脉冲布袋除尘器设计毕业论文

1、济南大学毕业设计- III -1前言目前建设的火力发电厂中，高效除尘装置的选择以静电除尘器和布袋除尘器为主。 静电除尘器在国内的应用较早，20世纪70年代就已经应用于火力发电厂，如吉林热 电厂、保定发电厂。经过多年的开发应用，静电除尘器技术成熟，除尘效率较高，目 前已被广泛应用于电力、冶金、化工、建材等行业。国内已建600MW火电机组全部选用了高效静电除尘器。袋式除尘器在美国、加拿大、澳大利亚及欧洲等地的一些火电厂被广泛采用， 燃煤锅炉应用袋式除尘器已是一项成熟的技术，最长已有30余年的历史。袋式除尘器在我国矿山、建材、食品、制药、冶金、化工等行业已经成功应用多年，但在燃煤 锅炉上，直到200

2、1在呼和浩特市丰泰发电厂才首次应用成功，发展到现在已有10余家公司的袋式除尘器在全国不同地区的应用，如天津开发区5号热源厂、张家港保 税区热电厂、焦作发电厂；而且许多火电厂的静电除尘器改造成了袋式除尘器，如呼和浩特热电厂、赤峰市富龙热力股份有限公司热电厂 工作原理：含尘气体从袋式除尘器入口进入后，由导流管进入各单元室，在导流装置 的作用下，大颗粒粉尘分离后直接落入灰斗，其余粉尘随气流均匀进入各仓室过滤区 中的滤袋，当含尘气体穿过滤袋时，粉尘即被吸附在滤袋上，而被净化的气体从滤袋 内排除。当吸附在滤袋上的粉尘达到一定厚度电磁阀开，喷吹空气从滤袋出口处自上而下与气体排除的相反方向进入滤袋，将吸附在

3、滤袋外面的粉尘清落至下面的灰斗 中，粉尘经卸灰阀排出后利用输灰系统送出。2方案论证脉冲除尘器的国内外产品比较分析概述80年代以来，世界各国的除尘设备有了很大的发展。对环境污染的控制标准趋于严格在美国，1963年颁布了洁净空气法(Clean Air Act) 以后，于1970年、1975 年、1977年多次修订，1990年修订和补充的洁净空气法经国会通过后成为一部目前 国际上最为严格和详尽的法规。3在德国，规定各种工业污染物的排放标准为 50mg/m，不久前公布的17B1mSchV 标准中规定日平均浓度为IOmg/m3, 1/2小时的平均浓度为30mg/m.在日本对于通常的燃煤电厂烟气净化系统要

4、求其出口粉尘排放浓度小于30mg/Nm3，而在大城市附近的燃煤电厂，其要求与燃油电厂相似，要求低于310mg/Nm。我国自1973年第一次公布13种物质的试行排放标准以来，各个工业部门都相 继制定了本行业的粉尘排放标准。 例如，工业锅炉的排放标准是按照大气环境标准的3一、二、三类地区来确定的，1983年的标准(GB3841- 83)分别为200, 400, 600mg/Nm ,1992年公布的标准(GB13271 91)对于1992年8月1日前安装的分别为200, 300,33400mg/Nm，而8月1日以后安装的则分别为100,250, 350mg/Nm，同时对SO2的 排放浓度也提出了要求

5、。显然要达到新标准就需要采用更高效率的除尘设备。除尘设备的市场不断扩大据美国R. W. Meilvaine 报道，1992年全世界的电除尘器及袋式除尘器的市场 如表所示。美国欧洲/非洲亚洲总计电除尘器60060012002400袋式除尘器8007007002200合计14001300190046002.1.2袋式除尘器具体比较袋式除尘器是目前应用非常广泛的一种高效除尘器，国内外都非常重视。因而近年来得到很快发展。1)滤料滤料是袋式除尘器的核心，除尘器的效率、阻力以至于寿命都取决于滤料。 我国 目前主要采用的滤料有：耐温130C以下的聚酷类滤布：涤沦“208”绒布、729”筒 形聚酷平布、涤纶针

6、刺毡等。耐温220C以下的合成纤维滤布：其主要纤维有诺美克 斯(NOMEX)、芳枫纶、聚.恶二哩，可以作成机织平布，也可作成针刺毡。耐温260E 以下的玻纤布，通常都经过“硅油一石墨一聚四氟乙烯”处理。此外，最近研制成玻 纤针刺毡和玻纤膨体纱。国外滤料的品种很多，可以满足各种不同的需要(如温度、耐酸、碱性等)，其中 值得注意的有以下几种。聚丙烯酸纤维(Dralon T)，耐温135C，具有良好的性能，特别在耐酸方面优于聚醋和诺美克斯，是锅炉烟气除尘最为理想的滤料，澳大利亚新南威尔斯州煤的 含硫低，飞灰的比电阻高，目前已将该州的电厂原有的电除尘器改为袋式除尘器，其主要采用的滤料就是Dralon-

7、T。Ryton(赖登)和P一 84滤料。这两种滤料耐温较高，分别达190C和2600C，并具有良好的效率、阻力特性和耐酸的性能，可以用于锅炉烟气净化，但其造价要比 Dralon T 高。聚四氟乙烯(Teflon)滤料，性能很好，但由于造价高而未广泛应用。玻纤滤料。国外在玻纤滤料方面着重于滤料的处理技术。除了硅油、石墨、聚 四氟乙烯(SGT)处理外，还有防酸处理方法、Teflon B处理方法。济南大学毕业设计- IV -GORE TEX滤料。这是一种薄膜滤料，即由一层很薄的、极光滑、多微孔的膨体聚四氟乙烯薄膜表面层和底布粘结而成，根据其耐温的要求，底布可以采用绦纶毡、诺梅克斯毡、玻纤毡或织布。抗

8、静电滤料。在一些有爆炸可能的除尘系统（如煤粉系统），袋式除尘器经常会发生爆炸和燃烧。2）袋式除尘器清灰与结构袋式除尘器的结构是与清灰方式密切相关的，由于近年来我国引进了许多 国家（日本、美国、德国、英国、瑞典等）的袋式除尘器，再加上我们国内研究单 位所研制的成果，袋式除尘器目前已经出现了许多新的类型。3）反吹风清灰袋式除尘器70年代末期以来，我国从国外引进了各种形式的反吹风袋式除尘器，特别是 大型袋式除尘器，其中有的已经经过消化移植，形成了我国的产品，其中主要 的有：上海宝钢从日本引进的分室反吹及大气反吹袋式除尘器，其中有正压反吹和负压反吹。目前国内已开发有多种形式，例如重庆钢铁设计院的TFC

9、型，过2滤面积最大可达15600m，过滤风量达936000m3/h，过滤风速小于1m/min,滤 料采用国产的729聚酷圆筒形滤袋或玻纤滤袋，袋长可达10m.美国富尔公司的分室反吹袋式除尘器，由平顶山电除尘器厂生产，结构上 分成为标准型和和用户型，处理风量在200000m3/h时采用标准型,M 一 6000型 （每单元过滤面积10000ftA2）及M 一 7500型（每单元过滤面积7500ftA2），滤袋长 8-9m,滤料为720滤料或玻纤滤料。美国久益公司的反吹清灰袋式除尘器，由哈尔滨环保设备研究所引进后开发了 HJL型分室反吹袋式除尘器，每室 204条滤袋，袋长约I 0m,过滤风速0.46

10、m/min，总过滤面积可达16000m2。2.2脉冲除尘器型号组成及其代表意义我所设计的为MF 360型，其具有除尘效率高、处理风量大、性能稳定、操作维 修方便等特点外，还具有使用效率好、不易积粉、应用范围广等特点，广泛适用于粮 食食品、饲料、冶金化工、建材、医药等行业的通风除尘和粉尘回收。2.3 工作原理及部件选择工作原理：脉冲袋式除尘器的组成脉冲袋式除尘器由下列各部件组成排气口、 上部箱器、喷射管、文氏管、控制器、 气包、控制阀、进气口、滤袋、框架、中部箱体、灰斗和空气输送槽送清灰结构等。 根据安装位置制造可提供立式支架或座式支架。脉冲袋式除尘器的工作原理A.基本原理：含尘气体由进气口进入

11、装有若干滤袋的中部箱体，经过滤袋气体 得到净化，粉尘被分离在滤袋外表面。净化后的气体经文氏管进入上箱体，由排气口 排出。待经过一定的过滤周期，进行脉冲喷射清灰。每排滤袋上部都装有一根喷射管， 经脉冲阀与压缩空气气包相连喷射管上的喷射孔与每条滤装的上部敞开口相对应，滤袋上部尚开口安装有文氏管。由控制器定期发出脉冲信号，通过控制阀使各脉冲阀按 顺序开启。此时，与该脉冲阀相连是喷射管与气包相通， 高压空气以极高速度从喷射 孔喷出，在高速气流周围形成一个比喷吹气动，同时产生瞬间反向气流，将附着在滤袋外表面上的粉尘吹扫下来，落入灰斗，并经排会阀排出。各排滤袋依次轮流得到清 灰。B.喷吹系统济南大学毕业设

12、计- VI -（1） 喷吹清灰系统喷吹系统的组成：喷管一端接压缩空气气包，一端接喷射 管，背压室接控制阀。控制阀由脉冲控制仪无信号输出时，控制阀排气口被封住，脉 冲阀处于关闭状态；当脉冲控制仪发出信号时，控制阀将脉冲阀打开，压缩空气由气 包通过脉冲阀经喷射管小孔喷入文氏管，进行清灰。（2）脉冲喷吹机构 脉冲袋式除尘器按其处理风量的不同，装有几排至几十排滤袋，每排滤袋有一个执行喷吹清灰的脉冲喷吹机构，它由脉冲阀和排气阀两部分组成。脉冲阀的一端接压缩空气气包，另一端接喷吹管，在阀盖上直接拧上排气（控制） 阀，排气（控制）阀是由程序控制器（仪）加以控制，当程序控制器无信号发来时， 排气阀的活动挡板处

13、于封闭排气孔位置， 此时，气流通过恒节流孔进入脉冲阀的背压 室，泼纹膜片两侧气压均为气源压力。 当程序控制器发来信号时，排气阀的活动挡板 即抬起，使室与大气接通而迅速泄压，则泼纹膜片两侧的压力发声变化， 靠近脉冲阀 一端的压力仍为压缩空气压力， 而排气阀一端压力为大气压力，于是，泼纹膜片被压 向右侧，喷吹口打开，压缩空气进入脉冲阀进行喷吹清灰。信号消失后，活动挡板恢 复至原来封闭排气孔的位置上，背压室的压力又回升至气流压力，泼纹膜片重新封闭 住喷吹口，喷吹即行停止。上述动作是在0.1-0.2S左右完成的，就在这一瞬间内喷出高压空气，在文氏管 部位形成了更高的流速，从周围引入约5-7倍于喷射空气

14、量的二次空气冲进滤袋， 致 使滤袋急剧膨胀，弓I起一次冲击振动，同时，在瞬时内产生由里及外的逆向气流，由 于冲击和逆向气流的作用，附着在滤袋外层的粉尘被抖落，同时，嵌于滤布孔隙中的 粉尘也被吹掉，达到滤布的再生。在喷吹清灰过程中，每次喷吹清灰时间只有 0.1-0.2S，以及控制器迅速而准确 地进行程序切换，因此每分钟内有多排滤袋受到喷吹清灰。 这样的清灰方式具有脉冲 的特征，因此这类袋式除尘器称为脉冲袋式除尘器。3空气输送槽的工作原理空气输送斜槽是利用空气使固体颗粒在流态化的状态下沿着斜槽向下流动的输 送设备。这种输送方式属于气一固密相输送，在建材、化工、轻工等部门广泛应用。 该设备具有如下特

15、点：1、槽体用厚24mm勺钢板制造。2、空气输送斜槽的规格是 以槽宽（B）毫米数表示，主要规格有250、400、500、600几种。3、因上槽是物料和 空气通路，而下槽只通空气，所以上槽较高，下槽较矮。各段槽体用法兰连接。4、为了减小加进的物料对透气层的冲击和磨损，在透气层上盖有一层长为1. 5m左右的 冲孔薄钢板。5、为了防止上下槽连接处渗入雨水，上槽带有防水边，为了防止槽体 连接处渗入雨水，设置了角钢防水盖。232主要部件及其选择准则本设备主要部件部件：一、滤料。二、滤袋。三、卡箍。四、文氏管。五、密封圈。六、防瘪环。七、滤袋座。八、环隙引射器。九、电磁脉冲阀。十、脉冲控制 仪。十一、空气

16、输送槽。各个部件的选择标准及作用如下：一、 滤料。滤料的种类很多：1.涤纶针刺毡2.涤纶圆筒纺布3.涤纶双面斜 绒4.诺梅克斯针刺毡5、美塔斯针刺毡6耐酸碱耐登针刺毡7、玻璃纤维布。根据其使用温度，耐化学性，选择其种类。因为所过滤的物料是粉状物，其 温度又不是很高，故选择涤纶圆桶纺布。二、滤袋。品种：1.袋口带弹性圈2.袋口捆扎式3.袋口袋钢丝环4.袋口绳索5. 袋口带密封圈6.袋口带吊攀。根据其使用范围选择袋口带弹性圈三、卡箍。用途：用于相同直径的滤袋与袋毛帽的紧固。 品种：1.不锈钢螺旋卡箍2.不锈钢弹簧卡箍 根据布袋尺寸要求选择不锈钢弹簧卡箍。四、文氏管。用途：脉冲喷吹袋式除尘器清灰。五

17、、密圭寸圈。用途：用于过滤单元按装时密圭寸。六、防瘪环。用途：用于缝制于内滤式滤袋身上。七、滤袋座。用途：用于脉冲喷吹袋式除尘器新型装置，使滤袋装、拆方便。八、环隙隐射器。用途：用于脉冲喷吹式除尘器新型装置，使滤袋装、拆方便。九、电磁脉冲阀。用途特点：电磁脉冲阀是脉冲袋式除尘器清灰喷吹系统的压缩空气“开关”型号含义：D C F - Z -XX SC电磁脉冲阀XX口径尺寸Z直角型S双膜片技术参数:1.工作压力：0.4-0.6MPa2.工作介质：清洁空气3.电压：DC24V4.电流：0.8A5.使用环境：温度-10度-55丿芟，空气相对湿度不超过85%根据要求我所选的是 D C F-Z-25型十、

18、脉冲控制仪。分类品种：1.脉冲控制仪（台式）2.脉冲控制仪（挂式）单片机控制仪4.压差控制仪5.电脑控制仪济南大学毕业设计- VIII -F 过滤减压器脉冲源脉冲袋式除尘器十一、袋数的确定。根据系统风量计算出所需处理的滤袋的袋数。所依据的公式：n二一A-兀DL2.4 主要技术性能特点（一）除尘效率脉冲袋式除尘器的除尘效率基本上不随喷吹制度、过滤气速、气体含尘浓度的 改变而变化，它主要取决与滤布的质量。（二）压力损失脉冲袋式除尘器的压力损失包括滤袋压力损失、喇叭管压力损失和进口压力 损失，主要是前两项的压力损失较大。（三）喷吹制度喷吹制度包括脉冲时间、喷吹压力p和脉冲周期T。对除尘效影响最大的

19、是脉冲是时间，其次是喷吹压力，而脉冲周期对除尘效率影响并不显明。脉冲时间当喷吹压力为0.7MPa或0.6MPa时，在脉冲时间大于0.1s后，除尘器压力损失降低量很小。而在此之前，除尘器压力损失迅速上升。 喷吹压力 喷吹压力的大小能直接影响清灰的效果。当P大于0.75MPa时, 清灰效果的提高不显著。当P小于0.6MPa时，清灰效果显著下降。一般选用0.6-0.7MPa。脉冲周期脉冲周期的长短会直接影响除尘器压力损失、压缩空气用量以及动作部件的寿命。合理选用脉冲周期，应使风机克服除尘器压力损失耗电量与压缩空 气量的耗电量之和最小，一般米用 60s。过滤气速设计或选用除尘器时，首先要确定过滤气速，

20、以确定总处理气量和过滤面积。它与喷吹压力 P、脉冲时间、脉冲周期T、粉尘性质、气体含尘浓度以及滤袋长度有关系3.设计计算3.1袋数的确定1.总过滤面积的计算公式：A=Q/q式中A滤袋总过滤面积，2m ；Q处理含尘气体量，m3/h ；(Q=4300m/h)q滤料的工作负荷，m3/ (h*m2)(q=240 m3/ ( h*m2)滤袋数量的确定:可以得出：A=18 m22.滤袋数目的确定：An 二nDLA 滤袋总过滤面积，m2 ；Q=4300rn/ ； q=240m/ (h*m2)A=18 m22A=18 mn=24D=0.13mL =2 m取n=24 (个)（A=18 m2）n滤袋数量，个（n=

21、24）D单个滤袋的直径，m（D =0.13m）L单个滤袋的长度，m（L=2m）取得n=243.2 气包壁厚的计算济南大学毕业设计- X -济南大学毕业设计- IX -气包壁厚计算设计：常用符号：C厚度附加量mmE平均壁温下材料的弹性模量MPaP设计压力 MPao（平均壁温下材料的线膨胀系数 mm/mrS卩平均壁温下材料的泊松比，当缺之数据可取时卩-0.3丘设计温度下材料的许用应力 MPa*焊缝系数根据手册查得：圆筒计算厚度公式：,pDi5 =三 mm2心 M -p圆筒厚壁应力校核公式：L=p（DiP）tjMDi 圆通或球壳的内直径 mm6圆通或球壳的计算厚度 mmQ 圆通或球壳的有效厚度 mm

22、焊缝系数p气包压力经校核满足条件。Di =160mm p=1.2MPa k i=113（查表得） =16 =0.7取 6 =8mm4脉冲除尘器结构设计脉冲除尘器结构示意图脉冲除尘器的基本结构：上相体、中箱体、下箱体、空气输送槽、灰斗、框架以 及脉冲喷吹装置等部分组成。4.1箱体设计在上箱体上连接有脉冲喷吹结构、电磁控制仪、出气口。上箱体为可揭开式，用螺栓连接。这些都是为了方便拆装，便于对箱体里的布袋 进行维修。中箱体用螺栓和上箱体连接在一块，用焊接的方式连接下箱体，在中箱体上有进 气口便于物料的进入处理。下箱体有出料口，在其上连接有螺旋输送机，焊有支承座。用法兰将蛟龙外壳连 接到一块。4.2脉

23、冲喷吹系统（1）喷吹清灰系统：一端接压缩空气气包，一端接喷射管，背压室接控制阀。济南大学毕业设计- XIV -济南大学毕业设计46基丁单片机白勺轮轨力检测- XI -（2）脉冲喷吹机构 脉冲袋式除尘器按其处理风量，装有 6排滤袋，每排滤袋 有一个执行喷吹清灰的脉冲喷吹机构，它由脉冲阀和排气阀两部分组成。并且每排有4个滤袋，个滤袋个相对应一个喷嘴。基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式 Web服务器的研究MOTOROLA 单片机MC68HC （ 8）05PV8/A内嵌EEPROM 的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊 单片机温度控制系统的研

24、制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR ）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO,2激光器的手持控制面板的

25、研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式

26、线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式

27、方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于UPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电 机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于