对面的壁板加厚,避免浓度高或磨损性强的粉尘把该处的壁板磨坏影响使用。
3.反吹风清灰机构
反吹风清灰机构是除尘器正常运行的重要环节。装置清灰机构由切换阀门及其控制系统组成。清灰机构设计的原则是:与除尘器匹配机构简单可靠,动作速度快,清灰效果好。
对切换阀门的基本要求是:阀座密封性好,切换速度快。在正常工况条件下,大都采用平板阀,依靠硅橡胶密封圈,实现弹性密封;在高温工况条件(>150℃),宜采用鼓形阀,利用鼓形曲面与平面阀座刚性密封。切换时间与动力装置及阀体大小有关,一般以2~5s为宜。气动装置的推杆速度快,所以多采用气动方式随着高速电动缸产品的成熟,也有用电动方式。
反吹风袋式除尘器的清灰机构有以下4种形式。
(1)三通换向阀三通换向阀有三个进出口,除尘器滤袋室正常除尘过滤时气体由下口至排气口、反吹口关闭。反吹清灰时,反吹风口开启,排气口关闭,反吹气流对滤袋室滤袋进行反吹清灰。三通换向阀工作原理。三通阀是常用的反吹风清灰机构形式。这种阀的特点是结构合理,严密不漏风(漏风率小于1%),各室风量分配均匀。
(2)一、二次挡板阀,利用一次挡板阀和二次挡板阀进行反吹风袋式除尘器的清灰工作是清灰机构的另一种形式。除尘器某袋滤室除尘工作时,一次阀打开,二次阀关闭,吹清灰时,一次阀关闭,二次阀打开,相当于把三通换向阀一分为二。一、二次挡板阀的结构形式有两种:一种与普通蝶阀类似,但要求阀关闭后严密,漏风率小于5%;另一种与三通换向阀类似,只是把3个进出口改为2个进出口,这种阀的漏风率小于1%。
(3)回转切换阀回转切换阀由阀体、回转喷吹管、回转机构、摆线针轮减速器、制动器、密封圈及行程开关等组成。回转切换阀工作原理如图4-35所示。当除尘器进行分室反吹时,回转喷吹管装置在控制装置作用下按程序旋转并停留在清灰布袋室风道位置。此时滤袋处于不过滤状态,同时反吹气流逆向通过布袋,将粉尘清落。
(4)盘式提升阀用于反吹风袋式除尘器的盘式提升阀有两类:一类用于负压反吹风袋式除尘器,结构同脉冲除尘器提升阀,其外形如图4-36所示;另一类用于正压反吹风袋式除尘器,有三个进出口。这两类阀的共同特点是靠阀板上下移动开关进出口。构造简单,运行可靠,检修维护方便。
反吹风除尘器工作原理
1.负压下进风反吹风袋式除尘器工作原理
从集尘罩吸入的含尘气体由下部进入袋室经过滤料过滤后的气体由上部排风管经风机和烟囱排入大气。经一定时间过滤后,阻力达到某一设定值便进行反吹清灰。滤布“再生”反吹风清灰也叫逆气流清灰,也可称缩袋清灰。它主要是通过三通换向阀门的启闭组合来改变滤袋内外压力的方法,即产生与过滤气流方向相反的反吹气流。由于反向气流的作用,将圆筒形滤袋压缩成星形断面或一字形断面,当重新恢复过滤时产生振动而使附积的粉尘层脱落。反吹气流的静压作用是使滤袋变形引起滤袋附积粉尘脱落,反吹气流的速度也是导致粉尘层崩落的因素。这种清灰方法有时会产生局部脱落,即斑状剥落。
2.反吹风清灰机理
反吹风清灰的机理,一方面是由于反向的清灰气流直接冲击尘块;另一方面由于气流方向的改变,滤袋产生胀缩变形而使尘块脱落。反吹气流的大小直接影响清灰效果。点回四口出个反吹风清灰在整个滤袋上的气流分布比较均匀。振动不剧烈,故过滤袋的损伤较小。反吹风清灰多采用长滤袋(4~12m)。由于清灰强度平稳,过滤风速一般为0.6~1.2m/min,且都是采用停风清灰,此时滤袋不再进行过滤除尘。采用高压气流反吹清灰,如回转反吹袋式除尘器清灰方式,在过滤工作状态下进行清灰也可以得到较好的清灰效果,但需另设中压或高压风机。这种方式可采用较高的过滤风速。
3.清灰方法
(1)负压清灰负压是指袋式除尘器处在风机的负压端,这种除尘器通常采用下进风排风内滤式结构,且其有相互分隔的袋滤室。当某一袋滤室清灰时,通过控制机构先关闭该室的出风口阀门,同时打开反吹风管的进风阀门,使该袋滤室与室外大气相通。此时由于其他各袋滤室都处在风机负压状态下运行,而待清灰的袋滤室在大气压力的作用下使室外空气经反吹风管进入该室。反吹风气流被吸入滤袋内,并沿着含尘气流过滤时相反的方向,经进气管道被吸入到其他袋滤室。清灰气流通过滤袋时,使滤袋压瘪,通过控制机构控制阀门的启闭,使滤袋反复胀瘪数次,抖动滤袋,更有利于粉尘的脱落,提高了清灰效果。
这种构造的除尘器用于高温含尘气体净化时,由于反吹风吸入环境空气的温度较低,容易使高温气体在袋滤室或灰斗内冷却到露点温度以下,使滤袋或器壁出现结露、糊袋现象,严重会影响除尘器的正常运行,在潮湿地区应用更应注意。这种负压吸入大气反吹风清灰的除尘器装置宜用于常温含尘气体的处理。
(2)正压循环烟气清灰正压是指袋式除尘器处在风机的正压端。这种除尘器通常是下进风内滤直排式结构,每一组袋滤室是相通的,它们之间没有隔板。当某一袋滤室需要清灰时,首先关闭该组滤袋的烟气入口阀门,同时打开反吹风管的阀门。由于反吹风管与系统引风机的负压端相通,在风机负压的作用下,待清灰的滤袋内亦处于负压状态,这样滤室内净化后的烟气被吸入到该组滤袋内,使该组滤袋变瘪。同样,通过控制有关阀门的启闭,使滤袋出现数次的胀瘪,更有助于滤袋内壁粉尘的脱落,达到清灰目的。从滤袋脱落的粉尘,一部分落入灰斗,小部分微尘随反吹气流经风机负压端的反吹管道,与含尘烟气汇合后通过风机进入其他袋滤室再净化处理。
这种构造的除尘器由于利用系统内的循环烟气反吹清灰,避免了反吹风引起的袋滤室内结露、糊袋现象。这种反吹清灰方式的除尘系统一般宜用来处理高温烟气,系统风机的压力要求在4kPa以上。
（3）负压循环烟气清灰这种构造的除尘器通常也是下进风上排风内滤式。各袋滤室之间设有隔板,使各袋滤室成为相互独立的小室。除尘器处在系统风机的负压端,反吹风管与系统风机出口的正压端相连。当某一袋滤室需要清灰时,先关闭该袋滤室与风机负压端相连的净气出口阀,然后打开反吹风管的进气阀门,此时,循环烟气在风机正压的作用下,经反吹风管进入该滤袋室,实现反吹清灰。从滤袋上脱落的粉尘大部分在灰斗内沉降,未沉降下来的微尘在风机负压的作用下,经含尘烟气入口被吸出,与含尘烟气混合后被吸入相邻各室再次进行净化。负压布袋循环烟气反吹风清灰示意。
含尘气体由上部进入各小袋室，经过滤料过滤后的净化气体由下部排风管经烟囱排入大气，经一定时间过滤后，阻力达到某设定值便进行反吹清灰，使滤布“再生”。
反吹风清灰主要是通过阀门的启闭组合来改变滤袋内外压力的方法,即产生与过滤气流方向相反的气流。由于反向气流(或逆压)的作用,将圆筒形滤袋压缩成星形断面(有的呈一字形断面),反吹气流的作用是引起滤袋附积粉尘脱落的一个原因,由于滤袋变形是导致粉尘层崩落的另一个原因。反吹风机的抽吸作用使滤袋内外压差发生改变,滤袋受压变瘪,当滤袋恢复过滤时,由于产生抖动,实现了清灰过程。工作过程如下:当进气阀2关闭,反吸风
阀1开启时,由于反吸(吹)风机的作用改变了滤袋8内压力,滤袋被压缩变瘪,经10s后,反吸风阀1关闭,进气阀2开启,此时滤袋8被吹胀并发生抖动,粉尘抖入灰斗,实现清灰目的。