布袋除尘试验20111115.doc

空气污染控制课程实验二布袋除尘器性能测定1. 测定的目的和意义布袋除尘器是通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置，在工业气体除尘方面具有广泛的应用。带式除尘器的性能与其结构型式、滤料种类、清灰方式、粉尘特性及其运行参数等因素有关。通过本实验同学应了解布袋除尘器的构成和掌握除尘器性能测定的项目与测试方法，并且对影响布袋除尘器性能的主要因素有所认识，观察除尘器底部螺旋出灰装置的运行情况，了解布袋除尘器过滤风速对除尘器阻力、效率影响的关系。2. 实验装置图，流程和仪器2.1 实验装置、流程本实验装置如图2-1所示。含尘气体由集流器流量计进入系统，通过布袋除尘器将粉尘从气体中分离，净化后的气体通过集合排气管后由风机排气管排入大气。所需含尘气体浓度由旋转发尘装置配制。布袋除尘器中含有3条布袋，口径100mm，长度450mm，每条布袋过滤面积0.14m2，合计0.42m2。每条布袋除尘器顶部配设压缩空气电磁阀一组。脉冲清灰是利用压力为（47）105Pa的压缩空气进行反吹，由一台小型空压机（PUMA Model OD2025）提供压缩空气。布袋除尘器底部设有调速螺杆出灰装置。1-集流器流量计；2-进气管道；3-发尘装置；4-电磁阀；5-布袋；6-螺旋出灰器；7-灰斗；8-排气软管；9-调风阀门；10-风速测定口图2-1 布袋除尘器性能试验装置图2.2 仪器1）DP2000数字微压计 1台2）干湿球温度计 1支3）空盒气压计 DYM-3 1台4）分析天平 分度值0.0001g 1台5）托盘天平 分度值1g 1台6）标准毕托管 1支7）钢卷尺 1个8）秒表 1块9）LD5C 微电脑激光粉尘仪 1台3. 布袋除尘器测定项目和计算3.1 空气状态参数测定布袋除尘器的性能通常是以标准状态（101.325KPa，273K）来表示的。空气状态参数决定了空气所处的状态，因此可以通过测定空气状态参数，将除尘器实际运行状态的空气转换成标准状态的空气，以便于相互比较。空气状态参数测定包括空气的温度、密度、相对湿度和大气压力。空气的温度和湿度用湿球温度计测定，大气压力由大气压力计测定，干空气密度用下式计算。g= kg/m3 （1）式中： R气体常数g空气密度 kg/m3 t空气温度 实验过程中，要求空气相对湿度不大于75%。3.2 处理气体量和过滤风速的测量和计算3.2.1动压法测定 实际烟气测量过程中系通过比托管测定得到管道内的动压，然后通过计算得到气体的流速，乘以管道面积后得到流量。 （2） 式中：V测定动压点处的气体流速（m/s） Kp毕托管修正系数，标准型取1，S型一般为0.83 g管道内气体密度 kg/m3 Pd测定得到的气体动压3.2.2 静压法测定由于在含尘浓度较高和气流不太稳定时，用毕托管测定风速有一定困难，故本实验采用集流器流量计测定气体流量。该流量计利用空气动压能够转化成静压的原理，将流量计入口气体动压转换成静压（本装置中转化率约98%），通过测定其静压换算成管内气体动压，从而确定管内气体流速和处理气体流量。管道无泄漏情况下，集流器流量计的流量系数（校正系数），由实验方法标定得出 （3）式中： 用毕托管法测量得管道截面平均动压；双纽线集流器得静压值，用绝对值表示。管内流速： m/s （4）除尘器处理风量： Q= 3600f1 m3/h （5）式中：f1风管面积，m2布袋除尘器进口流速：由于本装置中除尘器进风口与气体管道相同，因此进风口流速可取管道断面流速。3.2.3过滤风速的计算 ：若袋式除尘器总过滤面积为（F），则其过滤风速(vf)按下式计算。 m/min （6）式中：Q处理风量，m3/hF总过滤面积，m23.3 除尘器阻力测定和计算由于实验装置中除尘器进出口管径相同，故可用B、C两点静压差（扣除管道沿程阻力与局部阻力）求得： （7）式中： P除尘器阻力，PaH前后测量断面上得静压差，Pa测点断面之间系统阻力，PaRm比摩阻，Pa/ml管道长度，mz异形接头得局部阻力，Pa将P换算成标准状态下的阻力PN：（P=101325Pa、t=0） PN=P Pa （8）式中： TN和T标准和实验状态下的空气温度，K；PN和P标准和实验状态下的空气压力，Pa。除尘器阻力系数按下式计算： = （9）式中：除尘器阻力系数；PN除尘器阻力，Pa；Pd除尘器进口截面处动压，Pa。3.4 除尘器进处口浓度计算 C1= g/m3 （10） C2 激光测尘仪读数式中： C1、C2除尘器进口与出口得气体含尘浓度，g/m3；G1进尘量和收尘量，g；L1除尘器进口和出口空气量，m3/s；发尘时间，s。3.5 除尘效率计算假设本实验装置的漏风率为0，通过测定进出口气体中颗粒物浓度可通过式（11）计算净化效率。 （11）3.6 除尘器负荷适应系数计算负荷适应系数分高负荷和低负荷两种 （12）式中： g、d高负荷和低负荷适应系数； 额定风量下的除尘效率，%； g风量为额定风量得1.1倍时的除尘效率，%； d风量为额定风量得0.7倍时得除尘效率，%。4. 实验方法和步骤4.1 除尘器处理风量的测定a) 测定室内空气温度和相对湿度及空气压力，按式（1）计算室内的气体密度。b) 在公共风机启动的情况下，在管道断面A处，利用集流器和DM9000数字微压计测定该段面的静压，并从微压计中读出静压值（Ps），按式（5）计算管内的气体流量（即除尘器的处理风量），并计算断面的平均动压值（）。c) 同时用比托管和微压计通过动压法测定管道内气体流速并与静压法测定值比较，分析。4.2 除尘器阻力的测定d) 装置控制面板上的数字微压计测量给出的是B、C断面间的静压差（H）。e) 量出B、C断面间的直管长度（l）和异形接头的尺寸，求出B、C断面间的沿程阻力和局部阻力。f) 按式（7）、（8）计算除尘器的阻力。g) 实验过程中在未清灰的情况下，布袋除尘器的阻力呈逐渐加大的趋势。4.3 除尘器效率的测定h) 用电子天平称出发尘量（G1）。i) 通过转速可调的发尘装置均匀地加入发尘量（G1），记下发尘时间（），按式（10）计算出除尘器入口气体的含尘浓度（C1）。j) 通过激光测尘仪测定出口管道气体中的含尘浓度（注：通常烟气中烟尘浓度的测定是等动力通过滤膜或滤筒采集一定体积的烟气，称量滤膜或滤筒采样前后的重量，计算后得到烟气含尘浓度。由于本实验装置尺寸较小，布袋除尘后烟尘浓度又很低，故变通地采用劳动防护中常用的激光测尘仪代替，而实际环境工程领域基本上不会采用采用光散射原理的激光测尘仪测定浓度）。注意：布袋除尘器的出口浓度往往随布袋表面集尘量的增加而减小。k) 按式（11）计算除尘器的全效率（）。改变调节阀开启程度，控制不同过滤风速（13m/min中取3-4点），重复以上实验步骤，确定布袋除尘器在各种不同工况下的平均性能。4.4 清灰过程通气处理到一定时间后，通过控制清灰用电磁阀的启闭来观察布袋除尘器清灰过程，观察比较在线清灰与离线清灰时布袋灰尘的脱落情况。通过控制面板的螺旋出灰器调速开关进行布袋除尘器输排灰，了解螺旋输灰器的工作原理。5. 实验数据的记录和处理表2-1 布袋除尘器处理风量测定结果记录表（静压法）测定 次数微压计读数静压Ps（Pa）流量系数管内流速u1(m/s)风管横截面积F1(m2)风量Q(m3/h)1234表2-2 布袋除尘器处理风量测定结果记录（动压法）测定 次数微压计读数动压Ps（Pa）气体密度kg/m3管内 流速u1(m/s)风管横截面积F1(m2)风量Q(m3/h)除尘器进口气体动压Pd（Pa）1234表2-3 除尘器阻力测定结果记录表测定次数B、C断面间的静压差 H (Pa)比摩阻RL直管长度l(m)管内平均动压 (Pa )管间的总阻力系数管间的局部阻力 Pm (Pa)除尘器阻力 P (Pa)除尘器在标准状态下的阻力Pn (Pa)除尘器进口截面处动压PdI (Pa)除尘器阻力系数1234注：弯头=0.25 直管/d=0.30 Rm=/d x Pd表2-4 布袋除尘器效率测定结果记录表测定次数除尘器处理风量（m3/h）发尘量G1(g)发尘时间(s)除尘器 进口气体 含尘浓度C1(g/m3)除尘器 出口气体含尘浓度C2(g/m3)除尘器过滤风速vf（m/min）除尘器 全效率 (%)1234(一) 布袋除尘器处理风量的测定实验时间 年_月_日空气温度（t） ；空气相对湿度（） %空气压力（P） Pa； 空气密度（g） kg/m3将测定结果整理成表（参见表2-1，2-2）(二) 除尘器阻力的测定(参见表2-3)(三) 除尘器效率的测定(参见表2-4) 附件除尘器技术性能报告 （主要性能曲线（冷态）Pv、v。）该性能曲线是在下列测试条件下测出：实验用除尘器规格 布袋除尘器 布袋面积0.42m2 实验粉尘医用滑石粉实验环境气温t= 、相对湿度= %、空气密度g= kg/m3。 过滤风速与净化效率曲线 过滤风速与设