袋式除尘器设计流程PPT课件

1、第1页/共42页 袋式除尘器是一种利用有机纤维或无机纤维过滤布（又称过滤材料）将含尘气体中的固体粉尘因过滤（捕集）而分离出来的一种高效除尘设备。因过滤材料多做成袋形，所以又称为布袋除尘器。清灰方式机械清灰反吹清灰反吹-振动联合清灰脉冲喷吹清灰声波清灰含尘气体进气方式内滤式外滤式联合过滤式滤袋缝制的形状圆袋（圆筒形）扁袋（平板形）两层圆筒形含尘气体与分离粉尘下落方向顺流式逆流式风机布置的位置正压式负压式第2页/共42页 本次以学习脉冲喷吹清灰方式的袋式除尘器为主。 脉冲喷吹袋式除尘器是以压缩空气为清灰动力，利用脉冲喷吹机构在瞬间放出压缩空气，诱导数倍的二次空气高速射入滤袋，使滤袋急剧膨胀，依靠冲

2、击振动和反向气流而清灰的袋式除尘器。脉 冲 喷 吹 袋 式 除 尘 器 有 以 下 优 点 清 灰 效 果 好 净 化 效 率 高 处 理 气 量 大 滤 袋 寿 命 长 维 修 工 作 量 小 运 行 安 全 可 靠但 是 ， 脉 冲 控 制 系 统 较 为 复 杂 ，维 护 管 理 水 平 要 求 较 高 ， 并 需 要压 缩 空 气 ， 当 供 给 的 压 缩 空 气 压力 不 能 满 足 要 求 时 ， 清 灰 效 果 会大 大 降 低 。第3页/共42页 为正确做好袋式除尘器的设计，需对除尘工程的相关知识有比较完整的了解和掌握。一、首先，要了解一些常用的粉尘性质参数。1.粉尘的分类按

3、物质组成分有机尘：植物尘、动物尘、加工有机尘无机尘：矿尘、金属尘、加工无机尘混合尘按粒径分（1）粗尘：粒径大于40m细尘：粒径1040m显微尘：粒径0.2510m亚显微尘：粒径小于0.25m按粒径分（2）可吸入粉尘：可吸入呼吸器官，直径大于10m的粉尘微细粉尘：会沉降于人体肺泡中，直径小于2.5m的细粒粉尘按形状分三向等长粒子：长、宽、高的尺寸相同或接近的粒子片形粒子：两方向的长度比第三方向长得多的粒子纤维形粒子：在一个方向上长得多的粒子球形粒子：外形呈圆形或椭圆形的粒子第4页/共42页按物理化学性质分（1）亲水性粉尘：湿润角小于90疏水性粉尘：湿润角大于90按物理化学性质分（2）不粘尘：拉断

4、力小于60 Pa微粘尘：拉断力在60300 Pa中粘尘：拉断力在300600 Pa强粘尘：拉断力大于600 Pa按物理化学性质分（3）易燃、易爆粉尘一般粉尘按物理化学性质分（4）三向等长：长宽高的尺寸相同或接近的粒子片形：两方向的长度比第三方向长得多的粒子纤维形：在一个方向上长得多的粒子球形粒子：外形呈圆形或椭圆形的粒子按物理化学性质分（5）流动性好的粉尘：安息角小于30流动性中等的粉尘：安息角为3045流动性差的粉尘：安息角大于45按物理化学性质分（6）高比电阻粉尘：大于10cm中比电阻粉尘：1041011cm低比电阻粉尘：小于104cm其他（1）生产性粉尘大气尘其他（2）纤维性粉尘颗粒性粉

5、尘其他（3）一次扬尘二次扬尘第5页/共42页2.粉尘的特性悬浮特性在静止空气中，粉尘颗粒手重力作用会在空气中沉降。小于10m的尘粒能长期悬浮于空气中。即便是大于10m的尘粒，当处于上升气流中，若流速达到尘粒终端沉降速度，尘粒也将处于悬浮状态，该上升气流速度称为“悬浮速度”。扩散特性指微细粉尘随气流携带而扩散。即使在静止空气中，尘粒受到空气分子布朗运动的撞击也能形成类似于布朗运动的位移附着特性尘粒有粘附于其他粒子或其他物质表面的特性。附着力有三种，范德华力、静电力和液膜表面张力。单位质量粉尘粒子表面吸附水蒸气量可衡量粉尘的吸湿性。湿润角愈小，粉尘湿润性愈好；反之，说明粉尘湿润性差。燃烧和爆炸特性

6、煤尘、焦炭尘、铝、镁和某些含硫分高的矿尘均系爆炸性粉尘。荷电特性由于天然辐射，离子或电子附着，尘粒之间或粉尘与物体之间的摩擦，使尘粒带有电荷。流动特性尘粒的集合体在受外力时，尘粒之间发生相对位置的移动，近似于流体运动的特性。粉料自由堆置时，料面与水平面间的交角称安息角，安息角的大小在一定程度上能说明粉料的流动性能。第6页/共42页以下是一些常见粉尘的特性参数：第7页/共42页第8页/共42页第9页/共42页第10页/共42页未完，续下页第11页/共42页第12页/共42页二、本次学习的是脉冲喷吹袋式除尘器，故以集中式系统为例。 所谓集中式除尘系统，即一个厂房或工段内的所有的或很多个（3个以上）

7、抽风点（产尘设备的密闭罩）连接成一个除尘系统。 集中式除尘系统中最常采用的是枝状式布置，枝状式就是与通风机相连接的干管直接连接着许多支管的枝状式管网。第13页/共42页在选定好系统形式之后，就要开始进入到计算选型了。1.处理气体量的计算： 首先要求出工况条件下的气体量，即实际通过袋式除尘器的气体量，并且还要考虑除尘器本身的漏风量。这些数据，应根据已有工厂的实际运行经验或监测资料来确定，如果缺乏必要的数据，可按生产工艺过程产生的气体量，再增加集气罩混进的空气量（约20%40%）来计算。式中 Q 通过除尘器的含尘气体量，m3/h； QS 生产过程中产生的气体量，m3/h； tc 除尘器内气体的温度

8、，； pa 环境大气压，kPa； K 除尘器器前漏风系数。第14页/共42页2.过滤风速的选取： 过滤风速的大小，取决于含尘气体的性状、织物的的类别以及粉尘的性质。可参考以下两表。第15页/共42页（单位：m/min）不同清灰方式下的过滤风速第16页/共42页3. 计算过滤面积：1)总过滤面积 根据通过除尘器的总气量和选定的过滤速度，按下式计算总过滤面积：式中 S 总过滤面积，m2； S1 滤袋工作部分的过滤面积，m2； S2 滤袋清灰部分的过滤面积，m2； Q 通过除尘器的总气体量，m3/h； v 过滤速度，m/min。第17页/共42页2)单条滤袋面积 a.滤袋的直径：由滤布规格确定。一个

9、工厂尽量使用同一规格的滤袋，以便检修更换，滤袋直径一般为(100600)mm，常用的是(200300)mm。为便于清灰，滤袋可做成上口小下口大的形式。b.滤袋的长度:对除尘效率和压力损失无影响，一般取35m.太短占地面积过大，过长则增加除尘器高度，检修不方便。根据实际的使用经验，滤袋长度较大时，当除尘器停车后，滤袋容易自行收缩，从而提高了滤袋自行清灰的能力，因此在设计时一般都取较长的滤袋（厂房高度有限制的除外）。第18页/共42页c.单条圆形滤袋的面积，通常用下式计算：式中 Sd 单条圆形滤袋的公称面积，m2； D 滤袋直径，m； L 滤袋长度，m。第19页/共42页 在滤袋加工过程中，因滤袋

10、要固定在花板或短管，有的还要吊起来固定在袋帽上，所以滤袋两端需要双层缝制；双层缝制的这部分因阻力加大已无过滤的作用，同时有的滤袋中间还要固定环，这部分也没有过滤作用，故上式可改为：式中 Sj 滤袋净过滤面积，m2； Sx 滤袋未能起到过滤作用的面积，m2。 在滤袋没用的过滤面积占滤袋面积的5%10%，所以，在大、中除尘器规格中应注明净过滤面积大小。但在现有除尘器样本中，其过滤面积多数指的是公称过滤面积，在设计和选用中应该注意。第20页/共42页4.滤袋的设置1)滤袋数量 求出总过滤面积和单条滤袋的面积后，就可以算出滤袋条数。如果每个滤袋室的滤袋条数是确定的，还可以由此计算出整个除尘器的室数。尽

11、管在除尘器的设计或选用中按需要确定室数，但从场地布置和维修方便考虑，常把超过6个室的除尘器的室数定为双排，把少于5个室的除尘器的各室定为单排。第21页/共42页2)滤袋的排列和间距 滤袋的间距:当滤袋的直径d为150mm时，间距选取c=180190mm；直径d为210mm时，间距选取c=250280mm；直径d为230时，间距选取c=280300mm.总之，滤袋中心距一般为d+(4060)mm。 滤袋的排列:滤袋的排列有三角形排列和正方形排列，三角形排列占地面积小，但检修不方便，不利于空气流通，不常采用。正方形排列无上述弊端，较常采用。为了便于安装与检修，当滤袋较多时，可将滤袋分成若干组，最多

12、时可由6列组成一组。每组之间留有400mm宽的检修人行道，边排滤袋和壳体也留有200mm宽的人行道。3)过滤方向 内滤式：含尘气体由滤袋内向外滤袋外流动，粉尘被分离沉积在滤袋的内侧表面。一般为机械振动、反吹、气环反吹等清灰方式的袋式除尘器采用。 外滤式：含尘气体由滤袋外向外滤袋内流动，粉尘沉积在滤袋的外侧表面，滤袋内必须设置骨架（滤袋框），以防滤袋被吹瘪。一般为脉冲喷吹、回转反吹等清灰方式的袋式除尘器采用。第22页/共42页4)进气口位置 下进风：含尘气体由除尘器下部进入，气流自下而上,大颗粒直接落入灰斗减少滤袋磨损，延长了清灰时间，但由于气流方向与粉尘下落方向相反，容易带出部分微细粉尘，降低

13、了清灰效果，增加了阻力。下进风式除尘器结构简单，成本低，应用较广。 上进风：含尘气体由除尘器上部进入。粉尘沉降与气流方向一致，有利于粉尘沉降，除尘效率有所提高，设备阻力也可降低15%30%。下进上出/外滤式下进上出/内滤式上进下出/外滤式上进下出/内滤式第23页/共42页三、滤料的特性与分类第24页/共42页1.滤料的特性：过滤效率：滤料的过滤效率一方面与滤料结构有关。另一方面也取决于在滤料上所形成的粉尘层。从滤料结构看：短纤维的过滤效率比长纤维高。毛毡滤料比织物滤料高。从粉尘层的形成来看：对于薄滤料，清灰后，粉尘层被破坏，效率低很多。而厚滤料清灰后还可保留一部分粉尘在滤料中，避免过度清灰。容

14、尘量：指达到给定阻力时单位面积滤料上积存的粉尘量（kg/m3）。滤料的容尘量影响滤料的阻力和清灰周期。容尘量与滤料的孔隙率、透气率有关，毛毡滤料比织物滤料的容尘量大。透气率及阻力：透气率是指在一定的压差下，通过单位面积滤料上的气体量。滤料的阻力直接与透气率有关。耐温性：在考虑耐温时，还要注意到有的滤料（如玻璃纤维）能耐干热，但对湿热的抵抗很差。耐温滤料的造价较高，因此需同时对采用降温方式进行技术经济比较，以确定取舍。尺寸稳定性：指滤料经纬向的胀缩率。常用的纤维中，玻璃纤维的胀缩率最小，其他各种自然纤维和合成纤维都有一定的胀缩率（一般不应超过10%）。滤袋要求滤料的胀缩率越小越好，因为胀缩率高时

15、将改变纱与纤维间的孔隙率，直接影响除尘效率和阻力，也影响到除尘器的运行。此外还要考虑滤料在高温及吸湿以后的尺寸稳定性。第25页/共42页静电性能：在粉尘接近滤料时，由于两者的电荷极性不同，可能引起相吸或者相斥，从而影响过滤效率。由于粉尘堆积在滤布表面上，达到一定厚度时，静电压增高，会产生火花，甚至引起爆炸。吸湿性：如果滤料的吸湿性高，会造成粉尘黏结，滤料堵塞，阻力上升，恶化除尘性能。有些粉尘，如CaO、CaCl、KCl、MgCl2、Na2CO3等吸湿后进一步发生化学反应，其性质和形态均发生变化，称之为潮解。潮解后粉尘糊住滤袋表面，这是袋式除尘器最忌讳的。在选用滤料时应注意滤料的光滑、不起绒和憎

16、水性，其中以覆膜滤料和塑烧板为最好。粉尘的剥落性（黏着性）：一般来说表面光滑的滤料，粉尘剥落性较好。一些毛毡滤料要经过表面烧毛处理，以增加表面的光滑程度，使其便于清灰。对于黏着性强的粉尘，应选用长丝不起绒织物滤料，或经表面烧毛、压光、镜面处理的针刺毡滤料，对于浸渍、涂布、覆膜技术应充分利用。从滤料的材质上讲，锦纶、玻纤由于其他品种。耐化学侵蚀性：同一种滤料（除四氟乙烯外）有时不能同时耐酸、碱，因而要根据具体情况进行选择。可燃性和荷电性：化纤滤料通常是容易荷电的，如果粉尘同时荷电则极易产生火花，所以对于可燃性和荷电性的粉尘如煤粉、焦粉、氧化铝粉和镁粉等，宜选择阻燃型滤料和导电滤料。一般认为氧指数

17、大于30的纤维织造的滤料，如PVC、PPS、P84、PTEF等是安全的，而对于用氧指数小于30的纤维，如丙纶、锦纶、涤纶、亚酰胺等滤料可采用阻燃剂浸渍处理。第26页/共42页力学性能：指抗拉强度、抗弯折强度及耐磨性。滤袋越长，要求的抗拉强度也越高，但当滤袋内部有支撑架时，对抗拉强度的要求就不很突出。由于频繁的清灰，造成滤袋的反复曲折，抗弯性差的滤料会很快断裂，耐弯折性最差的是玻璃纤维。因此，为了延长这种纤维的寿命，往往要经过特殊处理。与尘粒之间的摩擦可以用紧密编织的方法来解决，而纤维之间或滤料与骨架之间的摩擦可用浸泡织物进行处理的方法来减轻。在常见粉尘中，铝粉、硅粉、焦粉、炭粉、烧结矿粉等属于

18、高磨损性粉尘，宜选用耐磨性好的滤料。根据经验，滤袋磨损多在下部，这是因为滤袋上部滤速低，气体含尘浓度小的缘故。对于磨损性强的粉尘，选用滤料应注意以下3点化学纤维优于玻璃纤维，膨化玻璃纤维优于一般玻璃纤维，细、短、卷曲型纤维优于粗、长、光滑性纤维。毡料中宜用针刺方式加强纤维之间的交络性，织物中以缎纹织物最优，织物表面的拉绒也是提高耐磨性的措施，但是毡料、缎纹织物和起绒滤料会增加阻力值。对于普通滤料表面涂覆、压光等后处理也可提高耐磨性。对于玻纤滤料、硅油、石墨、聚四氟乙烯树脂处理可以改善耐磨、耐折性。但是覆膜滤料用于磨损性强的工况时，膜会 地磨坏，失去覆膜的作用。造价：不能孤立考虑滤料的造价，而要

19、同时考虑滤料的使用温度及寿命等因素。清灰方式（暂时只考虑脉冲喷吹类袋式除尘器）：要求选用厚实、耐磨、抗张力强的滤料，优先选用化纤针刺毡或压缩毡滤料，单位面积质量为500650g/m2。第27页/共42页2. 滤料的分类：1)按编制方法：织 布： 在 工 业 中 广 泛 采 用 的 滤布 ， 它 是 经 线 和 纬 线 交 织 而 成的 。无 纺 布： 又 称 不 织 布 。 它 不 是由 一 根 一 根 的 纱 线 交 织 、 编 结在 一 起 的 ， 而 是 将 纤 维 直 接 通过 物 理 的 方 法 粘 合 在 一 起 。针 刺 毡： 毡 由 毛 纤 维 压 制 而 成 。针 刺 毡 就

20、 是 用 针 将 底 布 和 纤 维或 者 只 是 纤 维 ， 以 针 刺 毡 成 型为 毡 。特 殊 滤 布： 包 括 纱 线 结 合 非 织布 （ 无 纺 布 / 不 织 布 ） 、 静 电 植毛 滤 布 、 金 属 纤 维 滤 布 、 聚 四氟 乙 烯 纤 维 滤 布 、 诺 梅 克 斯 纤维 滤 布 和 滤 毡 等 。第28页/共42页2)按滤料的基础材料种类：天然纤维滤料无极天然纤维：石棉；有机天然纤维：1）天然蛋白质纤维（如羊毛、蚕丝、鸵毛、兔毛等）2）天然纤维素纤维，如棉花、麻等。化学纤维滤料无机化学纤维：玻璃纤维、陶瓷纤维、碳素纤维和石墨纤维等。有机化学纤维（见下页）金属纤维滤

21、料（主要是不锈钢纤维）用于高温烟气的过滤，耐温性能可达500600以上，同时具有良好的抗化学侵蚀性。日本采用的不锈钢金属纤维滤布的材料为：SUS316L，线径：8m，厚度：1.35mm，单位面积质量：1540g/m2。混合滤料：为了充分利用各种滤料的特性，可以将合成纤维与天然纤维混合织成滤料第29页/共42页聚丙烯腈纤维（腈纶、奥纶）耐热性好，可在110113下长期工作，短期温度可达150。耐酸，对氧化剂、有机溶剂很稳定，但不耐碱。可用于化学及水泥工业的气体净化。聚酰胺纤维（尼龙、耐纶、锦纶）耐温较低，长期使用温度为7585，耐磨性好，比棉、羊毛高1020倍。耐碱但不耐酸，可用于破碎、磨粉等设

22、备的气体净化。芳香族聚酰胺纤维（芳纶1313、诺梅克斯、Nomex）是一种耐热尼龙纤维，在210高温下，物理性能保持不变，超过400慢慢分解碳化；对反复出现的高峰温度可达260，尺寸稳定，在215下胀缩率不大于1%；难以燃烧，产生烟和有毒性气体极少。造价高，综合性能优越。聚酯系纤维（涤纶）与聚酰胺纤维（尼龙）和丙烯腈纤维（腈纶）是世界三大合成纤维。是一种应用最普遍的滤料。国产的袋式除尘器涤纶滤料称为208工业涤纶绒布。目前已广泛用于水泥、冶金、炭黑等工业中。常用的有机化学纤维：第30页/共42页聚丙烯纤维在所有合成纤维中它是最轻的，强度非常大，且生产成本非常低廉。聚乙烯醇纤维（维尼纶）强度高，耐热性差，仅能在低于100下工作。耐碱性强，耐酸性也不差。在一般有机酸中不能溶解。吸湿性强，类似棉布。聚噁二唑纤维是一种耐高温纤维，可耐各种油类及其他有机溶剂。100下在10%硫酸或10%氢氧化钠水溶液中浸放24h，强度保持50%.在300空气中放100h强度保持85%，200空气中放半年强度保持70%。因此可以在17