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喷射脉冲布袋除尘器技术的发展
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喷射脉冲布袋除尘器技术的发展

作者:广州崇景环保    发布时间:2018-09-10 15:28  来源:www.chongjingep.com

       最古老的布袋除尘器(目前仍在移动过滤器中使用)的清洗方法包括电动或手动振动设备。随着自动再生,电机启动,或在一定的时间间隔或达到最大的过滤阻力。这使滤波器元件振动。在产生的移动过程中,沉积下来的尘饼从过滤表面分离下来,落进除尘器,通常通过除尘器进行除尘。过滤中断后进行机械清洗。在清洗过程中,滤袋通过机械振动受力,使用寿命相对较短。流动方向的周期性反转(反冲洗过滤器)是一种更为温和的清洗方法。在这里,过滤器系统的特点是几个独立的室,单独清洁。两种清洗方法的结合也经常被实现。然而,近几十年来,喷射脉冲法已经成为标准的清洗方法。过滤介质通过循环的、强烈的压缩空气爆炸再生。这在清洗过程中会导致过滤袋内压力过高。滤袋被短暂充气,流向反转,滤饼脱落(图1)。
 
 
使用从外部施加的压缩空气清洁的滤袋的过滤和清洁位置
图1:使用从外部施加的压缩空气清洁的滤袋的过滤和清洁位置
 

现代喷射脉冲布袋除尘器的构造特点
 

       理想情况下,原料气体被横流引导至过滤袋,以防止与颗粒沉降方向相反的流动。原料气体被引导穿过分配板;预分离在这里进行,并且原料气流在过滤器壳体中均匀化。颗粒在过滤介质表面分离。在滤饼表面形成。相应的流动阻力是由喷射脉冲清洗后滤饼DpFK和过滤介质的压力损失(残余压力损失Dp0)直接造成的。清洁的气体从滤袋顶部出来。特别是对于长袋(例如,滤袋长8米,滤袋直径160毫米)和高过滤表面负荷,通过滤袋底的压力损失,即从滤袋中通过入口喷嘴流出到清洁气体区段也是重要的。过滤器壳体的这种和所有进一步的流动阻力(原始气体流入到滤饼表面,清洁气体从滤袋逸出到清洁气体通道逸出)结合在壳体DpG的压力损失中。滤袋清洗后,尘埃颗粒沉淀到除尘室中,主要通过蜗杆输送机和旋转卸料机从该室中除去。在线操作中,原料气室中的颗粒连续过滤。射流脉冲清洗后,滤袋附近的颗粒浓度很高。特别是当细小的分散粉尘显示出低的团聚特性时,去除的颗粒在这种状态下可能再次沉淀在过滤器上。这种“内部”灰尘循环可能在滤饼体积中造成相当大的份额,从而有助于压力损失。因此,在清洁过程中,使用原始或清洁气体侧的阀来切断过滤模块中的流动,以提高能源效率。这种所谓的脱机模式(在清洁气体侧具有排他性室失活半脱机)防止灰尘立即重新附着在相邻的过滤袋上。用比传统射流脉冲过滤器强度低得多的压缩空气脉冲清洗是另一个优点。目前的离线布袋除尘器系统具有模块化设计,其体积流量范围从50000m3/h n.c到200万m3/h n.c。现代离线喷射脉冲过滤器具有流量优化的部件,例如冲洗原始气阀和通过过滤器的气流控制的流量优化的设计。计算流体力学。
 

喷射器技术的演变
 

       用于从外部灌注的过滤袋的周期性再生的压缩空气喷射系统对于节能操作具有决定性的重要性。必须以这样的方式进行清洁,使得滤饼在整个袋长度上完全分离。与此平行,必须通过相应的压力流调节使介质回弹到支撑篮。许多喷射器系统由具有简单钻孔的喷射管组成,压缩空气通过该喷射管出现。二次空气通过下游文丘里管吸入(图2.1),这导致过滤袋中的静压增加。进料喷嘴(图2.2)具有减少的流量损失是另一个优化。燃烧喷嘴以产生“理想的喷嘴”(图2.3)当将压缩空气能量转换成清洁脉冲时,导致效率的进一步提高。所谓康达喷油器是一种非常有效的清洗技术。该清洁系统使用所谓的柯恩达效应,其中压缩空气从环形间隙中出现并被引导穿过弯曲表面。这里,由于柯恩达喷射器的几何形状,主空气跟随边界层不会脱落。这导致第一喷射器级中的极高真空,与先前描述的变型相比,其吸入更多的二次空气并形成具有更高空气量的推进射流(图2.4)。该推进射流作为第二喷射级进入进气喷嘴,其中吸入额外的二次空气。
 
显示不同的喷射脉冲清洁系统
显示不同的喷射脉冲清洁系统
 
       图2.1带有镗孔和文丘里进气喷嘴的喷砂管;
 
       图2.2带有镗孔和进气喷嘴的喷砂管;
 
       图2.3具有理想喷嘴和进气喷嘴的喷管;
 
       图2.4带有柯恩达喷油器和进气喷嘴的喷管。
 

优化清洁控制系统
 

       目前,使用微处理器技术和现场总线系统进行清洁控制。除了控制薄膜阀之外,气动或电动致动的原始和清洁气体阀门被寻址并且由现场传感器发出的信号,例如“破碎袋监测器”被处理。喷射脉冲可以通过固定时间控制或通过具有可变循环时间的差压控制来计时。压缩空气罐压力的连续控制是面向需求的清洁的另一个控制参数。通过连续调节清洁压力使压缩空气需求适应各自的局部操作条件。差分过滤器压力是所谓的进入压力控制清洁的受控变量。除尘设施的运行参数保持在所需的运行点,并且压缩空气需求最小。粉尘积聚均匀化,粉尘提取组件的容量得到改善。与此平行,由于过滤袋上的机械应变较小,过滤系统的维修间隔也可以延长。
 

改进的布袋除尘器过滤介质,减少压力损失
 

       到目前为止,过滤介质和沉积的滤饼的压力损失占过滤系统运行所需能量成本的最大份额。目前的发展旨在减少残余压力损失Dp 0并且在第一过滤阶段期间(在实际滤饼过滤开始之前具有非线性压力升高的阶段)减少压力的升高。这些发展产生了新的过滤介质,其特征在于支撑织物和原料气体侧之间的纤度为≤1.5dtex的微纤维。它们的对准导致最小的残余压力损失以及喷射脉冲清洁后第一过滤阶段中压力损失曲线的几乎线性的变化。与目前使用的针头羊毛和针头羊毛衫相比,这些新型过滤介质的优势证实了这些新型过滤介质的优势,ePTFE膜层压在顶部。虽然更昂贵的带有ePTFE膜的过滤介质在压力损失的进展中也显示出低压力梯度,它们开始时具有非常高的残余压力损失,这可归因于膜的非常小的孔宽度和膜中不可逆的灰尘沉积物。相比之下,传统的针头羊毛和微纤维针头羊毛显示出低的残余压力损失,但同时在清洁后直接压力损失曲线的高度增加。结果,它们只是在循环结束时达到ePTFE膜的压力水平。半技术规模的验证测试(10个滤袋,D = 160 mm,L = 4000 mm的过滤系统)证明,与传统的针头羊毛和含有微纤维的针头羊毛相比,基于微纤维的过滤介质可以将差压水平减半(图3)。
 
原始气体和清洁气体侧之间的压差,不同的过滤介质,10个滤袋的测试设施
 
图3:原始气体和清洁气体侧之间的压差,不同的过滤介质,10个滤袋的测试设施
 
       通过优化循环时间,可以进一步降低原料和清洁气体侧之间的压力损失。由于基于微纤维的过滤介质显示出非常高程度的可吸入粉尘,因此可以在喷射脉冲清洁之后直接减少循环时间而不增加灰尘通过。与目前的技术状态相比,将循环时间从目前的标准300秒减少到100秒导致平均压差降低4倍。
 

降低过程滤波器的LCC
 

       通过水泥和基础材料工业中的过程过滤器的设计,操作成本的方面以及因此最重要的能量成本是特别重要的。在许多情况下,运营商在新投资或升级决策中对不同过滤器概念的成本比较所花费的时间是10年。对于典型的过滤器尺寸为120万m 3在喘息气流中,运行成本远远超过本资产负债表期间过滤装置的投资成本。因此,根据要求和工艺条件,崇景环保布袋除尘器采用以下基本喷射脉冲清洗设计:在线,在线使用可上锁的清洁气体和原料气襟用于在线维护,半离线(一个腔室通过清洁气体侧的流动中断连续分离以进行清洁)和离线(如半离线,但也有自动原料气体关闭待清洁的腔室)。标准化的外壳元件和墙壁模块使用FEM进行优化,以获得最大的抗弯刚度,壁厚为3,4或5 mm。焊接组件在自动生产设备上预制,激光机器人具有高水平的生产率和精度。该谟特大®系列既可用于成品单元供应的交钥匙,也可作为拉伸组件和零件(例如硬件,外壳,料斗和完整周边的过滤头模块,即管,灰尘排放和钢结构作为图纸)交付零件。
 
 
具有离线清洁功能的布袋除尘器
图4:具有离线清洁功能的布袋除尘器
 

对于在运营成本显著降低,因此崇景环保布布袋除尘器具有以下特点:
 

       •  通过CFD优化流动引导系统分配原料气体,以实现原料气体室中和过滤袋之间的横向流动和自顶向下流动。
 
       •  新设计的清洁气体和原料气体襟翼具有稳健,气动旋转驱动和最小化流动阻力(CFD优化)和原料气体襟翼布置与壁齐平。
 
       •  具有集成膜片的阀块的强滤器设计,具有特别大的升程和插入最短流路的直喷管。
 
       •  最新的注入器技术,无论是理想的喷嘴或增强过滤器科恩达注射器。
 
       •  所有在线和离线操作模式都以标准版本实现,例如半离线低压清洗、最小压缩空气消耗和最大滤袋使用寿命。
 
       •  清洗控制系统,采用强滤式喷气客车控制器和供气压力控制系统;这里,作为控制变量的过滤器压差作为校正变量,通过连续控制油箱压力,保持恒定,从而达到要求。压缩空气消耗减少到最低限度。同时,滤袋上的负荷最小,使用寿命也增加。
 
 
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