低壓脈沖袋式除塵器清灰結(jié)構(gòu)的優(yōu)化措施探討

何金華　彭肖

摘 要：與高壓脈沖袋式除塵器相比，低壓脈沖袋式除塵器的清灰脈沖氣壓雖然降低了，但是，仍然可以采取相應(yīng)的優(yōu)化措施保證除塵器的清灰效果，并且還節(jié)省了更多的電能。簡要分析了脈沖袋式除塵器清灰結(jié)構(gòu)的運行機理，并探討了相關(guān)的優(yōu)化措施，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：低壓脈沖；袋式除塵器；清灰結(jié)構(gòu)；運行機理

中圖分類號：TU834.6+4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.03.141

作為重要的除塵設(shè)備，脈沖袋式除塵器具有過濾效率高和清灰效果好等優(yōu)勢，所以，它被廣泛應(yīng)用于電力、化工和冶金等行業(yè)。在實際工作中，采取一定的措施能夠優(yōu)化低壓脈沖袋式除塵器的清灰結(jié)構(gòu)，達(dá)到高壓脈沖除塵器的清灰效果，而且還能有效減少設(shè)備運行時浪費的能量。隨著低壓脈沖閥的發(fā)展，低壓脈沖袋式除塵器會有更大的市場競爭優(yōu)勢。鑒于此，有必要分析低壓脈沖袋式除塵器清灰結(jié)構(gòu)的優(yōu)化措施，從而更好地完成除塵器的優(yōu)化設(shè)計。

1 運行機理分析

脈沖閥是低壓脈沖袋式除塵器清灰結(jié)構(gòu)的核心部件，它對清灰效果有決定性的影響。脈沖閥是由氣包、膜片、噴射管、背壓室、控制閥和脈沖控制儀等多個結(jié)構(gòu)組成，每個部件都有各自的作用。當(dāng)壓力進(jìn)入氣包后，會通過氣流孔進(jìn)入到背壓室。在氣包內(nèi)壓力與背壓室壓力相等的情況下，控制閥會關(guān)閉排氣口。但是，如果控制儀要發(fā)送信號，那么，控制閥就會打開排氣口，釋放背壓室的壓力。此時，膜片兩邊的壓差會導(dǎo)致噴射管的入口自動打開，壓縮空氣則會從噴射管進(jìn)入濾袋中。在方向氣流的沖擊下，濾袋會迅速膨脹，并在噴射管噴射氣流的沖擊下迅速膨脹、振動，從而清除灰塵。

從除塵器的清灰過程看，噴吹壓力、噴吹時間、氣包容積和噴射管長度等都會影響清灰結(jié)構(gòu)的清灰效果。其中，噴吹壓力是指脈沖閥噴吹出的壓縮空氣的壓力，較高的噴吹壓力會形成較強的氣流，達(dá)到一定的清灰效果。但是，過高的噴吹壓力會導(dǎo)致清灰過度，使除塵器出現(xiàn)冒灰的問題，而且還會浪費大量的能源。噴吹時間是指脈沖閥的噴吹時間。在脈沖沖量一定的情況下，噴吹時間越短，脈沖壓力越大。脈沖噴吹氣量與氣包容積成正比，氣包容積是根據(jù)脈沖閥確定的。此外，噴射管直徑?jīng)Q定了射流錐形的角度，繼而影響清灰效果。

2 清灰結(jié)構(gòu)的優(yōu)化措施

2.1 氣包結(jié)構(gòu)的優(yōu)化措施

在優(yōu)化清灰結(jié)構(gòu)時，需要先優(yōu)化氣包參數(shù)，以便獲得更好的清灰效果。因此，一方面，需要在氣包的進(jìn)氣口處安裝標(biāo)準(zhǔn)油污過濾三聯(lián)件，確保二級過濾網(wǎng)孔徑小于5 um。在安裝三聯(lián)件的過程中，還需要安裝壓力表，或者直接在氣包上獨立安裝壓力表。另一方面，與高壓脈沖袋式除塵器相比，低壓脈沖袋式除塵器的清灰脈沖氣壓不高，所以，要想保證清灰效果，就要使用大容量的氣包，以確保氣包能夠產(chǎn)生足夠的噴吹壓力。具體來講，就是氣包容量需要滿足一次脈沖噴吹后的壓力小于初始壓力30%的條件。同時，氣包進(jìn)氣口的直徑要大，或者使用多個進(jìn)氣輸入管道，使其與補氣速度相匹配。在安裝閥門時，需要在氣包側(cè)面或上面安裝閥門，以免氣包內(nèi)的污漬和水分通過噴嘴進(jìn)入濾袋。遵循壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)，如果氣包的容積足夠，它本身就可以被看成是一個壓縮氣穩(wěn)壓氣罐。在這種情況下，就不需要安裝穩(wěn)壓罐。但是，如果需要設(shè)置穩(wěn)壓罐，需將其安裝在盡量靠近氣包的位置，以免壓縮氣因為需要通過細(xì)長管道而損失壓力。

2.2 噴射管結(jié)構(gòu)的優(yōu)化措施

為了達(dá)到一定的清灰效果，還需要優(yōu)化設(shè)計清灰系統(tǒng)的噴射管結(jié)構(gòu)，具體的做法是：①根據(jù)清灰結(jié)構(gòu)中設(shè)置的過濾袋的數(shù)量確定噴射管的長度。噴射管的壁厚取決于它自身的長度和材質(zhì)硬度，避免噴射管因自重而發(fā)生彎曲變形。②需要在噴射管上安裝超音速引流噴嘴，以便控制噴吹氣流。防止噴吹氣流脫離中心可以有效提高噴吹效率。③在確定脈沖噴吹系統(tǒng)的清灰壓力和氣流量時，要保證處于最前面的濾袋的脈沖氣流量與最后一個濾袋的氣流量相差不到10%.為了實現(xiàn)這一目的，遠(yuǎn)離氣包的噴射嘴的孔徑要比靠近氣包的噴射嘴的孔徑小0.5～1.00 mm。 2.3 噴吹結(jié)構(gòu)的優(yōu)化措施

在優(yōu)化清灰結(jié)構(gòu)的噴吹結(jié)構(gòu)時，可以安裝文丘里管。它可以為清灰結(jié)構(gòu)提供足夠的噴吹壓力，并將自然擴散的氣流集中起來。在該部件的底部，最大壓力氣流會圍繞部件形成，并將清灰壓力傳送到濾袋底部。從目前情況看，使用該部件可以將濾袋除塵器的清灰效率提高30%以上。因為文丘里管的出口直徑比較小，氣流通過時會在縮頸口處局部加速，從而降低清灰結(jié)構(gòu)的總體壓力。此外，安裝文丘里管還可以利用其導(dǎo)流作用為濾袋上口段提供必要的保護(hù)。

3 結(jié)束語

總而言之，在設(shè)計低壓脈沖袋式除塵器的清灰結(jié)構(gòu)時，要滿足噴吹需氣量。在除塵器結(jié)構(gòu)中，脈沖噴吹裝置是關(guān)鍵配件，無論是噴射管噴嘴的設(shè)置還是氣包容量的確定，都會在一定程度上影響除塵器的清灰效果。因此，設(shè)計者在設(shè)計低壓脈沖袋式除塵器清灰結(jié)構(gòu)時，應(yīng)該采取相應(yīng)措施完成對這些結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，從而提高低壓脈沖袋式除塵器的工作性能。

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〔編輯：白潔〕