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除塵器

除塵器就是把粉塵從煙氣中分離出來的設(shè)備，除塵器的性能用可處理的氣體量、氣體通過除塵器時的阻力損失和除塵效率來表達(dá)。

一、除塵器按其作用原理分成以下幾類：

1、過濾式除塵器包括布袋除塵器和顆粒層除塵器等；

2、靜電除塵器；

3、磁力除塵器；

4、干式除塵器；

5、半干式除塵器；

6、濕式除塵器。

現(xiàn)在工業(yè)中用的比較多的是電袋復(fù)合式除塵器及袋式除塵器。

二、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

AQ 煤礦用袋式除塵器

DL/T 514-2004 電除塵器

JB/T 10341-2002濾筒式除塵器

JB/T 20108-2007 藥用脈沖式布袋除塵器

JB/T 6409-2008煤氣用濕式電除塵器

MT 159-1995 礦用除塵器

JC/T 819-2007水泥工業(yè)用CXBC系列袋式除塵器

JC 837-1998 建材工業(yè)用分室反吹風(fēng)袋式除塵器

JB/T 8532-2008 脈沖噴吹類袋布除塵器

JB/T 9055-1999 機(jī)械振動類袋式除塵器

三、選型依據(jù)

1、處理風(fēng)量

處理風(fēng)量是指除塵設(shè)備在單位時間內(nèi)所能凈化氣體的體積量。單位為每小時立方米（m3/h）或每小時標(biāo)立方米（Nm3/h）。是袋式除塵器設(shè)計中最重要的因素之一。

根據(jù)風(fēng)量設(shè)計或選擇袋式除塵器時，一般不能使除塵器在超過規(guī)定風(fēng)量的情況下運(yùn)行，否則，濾袋容易堵塞，壽命縮短，壓力損失大幅度上升，除塵效率也要降低；但也不能將風(fēng)量選的過大，否則增加設(shè)備投資和占地面積,而且浪費資源，不節(jié)能。合理的選擇處理風(fēng)量常常是根據(jù)工藝情況和經(jīng)驗來決定的。

2、使用溫度

對于袋式除塵器來說，其使用溫度取決于兩個因素，第一是濾料的最高承受溫度，第二是氣體溫度必須在露點溫度以上。目前，由于玻纖濾料的大量選用，其最高使用溫度可達(dá)280℃，對高于這一溫度的氣體必須采取降溫措施，對低于露點溫度的氣體必須采取提溫措施。對袋式除塵器來說，使用溫度與除塵效率關(guān)系并不明顯，這一點不同于電除塵，對電除塵器來說，溫度的變化會影響到粉塵的比電阻等影響除塵效率。

3、入口含塵濃度

即入口粉塵濃度，這是由揚(yáng)塵點的工藝所決定的，在設(shè)計或選擇袋式除塵器時，它是僅次于處理風(fēng)量的又一個重要因素。以g/m3或g/Nm3來表示。

對于袋式除塵器來說，入口含塵濃度將直接影響下列因素：

⑴壓力損失和清灰周期。入口濃度增大，同一過濾面積上積灰速度快，壓力損失隨之增加，結(jié)果是不得不增加清灰次數(shù)。

⑵濾袋和箱體的磨損。在粉塵具有強(qiáng)磨蝕性的情況下，其磨損量可以認(rèn)為與含塵濃度成正比。

⑶預(yù)收塵有無必要。預(yù)收塵就是在除塵器入口處前再增加一級除塵設(shè)備，也稱前級除塵。

⑷排灰裝置的排灰能力。排灰裝置的排灰能力應(yīng)以能排出全部收下的粉塵為準(zhǔn)，粉塵量等于入口含塵濃度乘以處理風(fēng)量。

⑸操作方式。袋式除塵器分為正壓和負(fù)壓兩種操作方式，為減少風(fēng)機(jī)磨損，入口濃度大的不宜采用正壓操作方式。

4、出口含塵濃度

出口含塵濃度指除塵器的排放濃度，表示方法同入口含塵濃度，出口含塵濃度的大小應(yīng)以當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求或用戶的要求為準(zhǔn)，袋式除塵器的排放濃度一般都能達(dá)到50mg/Nm3以下。

5、壓力損失

袋式除塵的壓力損失是指氣體從除塵器進(jìn)口到出口的壓力降，或稱阻力。袋除塵的壓力損失取決于下列三個因素：

⑴設(shè)備結(jié)構(gòu)的壓力損失。

⑵濾料的壓力損失。與濾料的性質(zhì)有關(guān)（如孔隙率等）。

⑶濾料上堆積的粉塵層壓力損失。

6、操作壓力

袋式除塵器的操作壓力是根據(jù)除塵器前后的裝置和風(fēng)機(jī)的靜壓值及其安裝位置而定的，也是袋式除塵器的設(shè)計耐壓值。

7、過濾速度

過濾速度是設(shè)計和選擇袋式除塵器的重要因素，它的定義是過濾氣體通過濾料的速度，或者是通過濾料的風(fēng)量和濾料面積的比。單位用m/min來表示。

袋除塵器過濾面積確定了，那么其處理風(fēng)量的大小就取決于過濾速度的選定，公式為：

Q = v × s × 60 （m3/h）

式中： Q — 處理風(fēng)量

v — 過濾風(fēng)速（m/min）

s — 總過濾面積（m2）

注明： 過濾面積（m2）=處理風(fēng)量（m3/h）/（過濾速度（m/min）x60）

袋式除塵器的過濾速度有毛過濾速度和凈過濾速度之分，所謂毛過濾速度是指處理風(fēng)量除以袋除塵器的總過濾面積，而凈過濾速度則是指處理風(fēng)量除以袋除塵器凈過濾面積。

為了提高清灰效果和連續(xù)工作的能力，在設(shè)計中將袋除塵器分割成若干室（或區(qū)），每個室都有一個主氣閥來控制該室處于過濾狀態(tài)還是停濾狀態(tài)（在線或離線狀態(tài)）。當(dāng)一個室進(jìn)行清灰或維修時，必需使其主氣閥關(guān)閉而處于停濾狀態(tài)（離線狀態(tài)），此時處理風(fēng)量完全由其它室負(fù)擔(dān)，其它室的總過濾面積稱為凈過濾面積。也就是說，凈過濾面積等于總過濾面積減去運(yùn)行中必需保持的清灰室數(shù)和維修室數(shù)的過濾面積總和。

8、濾袋的長徑比

濾袋的長徑比是指濾袋的長度和直徑之比。濾袋的長徑比有如下規(guī)定：

反吹風(fēng)式 —30～40

機(jī)械搖動式 —15～35

脈 沖 式 —18～23

9、煙塵的酸堿性

了解煙塵的酸堿性，有利于除塵器的選型及耐酸堿處理。尤其是布袋除塵器除塵布袋的選擇。

四、負(fù)壓反吹濾袋除塵器

負(fù)壓反吹濾袋除塵器，治理工業(yè)鍋爐廢氣污染。實踐表明,濾袋除塵器具有投資省,占地面積小,過濾面積大,工作性能穩(wěn)定,凈化效率高,使用可靠,回收的干煙塵便于綜合利用,有效地保護(hù)了環(huán)境,是一種性能好,能滿足當(dāng)前環(huán)保法的要求,可信賴的高效除塵裝置。

為有效地治理鍋爐廢氣污染,該廠在全面考察研究濾袋除塵技術(shù)基礎(chǔ)上,結(jié)合臥式快裝鏈條爐排鍋爐,運(yùn)行的特點,并根據(jù)生產(chǎn)要求和現(xiàn)場條件,因爐制宜自行設(shè)計負(fù)壓反吹濾袋除塵器,把除塵器設(shè)在鍋爐引風(fēng)機(jī)負(fù)壓區(qū),利用引風(fēng)機(jī)組成除塵器系統(tǒng)負(fù)壓,采用中堿性玻璃纖維濾料,以抵制煙氣中SO2的腐蝕。

負(fù)壓反吹布袋除塵器從根本上控制了污染,凈化后的煙塵排放濃度明顯低于國家標(biāo)準(zhǔn)。

負(fù)壓反吹濾袋除塵器示意圖。

1—進(jìn)氣口;2—電機(jī);3—螺旋輸送機(jī);4—池塵口;5——氣流分流板;6——集塵斗;7——濾塵室;8——除塵濾袋;9——花板;10——出氣口。

鍋爐采用Y5-48-6.37離心引風(fēng)機(jī),流量12350m3/h,壓力3942Pa,轉(zhuǎn)速2900r/min,功率22kW,作為鍋爐的負(fù)壓反吹濾袋除塵器的引風(fēng)裝置。為保證濾袋除塵器在鍋爐不停機(jī)的工況下,正常工作或進(jìn)行濾袋清灰操作,將除塵器分組為3個獨立的濾塵室。每室安裝濾袋22條,濾袋除塵可分組也可并聯(lián)工作,當(dāng)其中一組濾袋進(jìn)行清灰操作時,其他分組濾袋則保持正常工作。煙氣從除塵器下部進(jìn)氣口切線進(jìn)入,煙氣在除塵器內(nèi)沿負(fù)壓氣道向前,一部分塵粒因重力作用沉降于集塵斗;另一部分煙氣通過濾袋時,煙塵就被阻留在濾袋內(nèi),凈化后氣體經(jīng)引風(fēng)機(jī)向外排放,從而達(dá)到集除煙塵、凈化氣體和保護(hù)大氣環(huán)境的目的。

負(fù)壓反吹濾袋除塵器的凈化機(jī)理:是利用鍋爐引風(fēng)機(jī)組成除塵器系統(tǒng)負(fù)壓,煙氣負(fù)向流動。濾袋除塵器具有慣性碰撞、篩濾(接觸阻留)、截捕、聚集和靜電等濾塵作用,且能對粗(≥10μm粒徑)、細(xì)(<5μm粒徑的對人體危害最大)顆粒的煙塵及懸浮微塵都能有效地捕集,這是它的突出優(yōu)點。

濾袋清灰,除塵器運(yùn)行一段時間后,濾袋表面粘附和聚集起一定厚度的煙塵,通過控制反吹閥,清除布袋表面煙塵。

濾袋除塵器設(shè)在引風(fēng)機(jī)負(fù)壓區(qū),使除塵系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)下工作,這有利于延長引風(fēng)機(jī)的使用壽命和避免被煙塵磨損。為了保證濾袋正常工作,還設(shè)置旁路煙道及閥門專供鍋爐檢修烘爐及點火時使用含油煙較多的燃料對濾袋的影響而臨時開通使用。

負(fù)壓反吹濾袋除塵器結(jié)構(gòu)簡單,占地面積小(30m2以內(nèi)),可根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行現(xiàn)場靈活設(shè)計布局。

負(fù)壓反吹濾袋除塵器凈化含塵氣體能力強(qiáng),能有效地控制污染,尤其是凈化后煙塵排放濃度明顯低于國家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn),可應(yīng)用于中小型工業(yè)鍋爐,除塵效率可達(dá)98%以上。

負(fù)壓反吹濾袋除塵器生產(chǎn)運(yùn)行費用較低,能源消耗與同類技術(shù)相比較低。

負(fù)壓反吹濾袋除塵器可以有效地捕集≥10μm粒徑和<5μm粒徑的危害于人體的煙塵及懸浮微塵,這對凈化大氣環(huán)境,保護(hù)人體健康起著特殊作用。

五、各類除塵器原理

1、布袋除塵器

除塵器的工作原理如下：含塵氣體由下部敞開式法蘭進(jìn)入過濾室，較粗顆粒直接落入灰倉，含塵氣體經(jīng)濾袋過濾，粉塵阻留于袋表，凈氣經(jīng)袋口到凈氣室，由風(fēng)機(jī)排入大氣。當(dāng)濾袋表面的粉塵不斷增加，程控儀開始工作，逐個開啟脈沖閥，使壓縮空氣通過噴口對濾袋進(jìn)行噴吹清灰，使濾袋突然膨脹，在反向氣流的作用下，賦予袋表的粉塵迅速脫離濾袋落入灰倉，粉塵由卸灰閥排出。

2、脈沖除塵器

除塵器主要由上箱體、中箱體、灰斗、進(jìn)風(fēng)均流管、支架濾袋及噴吹裝置、卸灰裝置等組成。含塵氣體從除塵器的進(jìn)風(fēng)均流管進(jìn)入各分室灰斗，并在灰斗導(dǎo)流裝置的導(dǎo)流下，大顆粒的粉塵被分離，直接落入灰斗，而較細(xì)粉塵均勻地進(jìn)入中部箱體而吸附在濾袋的外表面上，干凈氣體透過濾袋進(jìn)入上箱體，并經(jīng)各離線閥和排風(fēng)管排入大氣。隨著過濾工況的進(jìn)行，濾袋上的粉塵越積越多，當(dāng)設(shè)備阻力達(dá)到限定的阻力值（一般設(shè)定為1500Pa ）時，由清灰控制裝置按差壓設(shè)定值或清灰時間設(shè)定值自動關(guān)閉一室離線閥后，按設(shè)定程序打開電控脈沖閥，進(jìn)行停風(fēng)噴吹，利用壓縮空氣瞬間噴吹使濾袋內(nèi)壓力聚增，將濾袋上的粉塵進(jìn)行抖落（即使粘細(xì)粉塵亦能較徹底地清灰）至灰斗中，由排灰機(jī)構(gòu)排出。

3、旋風(fēng)除塵器

旋風(fēng)除塵器加設(shè)旁路后其工作原理是含塵氣體從進(jìn)口處切向進(jìn)入，氣流在獲得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的同時，氣流上、下分開形成雙旋蝸運(yùn)動，粉塵在雙旋蝸分界處產(chǎn)生強(qiáng)烈的分離作用，較粗的粉塵顆粒隨下旋蝸氣流分離至外壁，其中部分粉塵由旁路分離室中部洞口引出，余下的粉塵由向下氣流帶人灰斗。上旋蝸氣流對細(xì)顆粒粉塵有聚集作用，從而提高除塵效率。這部分較細(xì)的粉塵顆粒，由上旋蝸氣流帶向上部，在頂蓋下形成強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)的上粉塵環(huán)，并與上旋蝸氣流一起進(jìn)入旁路分離室上部洞口，經(jīng)回風(fēng)口引入錐體內(nèi)與內(nèi)部氣流匯合，凈化后的氣體由排氣管排出，分離出的粉塵進(jìn)入料斗。

4、靜電除塵器

含塵氣體從設(shè)備頂部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入設(shè)備后，以高速經(jīng)過旋風(fēng)分離器，使含塵氣體沿軸線調(diào)整螺旋向下旋轉(zhuǎn)，利用離心力，除掉較粗顆粒的粉塵，有效地控制了進(jìn)入電場的初始含塵濃度。然后，氣體經(jīng)下灰斗進(jìn)入電場工作，由于下灰斗截面積大于內(nèi)管截積數(shù)倍，根據(jù)旋轉(zhuǎn)矩不變原理，徑向風(fēng)速和軸向風(fēng)速急劇降低產(chǎn)生零速界面而使內(nèi)管中的重顆粒粉塵沉降于下灰斗內(nèi)，降低了進(jìn)入電場的粉塵濃度，低濃度含塵氣體經(jīng)電收塵而凝聚在陰陽極板上，經(jīng)清灰振打而將收集的粉塵由鎖風(fēng)排灰裝置輸送走。為了防止內(nèi)管旋風(fēng)和電場極板振打后在下灰斗內(nèi)形成的二次揚(yáng)塵，特在下灰斗中設(shè)置了隔離錐。

使用范圍水泥、化肥、等行業(yè)各種磨機(jī)，破碎點下料口，包裝機(jī)及烘干機(jī)和各種相類似的分散源處理。

5、濾筒除塵器

設(shè)備在系統(tǒng)主風(fēng)機(jī)的作用下，含塵氣體從除塵器下部的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入除塵器底部的氣箱內(nèi)進(jìn)行含塵氣體的預(yù)處理，然后從底部進(jìn)入到上箱體的各除塵室內(nèi)；粉塵吸附在濾筒的外表面上，過濾后的干凈氣體透過濾筒進(jìn)入上箱體的凈氣腔并匯集至出風(fēng)口排出。

隨著過濾工況持續(xù)，積聚在濾筒外表面上的粉塵將越積越多，相應(yīng)就會增加設(shè)備的運(yùn)行阻力，為了保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，除塵器阻力的上限應(yīng)維持在1400～1600Pa范圍內(nèi)，當(dāng)超過此限定范圍，應(yīng)由PLC脈沖自動控制器通過定阻或定時發(fā)出指令，進(jìn)行三狀態(tài)清灰。

該濾筒式除塵器的清灰過程是先切斷某一室的凈氣出口通道，使該室處于氣流靜止?fàn)顟B(tài)，然后進(jìn)行壓縮空氣脈沖反吹清灰，清灰后再經(jīng)若干秒鐘時間的自然沉降后，再打開該室的凈氣出口通道，不但清灰徹底、還避免了噴吹清灰產(chǎn)生的粉塵二次吸附，如此逐室循環(huán)清灰。

6、單機(jī)除塵器

含塵氣體進(jìn)入箱體內(nèi)，由扁布袋過濾器進(jìn)行過濾，粉塵被阻留在濾袋外表面，已凈化的氣體通過濾袋進(jìn)入風(fēng)機(jī)，由風(fēng)機(jī)吸入直接排出，隨著過濾時間的增加，濾袋外面粘附的粉塵也不斷增加，濾袋阻力也相應(yīng)增大，從而影響了除塵效率，此時啟動振打機(jī)構(gòu)使粘附在濾袋表面的粉塵抖落下來，落在抽屜中的粉塵由人工拉出清除。

單機(jī)除塵器的工作原理：

含塵氣體由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入箱體，由濾袋進(jìn)行過濾，粉塵被阻留在濾袋外表面，凈化后的氣體由風(fēng)機(jī)經(jīng)出風(fēng)口排出箱體外，直接排入室內(nèi)（亦可接風(fēng)管排至室外）。

隨著主機(jī)連續(xù)工作，濾袋外面粘附的粉塵不斷增加，使設(shè)備阻力不斷上升，為此必須進(jìn)行清灰，使粘在濾袋外面的粉塵抖落下來，經(jīng)灰斗落至集塵器（抽屜）中，由人工清除。

7、多管除塵器

含塵氣體由總進(jìn)氣管進(jìn)入氣體分布室，隨后進(jìn)入陶瓷旋風(fēng)體和導(dǎo)流片之間的環(huán)形空隙。導(dǎo)流片使氣體由直線運(yùn)動變?yōu)閳A周運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)氣流的絕大部分沿旋風(fēng)體自圓筒體呈螺旋形向下，朝錐體流動，含塵氣體在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生離心力，將密度大于氣體的塵粒甩向筒壁。塵粒在與筒壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動量和向下的重力沿壁面向下落入排灰口進(jìn)入總灰斗。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流到達(dá)錐體下端位時，因圓錐體的收縮即以同樣的旋轉(zhuǎn)方向在旋風(fēng)管軸線方向由下而上繼續(xù)做螺旋形流動（凈氣），經(jīng)過陶瓷旋風(fēng)體排氣管進(jìn)入排氣室，由總排氣口排出。

8、電除塵器

電除塵器建立在電除塵器和塵源控制方法的基礎(chǔ)之上，是解決小分散揚(yáng)塵點除塵的新途徑。它利用生產(chǎn)設(shè)備的排風(fēng)管或密閉罩作為極板，在罩或管內(nèi)安設(shè)放電極， 接上高壓電源而形成電場。含塵氣體通過電場時，粉塵在電場力作用下聚集在罩或管壁上，凈化后的氣體通過排風(fēng)管排出。清灰靠人工振打或自重脫落。特別適宜于破碎、篩分車間和燒結(jié)輸料皮帶等分散揚(yáng)塵點以及礦井巷道、小型鍋爐的煙塵凈化。簡易式電除塵器盡管形式較多，但歸納起來有罩式、管式和敞開式三種。

9、除塵裝置

罩式除塵裝置是將局部產(chǎn)生塵源點控制在密閉罩內(nèi)， 通過高壓電場抑制或捕集粉塵。典型的罩式除塵裝置用于原料的破碎、運(yùn)輸和篩分的工藝設(shè)備上，如皮帶運(yùn)輸機(jī)，振動篩、倉頂，及有料位落差的揚(yáng)塵點上等。

10、防爆除塵器

因為鋁粉爆炸性粉塵在一定的濃度下，在遇到火花或靜電的情況下很有可能發(fā)生爆炸或燃燒。

因為鋁粉爆炸，最關(guān)鍵的因素是鋁粉濃度，控制鋁粉爆炸最有效的辦法，就是控制鋁粉的濃度。而該設(shè)備控制鋁粉濃度的工具是除塵器，只要拋丸機(jī)除塵器的工作狀態(tài)良好，除塵效果好，整個拋丸清理機(jī)設(shè)備的鋁粉濃度就不會升高。因此保證除塵器具良好的除塵效果，是該設(shè)備能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵。除塵效果的優(yōu)劣主要取決于過濾材料，當(dāng)過濾材料堵塞時除塵效果就會大大降低。當(dāng)過濾材料的通風(fēng)及過濾情況良好時，除塵器的靜壓室和動壓室的壓差會穩(wěn)定在一個固定的范圍內(nèi)，因此控制除塵器的壓差是控制除塵器工作狀態(tài)的最有效的辦法�；�于此點，迪砂公司發(fā)明了防爆的除塵器，主要做法是將壓差控制儀，安裝在拋丸清理機(jī)除塵器附近沒有震動的地方，當(dāng)拋丸機(jī)除塵器工作一段時間堵塞時，該儀器所檢測的壓差值就會發(fā)生變化，當(dāng)檢測值超出設(shè)定上下限時，壓差控制儀就會控制除塵器的濾袋的清潔機(jī)構(gòu)工作，如震打或反吹機(jī)構(gòu)將除塵器濾材表面的灰塵去除，以保證除塵器具有良好的工作狀態(tài)。當(dāng)自動清潔仍不能滿足要求時，壓差控制儀會控制報警器報警，并控制設(shè)備自動關(guān)閉，以防意外。

為確保安全運(yùn)行，我們在拋丸機(jī)除塵器的關(guān)鍵部位還安裝了重力式自動瀉爆門，該裝置一般設(shè)計在拋丸室體和除塵管道的頂部，粉塵密集的部位，該裝置經(jīng)過了精確計算，能夠在爆炸剛發(fā)生時就能自動將門打開，將爆炸壓力泄除以避免造成設(shè)備和人員的傷害。卸壓后該門依靠重力自動關(guān)閉。

該拋丸機(jī)采用FEF210分室反吹的布袋式除塵器，除塵效率達(dá)99 %以上，廢氣排放≤90mg/m3，符合GBJ4-73工業(yè)“三廢”排放標(biāo)準(zhǔn)，主風(fēng)機(jī)功率30kw，除塵布袋采用具有防靜電功能的針刺氈工業(yè)濾布精密縫制而成，布袋可以方便地拆下進(jìn)行清洗再使用。并且該濾袋在安裝過程中均進(jìn)行可靠接地，可有效地避免由于靜電引起鋁粉爆炸的可能。