摘要:
袋式除塵器是一種用濾料過濾含塵氣體的高效除塵凈化設(shè)備，清灰方式有機(jī)械振打式、反吹風(fēng)式和脈沖噴吹式等。以前在水泥窯上應(yīng)用較多的是反吹風(fēng)玻纖袋除塵器，這類設(shè)備的過濾風(fēng)速要求在0.4m/min左右，設(shè)備體積龐大、投資高。此外，大量的散件發(fā)運(yùn)增加了運(yùn)輸困難程度，也使設(shè)備安裝難度大、安裝周期長、安裝質(zhì)量難以控制。
合肥水泥研究設(shè)計(jì)院借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，于1999年年底率先研發(fā)出的LMC低壓長袋脈沖袋式除塵器具有體積小、重量輕、安裝周期短、設(shè)備價(jià)格低及除塵效率高等特點(diǎn)，目前可較好地應(yīng)用于鋼廠煤粉制備系統(tǒng)及新型干法水泥生產(chǎn)線上。
結(jié)構(gòu)原理及設(shè)備設(shè)計(jì)
1.結(jié)構(gòu)原理
合肥水泥院設(shè)計(jì)的LMC低壓長袋脈沖袋式除塵器的結(jié)構(gòu)原理如下圖所示，含塵氣體經(jīng)過進(jìn)風(fēng)道導(dǎo)流向下，然后折轉(zhuǎn)向上，在負(fù)壓下由濾袋外部透過濾袋進(jìn)入到濾袋內(nèi)部，并向上流出袋口。在透過濾袋的過程中，粉塵顆粒被濾袋過濾層截留，使含塵氣體得到凈化。凈化后的氣體流出濾袋口后，進(jìn)入凈氣箱，通過提升閥板孔到達(dá)出風(fēng)道，由尾排風(fēng)機(jī)排入大氣中。
2.箱體設(shè)計(jì)
LMC低壓長袋脈沖袋式除塵器的設(shè)備阻力主要包括結(jié)構(gòu)阻力和過濾阻力。含塵氣體透過過濾層及濾袋所產(chǎn)生的壓差就是過濾阻力，其他的都屬于結(jié)構(gòu)阻力。因此，降低結(jié)構(gòu)阻力是降低設(shè)備阻力的關(guān)鍵，而風(fēng)速的分布則是影響結(jié)構(gòu)阻力的重要因素。
在進(jìn)出風(fēng)道里，進(jìn)風(fēng)口法蘭、排風(fēng)口法蘭是阻力最大的地方，風(fēng)速一般要求在5~10m/s，再根據(jù)處理風(fēng)量即可計(jì)算出所需法蘭的面積大小。進(jìn)風(fēng)口法蘭、排風(fēng)口法蘭的位置決定了風(fēng)道導(dǎo)流板的位置，一般要求導(dǎo)流板的最高位置與花板之間的距離在500mm以上，這樣可以保證均風(fēng)，防止出現(xiàn)局部阻力太大造成靠邊的凈氣箱閉死、實(shí)際不在工作狀態(tài)等情況。此外，要注意凈過濾風(fēng)速、花板孔通過風(fēng)速和氣流上升速度，這些因素共同決定了所需的濾袋數(shù)目、長度及花板布置要求。
為了防止濾袋碰到墻板造成破袋的情況，墻板與最近的濾袋之間也要保持一定距離。以6米濾袋為例，根據(jù)實(shí)際使用情況，墻板內(nèi)壁與最近花板孔中心的距離要達(dá)到200mm以上。袋籠在運(yùn)輸和安裝過程中，很容易出現(xiàn)變形等問題，所以離墻板近的地方應(yīng)盡可能用籠帽與籠筋比較垂直的袋籠，這樣可以減少碰壁的發(fā)生。同時(shí)，要求花板在制作上保持一定的水平度，在花板下做加強(qiáng)筋，防止花板在設(shè)備運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)相對較大的變形，造成濾袋分布不均及碰壁現(xiàn)象的發(fā)生。
3.凈氣箱與噴吹系統(tǒng)
凈氣箱的氣體出口及提升閥板口是整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)阻力最大的兩個(gè)地方。一般設(shè)備每室的長度是一定的，因此要通過加大凈氣箱的高度及增大凈氣箱出風(fēng)口橫截面積來減小風(fēng)速。一般要求凈氣箱出風(fēng)口的風(fēng)速不大于10m/s。
提升閥的閥板孔風(fēng)速一般要求在8~12m/s，這決定了閥板孔的大小，同時(shí)根據(jù)設(shè)備室內(nèi)與出風(fēng)道的壓差、閥板孔大小、準(zhǔn)備選用的氣缸內(nèi)徑等數(shù)據(jù)及閥板上下壓力平衡關(guān)系，可計(jì)算出供應(yīng)氣缸的最小氣壓。提升閥板提升后，以閥板圓面外周長為圓邊、提升的高度為高所構(gòu)成的圓柱體的側(cè)表面積就等于閥板孔面積，這樣可以判定出閥板的最小行程，最終確定選用氣缸的大小。
脈沖清灰是通過袋內(nèi)的高壓氣體排出濾袋外使濾袋鼓脹，在鼓脹與氣體反吹的共同作用下達(dá)到清灰的目的。要求脈沖進(jìn)濾袋內(nèi)的氣體加上衍射進(jìn)去的氣體總量達(dá)到所吹濾袋內(nèi)體積的2倍左右，衍射的氣量為脈沖氣量的3倍左右。脈沖閥的噴吹流量與噴吹壓力和脈沖寬度相關(guān)，一般脈沖寬度為150ms時(shí)，噴吹口與花板面距離要求在200mm左右，噴吹口總面積應(yīng)小于噴吹管垂直截面面積。同時(shí)要大氣量噴吹，在噴吹氣量足夠大的情況下，為了減小阻力，不需要使用文丘里管。
4.灰斗設(shè)計(jì)
灰斗的外形根據(jù)工藝而定，但灰斗的斜面角度理論上應(yīng)根據(jù)粉塵的休止角確定。實(shí)際設(shè)計(jì)中，如果收集對象為非易燃易爆粉塵，則灰斗的斜面角度最小應(yīng)為55°；如果收集的是易燃易爆粉塵，灰斗的斜面角度最小應(yīng)為60°，一般設(shè)計(jì)為70°。對表面寬大的灰斗，最好在灰斗內(nèi)部加上內(nèi)撐，并在內(nèi)撐與灰斗板之間加墊板，避免內(nèi)撐直接作用在灰斗板上,在高負(fù)壓的情況下?lián)纹苹叶钒濉?nèi)撐需要進(jìn)行防積灰處理，一般采用圓管做內(nèi)撐，同時(shí)要求內(nèi)撐加在與灰斗板外面加強(qiáng)筋對應(yīng)的地方。
設(shè)備特點(diǎn)及工程應(yīng)用
1.設(shè)備特點(diǎn)
LMC低壓長袋脈沖袋式除塵器大大減少占地面積，便于老廠改造；清灰周期比一般脈噴延長2倍以上，正常清灰氣壓為0.2MPa，濾袋的使用壽命長，同時(shí)節(jié)省了壓縮空氣的能耗；與傳統(tǒng)氣箱脈沖袋除塵器相比，這種除塵器中的濾袋過濾風(fēng)速較小，與傳統(tǒng)的玻纖袋除塵器相比，這種除塵器體積小、鋼耗低、重量輕。
LMC低壓長袋脈沖袋式除塵器采用外濾式除塵，機(jī)外換袋，更加安全方便；除塵器制作成箱體結(jié)構(gòu)整體發(fā)運(yùn)，大大縮短了安裝工期；采用PC機(jī)自動控制清灰、卸灰、超溫報(bào)警和控制冷風(fēng)閥自動降溫。在清灰氣量不足的情況下，可以配置文丘里管，在噴吹的瞬間、高壓誘導(dǎo)周圍氣流進(jìn)入濾袋，加大清灰力度，清灰更徹底。
2.設(shè)備安裝
在安裝LMC低壓長袋脈沖袋式除塵器時(shí)，噴嘴中心必須和與其對應(yīng)的花板孔中心準(zhǔn)確對中，不得有明顯的偏離，否則會造成破袋并引發(fā)惡性循環(huán)；在分箱對接時(shí)，若由于變形導(dǎo)致兩部分之間存在尺寸差別，在矯正焊接時(shí)應(yīng)首先滿足內(nèi)尺寸一致的要求；要仔細(xì)清理袋室內(nèi)壁，嚴(yán)格檢查風(fēng)道隔板是否虛焊，是否有砂眼等情況。
當(dāng)煙氣水分含量高、露點(diǎn)相對低、外環(huán)境氣溫低的情況下，必須做好保溫工作。另外還要注意相應(yīng)的防雨措施，由于漏雨導(dǎo)致的設(shè)備銹蝕和漏風(fēng)現(xiàn)象會使設(shè)備工作時(shí)出現(xiàn)異常情況。
3.設(shè)備運(yùn)行
設(shè)備試運(yùn)行前，排除儲氣罐和氣管內(nèi)的雜物，先關(guān)閉儲氣罐后的截止閥，待儲氣罐內(nèi)的氣壓穩(wěn)定后再打開截止閥對氣路供氣，否則很可能由于氣路開始時(shí)氣壓過低，脈沖閥膜片壓不住氣造成氣路中的壓縮氣體持續(xù)泄露，脈沖閥無法工作。
當(dāng)設(shè)備阻力超出最大阻力時(shí)，可能的原因有：結(jié)露造成了糊袋；脈沖閥不工作或提升閥板掉落導(dǎo)致所在袋室實(shí)際上沒有進(jìn)行工作；清灰力度不夠?qū)е虑寤也粡氐祝粸V袋超過使用壽命使得濾料孔隙度降低。
若氣路上的少數(shù)幾個(gè)脈沖閥在設(shè)備工作狀態(tài)下出現(xiàn)持續(xù)漏氣無法正常工作時(shí)，可能是因?yàn)槊}沖閥內(nèi)有較硬的雜物頂住了膜片導(dǎo)致漏氣，應(yīng)拆卸故障閥、清理膜片。若沒有漏氣現(xiàn)象則檢查供電是否正常，電磁閥線圈是否燒壞。
小結(jié)
LMC低壓長袋脈沖袋收塵器最初應(yīng)用于立窯除塵，隨著設(shè)備的改進(jìn)和推廣，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于新型干法水泥生產(chǎn)線上，同時(shí)在鋼廠也有良好的除塵效果，深得用戶青睞,尤其是針對水分小、粘度低的粉塵，其除塵優(yōu)勢格外明顯。但由于長袋更容易發(fā)生碰袋現(xiàn)象，因此除了在設(shè)計(jì)上要謹(jǐn)慎外，在安裝上也應(yīng)更加嚴(yán)格要求。很多破袋情況的發(fā)生與安裝質(zhì)量有很大關(guān)系，建議用戶在選用產(chǎn)品的同時(shí)，嚴(yán)把產(chǎn)品質(zhì)量和安裝質(zhì)量關(guān)。
作者：江濤，劉濱