LMC立窯低壓長(zhǎng)袋收塵器設(shè)計(jì)特點(diǎn)

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簡(jiǎn)介： 低壓長(zhǎng)袋脈沖技術(shù)綜合了反吹風(fēng)袋收塵器與氣箱脈沖袋收塵器的優(yōu)點(diǎn)，克服了二者不足，又完全克服了傳統(tǒng)管式脈沖噴吹的缺點(diǎn)。該收塵器濾袋長(zhǎng)6米以上，使主機(jī)占地面積小，清灰所需氣源壓力低（0.3Mpa）能耗少，清灰效果與氣箱脈沖袋收塵器完全相同。尤其在處理大風(fēng)量的揚(yáng)塵點(diǎn)，低壓長(zhǎng)袋脈沖袋收塵器則成為首選設(shè)備。
關(guān)鍵字：脈沖 清灰 濾料 離線(xiàn) 在線(xiàn)

低壓長(zhǎng)袋脈沖技術(shù)在我國(guó)水泥各行業(yè)近兩年發(fā)展較快，它綜合了反吹風(fēng)袋收塵器與氣箱脈沖袋收塵器的優(yōu)點(diǎn)，克服了二者的不足，做為新一代脈沖技術(shù)又完全克服了傳統(tǒng)管式脈沖噴吹的缺點(diǎn)。該收塵器濾袋長(zhǎng)6米以上，使主機(jī)占地面積小，清灰所需氣源壓力低（0.3Mpa）能耗少，清灰效果與氣箱脈沖袋收塵器完全相同。尤其在處理大風(fēng)量的揚(yáng)塵點(diǎn)，低壓長(zhǎng)袋脈沖袋收塵器則成為首選設(shè)備。

LMC低壓長(zhǎng)袋脈沖袋收塵器的主要特點(diǎn)

一、清灰方式與參數(shù)

LMC袋收塵器由箱體、灰斗、濾袋、袋籠、文丘里管，脈沖清灰系統(tǒng)及進(jìn)出風(fēng)管、切換閥等組成。它的工作原理如圖一所示。含塵氣體進(jìn)入進(jìn)風(fēng)管后折下灰斗上升至濾袋過(guò)濾。粗顆?？繎T性落入灰斗底部，細(xì)粉塵被阻留在濾袋外表面。過(guò)濾后的氣體通過(guò)各濾袋匯集到凈氣室，經(jīng)出風(fēng)管、風(fēng)機(jī)排入大氣。隨著過(guò)濾過(guò)程不斷進(jìn)行，濾袋外表層積塵逐漸增多、增厚，這時(shí)需要對(duì)濾袋進(jìn)行清灰。PC機(jī)控制儀發(fā)出信號(hào)，對(duì)每單元逐個(gè)清灰（每單元濾袋分?jǐn)?shù)組，每組12條）壓縮空氣經(jīng)脈沖閥，噴管、文丘里進(jìn)入濾袋，使濾袋膨脹，震動(dòng)，達(dá)到清灰目的。

（圖一）

LMC袋收塵器的脈沖噴吹屬于強(qiáng)力清灰。當(dāng)脈沖氣流噴射時(shí)，瞬間高壓空氣由于文丘里管誘導(dǎo)作用而抽吸周?chē)哂诒旧砦灞兜亩螝饬鳑_入濾袋。所產(chǎn)生的壓力對(duì)濾袋作用時(shí)加載速度極快，由袋口向底端訊速傳遞，引起袋壁及粉塵層的拉伸、壓縮、剪切、使粉塵層破裂、脫落、清灰效果明顯。

1． 文丘里管及脈沖清灰系統(tǒng)

脈沖清灰系統(tǒng)包括脈沖閥、噴管、氣包管。

脈沖閥選用淹沒(méi)式，噴吹阻力低，適合低壓噴吹。氣包采用方形氣包，脈沖閥直接安裝在氣包上，如圖二所示。

（圖二）

2. 脈沖清灰試驗(yàn)

脈沖清灰系統(tǒng)我們選擇三種方式試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)，確定最佳脈沖清灰方式。如圖三所示。

（圖三）

三種方式性能優(yōu)、缺點(diǎn)比較：

NO1方式：

a. 第一個(gè)孔與最后一個(gè)孔壓縮空氣氣流量不均，第一孔噴吹氣流量最少，主要是其產(chǎn)生引流而造成。

b. 由于氣流的橫向運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的分力使得噴吹方向跑偏。

c. 部分?jǐn)U引氣流打在花板上，浪費(fèi)清灰功效。

d. 濾袋上端產(chǎn)生負(fù)壓，具有引流，使得濾袋上清灰不凈。濾袋浪費(fèi)400㎜，從而導(dǎo)致整體過(guò)濾面積減少，氣布比提高。

e. 箱體內(nèi)各濾袋清灰程度不均。

NO2方式：

a. 具有二次引流擴(kuò)大清灰氣量，但在濾袋內(nèi)所產(chǎn)生清灰度是中間大旁邊小（見(jiàn)圖中NO2壓力分布圖）

b. 有時(shí)可能在濾袋上端產(chǎn)生引流可導(dǎo)致負(fù)壓，使得濾袋上部清灰不凈。

c．濾袋浪費(fèi)400㎜，從而導(dǎo)致整體過(guò)濾面積減少，氣布比提高。

d. 濾袋上端產(chǎn)生負(fù)壓，平均壽命減短。

結(jié)論：清灰效率有所提高，由于氣布比提高，但仍存在壓差阻力大的缺點(diǎn)，且濾袋壽命減短。

NO3方式：

a. 具有二次引流，可以解決以上兩種方式產(chǎn)生的缺點(diǎn)。

b. 最大限度地利用了氣流形成中各段引流。

c．濾袋內(nèi)壓力分配最佳，故清灰效果最好。

d. 用20％的壓縮空氣導(dǎo)入了花板上80％的干凈氣體，增加了清灰強(qiáng)度。

e. 在同等的清灰效果下，閥門(mén)減小，氣包減小。

結(jié)論：清灰最佳，壓差阻力最小，性能價(jià)格比最優(yōu)，由于清灰均勻, 濾袋壽命相對(duì)提高。

通過(guò)上述三種方案性能比較，選擇第三種脈沖清灰方式。

3. 清灰強(qiáng)度及脈沖閥規(guī)格的確定

LMC袋除塵器設(shè)計(jì)方案為：12條濾袋同用一只脈沖閥，噴吹一次同時(shí)滿(mǎn)足12條濾袋的清灰要求。

（1） 12條濾袋在過(guò)濾風(fēng)速0.9m/min時(shí)通風(fēng)量計(jì)算：

濾袋直徑Ф130mm，長(zhǎng)度6米，數(shù)量12條。

處理風(fēng)量：QA＝0.13X3.14X6X12X.0.9X60＝1587m³/h＝0.44m³/s

0.15秒時(shí)通風(fēng)量為0.066 m³

(2)不同口徑脈沖閥耗氣量計(jì)算

計(jì)算公式：QB =CvFg(ASCO公司提供)

式中：QB－噴吹耗氣量ft³/h

Cv－流量系數(shù)

Fg－脈沖閥在一定壓力下的流量ft³/h

A：21／2″脈沖閥耗氣量

查表：Cv＝106

0.3pMPa時(shí)，F(xiàn)g＝1800ft³/h（1英尺³＝28.32升）

QB1＝CvFg＝106X1800＝190800ft³/h＝5403m³/h＝1.5m³/s

脈沖寬度0.15秒時(shí)耗氣量0.23m^3″

引射氣流量（3倍）0。23X3=0.69M³

總噴吹量：Q21／2″＝0.23＋0.69＝0.91（m³）

B：11／2″脈沖閥耗氣量（壓縮空氣壓力0.3pMPa）

查表：Cv＝51

0.3pMPa時(shí)，F(xiàn)g＝1800ft³/h（1英尺³＝28.32升）

QB2＝CvFg＝51X1800＝91800ft³/h＝2600m³/h＝0.72m³/s

脈沖寬度0.15秒時(shí)耗氣量0.11m^3″

引射氣流量（3倍）0.11X3=0.33M³

總噴吹量：Q11／2″＝0.11＋0.33＝0.44（m³）

(3)脈沖閥規(guī)格確定

由上述計(jì)算：濾袋處理風(fēng)量QA＝0.066m³／0.15S

21／2″脈沖閥噴吹量Q21／2″＝0.9m³／0.15S

11／2″脈沖閥噴吹量Q11／2″＝0.44m³／0.15S

脈沖閥噴量應(yīng)為濾袋處理風(fēng)量2－3倍，才可滿(mǎn)足清灰強(qiáng)度的要求。

依上述計(jì)算，11／2″脈沖閥噴吹量是濾袋處理風(fēng)量的6倍，已完全能夠滿(mǎn)足清灰強(qiáng)度要求。因此，選用11／2″脈沖閥。

LMC清灰壓力設(shè)計(jì)為3.5kg/cm²，屬低壓脈沖噴吹清灰，壓力僅為高壓脈沖的一半。高壓噴吹方式在線(xiàn)清灰時(shí)，在清理的同時(shí)重新開(kāi)始過(guò)濾。噴吹臌脹的濾袋會(huì)訊速返回袋籠上。經(jīng)驗(yàn)證明，當(dāng)濾袋離開(kāi)袋籠返回到它正常位置的速度快得與它離開(kāi)的速度相等，粉塵在清掉的同時(shí)一部分將重新附到濾袋上進(jìn)行過(guò)濾，而過(guò)細(xì)的顆粒進(jìn)入普通氈制成或紡織袋內(nèi)，則出現(xiàn)除塵器清灰時(shí)噴出粉塵超標(biāo)排放現(xiàn)象。降低除塵器效率。這樣除塵器阻力上升很快，則需加快清灰周期頻率縮短濾袋壽命。

LMC低壓脈沖完全可以控制細(xì)顆粒而沒(méi)有噴出現(xiàn)象。它在清灰時(shí)需要一個(gè)低壓高流量脈沖氣體，與普通高壓低流量不同具有兩個(gè)特點(diǎn)：

（一）當(dāng)瞬間濾袋快速膨脹時(shí)具有高流量低壓給濾袋提供加速力。

（二）清灰后可控制減緩濾袋返回速度（控制出風(fēng)閥重新打開(kāi)時(shí)間）實(shí)現(xiàn)濾袋清灰后“軟著陸”。

二、濾料的選擇

濾料、濾袋做為袋除塵器核心，其技術(shù)發(fā)展已有半個(gè)多世紀(jì)。過(guò)去，水泥工業(yè)袋除塵濾料選用主要有兩大類(lèi)，常溫型與高溫型。一般磨機(jī)尾氣、物料轉(zhuǎn)動(dòng)、破碎及通風(fēng)設(shè)備均采用常溫型（＜120℃）材料為工業(yè)滌綸（聚酯長(zhǎng)短纖維）。而水泥烘干機(jī)、水泥回轉(zhuǎn)窯、篦冷機(jī)等勢(shì)力設(shè)備則采用高溫型為玻璃纖維（120℃＜T＜250℃）

到八十年代初期，隨著在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)煙氣粉塵性能的認(rèn)識(shí)，這種單純靠溫度來(lái)區(qū)分濾料的方式已不適應(yīng)。在水泥工業(yè)中，煙氣種類(lèi)有含濕、含酸、含堿、含爆炸性粉塵，另外在機(jī)立窯煙氣、烘干機(jī)煙氣及生料粉磨廢氣中，粘結(jié)性，超細(xì)性，磨啄性等特點(diǎn)也不可忽視。

LMC袋收塵器根據(jù)自身的清灰方式以及處理含塵氣體的不同來(lái)選擇濾袋的材質(zhì)。主要選擇玻璃纖維針刺氈和滌綸拒水柜油合纖針刺濾料兩種，現(xiàn)分述如下：

（1） 玻璃纖維針刺氈

對(duì)于溫度較高的含塵氣體，我們選擇玻纖刺氈濾料。玻璃纖維針刺氈濾料是一種結(jié)構(gòu)合理，性能優(yōu)質(zhì)的新型過(guò)濾材料，它不僅具有玻纖濾料耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)，而且由于氈層纖維三維孔結(jié)構(gòu)，孔隙率高，氣體過(guò)濾阻力小，除塵效率高。并具有耐曲撓、耐磨損、尺寸穩(wěn)定、可在250℃以下溫度使用，適用于各種脈沖袋除塵器，是一種高效、高溫過(guò)濾材料。

（2） 滌綸拒油合纖針刺濾料

拒水拒油合纖針刺濾料是采用特殊的拒水拒油整理劑加工制成。它使合纖針刺濾料在原來(lái)具有過(guò)濾阻力低，濾效高特點(diǎn)基礎(chǔ)上，更進(jìn)一步具有憎水、憎油性特點(diǎn)，使粉塵顆粒在帶有一定濕度和油粘性的情況下，仍可以在濾袋表易于清除和剝落。該濾料性能優(yōu)劣與否，是分別根據(jù)GB4745－34國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（紡織表面抗?jié)裥詼y(cè)定方法――沾水試驗(yàn)方法）和IBW0415－89國(guó)家專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（涂層織物拒油性能測(cè)定方法）來(lái)衡量的，前者分為1－5級(jí)，后者分為1－8級(jí)，以8級(jí)為最好。這里選用的濾料拒水性能達(dá)到4級(jí)，拒油性能達(dá)到5級(jí)，最好時(shí)可達(dá)到7級(jí)。濾料型號(hào)為ZLN－DFS，其性能、技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表：

名 稱(chēng)ZLN－DFS原 料 滌綸單位面積質(zhì)量g/m2450－550厚 度mm1.7－2.2透 氣 量Lm2s150－210斷裂強(qiáng)度N尺寸5X20cm橫向>600縱向>1000斷裂伸長(zhǎng)率％橫向<35縱向<55表面整理拒水、拒油整理、光面整理耐熱性連續(xù)工作溫度瞬間溫度≤130℃150℃

LMC袋收塵器在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)部份濾袋破損總是出現(xiàn)在一個(gè)固定的方位。分折其原因是由于含塵氣體進(jìn)入袋室內(nèi)氣流分布不均（產(chǎn)生偏流現(xiàn)象）這些部位長(zhǎng)期受集中氣流的沖刷致使濾袋破損。另一危害是用于立窯或冷卻機(jī)收塵時(shí)，含塵氣體中帶有火星顆粒把這些部位燒成小孔漏灰或嚴(yán)重的引起燒袋。

圖 四

經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，分析對(duì)比，我們?cè)诨叶穬?nèi)增設(shè)氣流導(dǎo)向板及在上箱體進(jìn)風(fēng)處設(shè)置均流板，能夠擋住火星及粗顆粒沖刷，氣流均勻分布，延長(zhǎng)了濾袋的使用壽命。

三、離線(xiàn)與在線(xiàn)

水泥廠(chǎng)袋收塵器中大多數(shù)采用離線(xiàn)操作方式。如反吹風(fēng)袋收塵器，氣箱脈沖袋收塵器等。這種方式很容易實(shí)現(xiàn)“清灰－沉降－過(guò)濾”的三狀態(tài)清灰。對(duì)于高濃度粉塵，剝離性差的粘結(jié)粉塵較為適合。離線(xiàn)的另一優(yōu)點(diǎn)在于它任一箱室可以在運(yùn)行中與主機(jī)分離進(jìn)行檢修，而不需停機(jī)。

采用離線(xiàn)方式要將袋收塵分成若干箱室，增加了出風(fēng)管道切換閥門(mén)以及設(shè)備鋼耗。另一缺點(diǎn)是增加了故障及維護(hù)工作量。在離線(xiàn)清灰時(shí)，由于沒(méi)有逆向氣流支撐，噴吹力量很大，對(duì)箱室沖擊震動(dòng)大，需考濾100％的荷載設(shè)計(jì)。這方面氣箱脈沖袋收塵器表現(xiàn)的比反吹風(fēng)袋收塵器還要明顯。

在線(xiàn)操作的粉塵再附問(wèn)題是一直研究的難題。但近年來(lái)由于清灰技術(shù)的進(jìn)步也逐步得以解決。如何在這種方式下實(shí)現(xiàn)“三狀態(tài)”即“軟著陸”問(wèn)題，國(guó)外一些公司已經(jīng)有很好的解決辦法。

濾袋的清灰效果，“離線(xiàn)”與“在線(xiàn)”只是起一種鋪助作用，其決定因素還是清灰裝置本身。脈沖噴吹有足夠強(qiáng)的清灰強(qiáng)度，在線(xiàn)清灰可取得預(yù)期的效果。而在防燃、防爆的高濃度煤粉收集方面，建議采用離線(xiàn)較好。在過(guò)濾風(fēng)速較低，粉塵剝離性較好的情況下，采用在線(xiàn)方式成本低，且管理簡(jiǎn)單。

為適應(yīng)各種粉塵清灰需要，LMC袋收塵器設(shè)計(jì)為在線(xiàn)與離線(xiàn)二種方式，擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域。