颗粒流体机械4-袋收尘.ppt

1、第四节 袋式收尘器,一、概述 袋式收尘器是过滤式收尘器的一种，19世纪中叶开始应用于工业生产，而后不断发展目前，袋式收尘器向大型化方面发展，处理风量有的已达每小时几十万立方米。因而，袋式收尘器在各种高效收尘器中，成为最有竞争力的一种。 袋式收尘器主要优点： （1） 收尘效率高，特别是对微细粉尘有较高的效率，一般可达99%； （2） 适应性强，可以捕集不同性质的粉尘，例如对于高比电阻粉尘，采用袋式收尘器就比电收尘器优越； （3） 使用范围大，处理风量可由每小时数百立方米到每小时数十万立方米； （4） 结构简单； （5） 工作稳定，便于回收干料，维护简单。,袋式收尘器的主要缺点有： （1） 袋式收

2、尘器的应用范围主要受滤料的耐温、耐腐蚀性等性能的局限，特别是在耐高温方面，目前常用的滤料（如涤纶）适用于120130，而玻璃纤维等滤料可耐250左右。烟气温度更高时，需采用造价高的特殊滤料，或者要采取烟气降温措施，这会使系统复杂化，造价增高。 （2） 不适宜于粘结性强及吸湿性强的粉尘，特别是烟气温度不能低于露点温度，否则会产生结露，致使滤袋堵塞。 （3） 处理风量大时，占地面积大。,二、袋式收尘器的工作原理 袋式收尘器是利用多孔纤维的过滤作用将含尘气体中的粉尘过滤出来的收尘设备。 当含尘气体通过滤布时，粉尘被阻留在其表面上，干净空气则透过滤布的缝隙排出。它的收尘机理是：筛滤、惯性碰撞、钩附、扩

3、散、重力沉降和静电等效应综合作用的结果。 1、筛滤效应：当粉尘的颗粒直径较滤布纤维间的空隙或滤布上粉尘间的孔隙大时，粉尘被阻留下来，称为筛滤效应。对于常用的织物滤布来说，这种效应是很小的，因为纤维之间的空隙往往大于粉尘颗粒直径。只是当织物上沉积大量的粉尘后，筛滤效应才充分显示出来。 2、碰撞效应：当含尘气流接近于滤布纤维时，气流绕过纤维，但1m以上的较大颗粒由于惯性作用，偏离气流流线，仍保持原有的方向，撞击到纤维上，粉尘被捕集下来，称为碰撞效应。,3、钩附效应：当含尘气流接近于滤布纤维时，微细的粉尘仍保留在流线内，这时流线比较紧密。如果粉尘颗粒的半径大于粉尘中心到达纤维边缘的距离，粉尘即被捕获

4、，称为钩附效应。 4、扩散效应：当粉尘颗粒极为细小(0.2m以下)时，在气体分子的碰撞下偏离流线作不规则的运动(亦称热运动或布朗运动)，这就增加了粉尘与纤维的接触机会，使粉尘被捕获。粉尘颗粒愈小，运动愈剧烈，从而与纤维接触的机会也愈多。碰撞、钩附及扩散效应均随纤维的直径减少而增加，随滤布的孔隙率增加而减少，因而所采用的滤布纤维愈细，纤维愈密实，滤布的收尘效率愈高。 5、重力沉降：颗粒大、比重大的粉尘，在重力作用下沉落下来，这与在沉降室中粉尘运动机理相同。 6、静电作用:如果粉尘与滤布的荷电相反，则粉尘易于吸附于滤布上，从而提高收尘效率，但被吸附的粉尘难于被剥离下来。反之，如果二者的荷电相同，则

5、粉尘受到滤布的排斥，效率会因此而降低，但粉尘容易从滤布表面剥离下来。,袋式收尘器在开始滤尘时，气流和微小尘粒大部分从滤袋纤维空隙通过，粗粒径的尘粒在滤袋纤维间不断被截留，滤袋逐渐成为对粗细尘粒都有效的过滤材料。大量的尘粒被吸附于滤袋上形成“二次过滤介质”，其上出现以筛滤效应为主的过滤作用，其中碰撞、钩住、扩散、静电等效应也同时有所增强。收尘效率可达98%99%，并能有效地捕集粒径1m以上的粉尘。 随着粉尘层的厚度增加，过滤的阻力也增加，气流通过粉尘层的流速也随之增加。当流速增加到一定程度后，气流穿透滤料时，会将部分沉积在滤袋上的细粉尘带走，而使收尘器的效率降低。因此，袋式收尘器必须及时清灰。清

6、灰后，由于粉尘层的剥落，“二次过滤介质”厚度变薄，过滤效率降低，收尘器的阻力也随之降低，过滤能力迅速提高。清灰后的效率变化主要取决于清灰的方式和清灰周期。,袋式收尘器的构造 1进气室；2袋室； 3滤袋；4清灰装置； 5排灰装置,三、袋式收尘器的构造及分类 1、构造 袋式收尘器基本构造为三大部分。（1）收尘器的本体，由进气室、袋室、灰斗组成；（2）滤袋部分；（3）附属设备：清灰机构及排灰装置。 2、分类 袋式收尘器的形式与种类很多，通常根据其不同特点分类。 （1）按滤袋形状分 圆袋：常用。结构简单，便于清灰。圆袋的直径一般为100300mm，最大不超过600mm。袋长为212m。 扁袋 ：是由一

7、系列扁长滤袋所组成。目前扁袋的形状有两种：一种是长方形截面的扁袋，滤袋的厚度及滤袋之间间隙为2550mm，因此，单位体积内所布置的过滤面积较圆袋要大得多。另一种是梯形截面的扁袋。,（2）按清灰方式分 机械振打清灰（ZX型） ：包括人工振打、机械振打、高频振荡等。由于机械振打分布不均匀，要求的过滤风速低，对滤袋的损害大，近来逐渐被其他清灰方式代替。 气流反吹清灰 ：采用室外或循环空气（具有一定压力）以与含尘气流相反的方向通过滤袋，使其上的尘粒脱落。气流反吹清灰在整个滤袋上的气流分布比较均匀，但清灰强度小，过滤风速不宜过大，通常都是采用停风清灰。 脉冲清灰 ：借助于压缩空气通过文氏管诱导周围的空气

8、在极短的时间内喷入滤袋，使滤袋产生脉冲膨胀振动，同时在反向气流的作用下，滤袋上的粉尘被脱落。这种方式清灰强度大，可以在过滤工作状态下进行清灰，允许的过滤风速也高。,（3）按含尘气流进入滤袋的方向分 内滤式 ：含尘气体首先进入滤袋内部，由内向外过滤，粉尘积于滤袋内表面。一般适用机械清灰和气流反吹清灰的袋式收尘器。 外滤式 ：含尘气体由滤袋外部通过滤料进入滤袋内，净化后排出。适用于脉冲喷吹袋式收尘器、高压气流反吹袋式收尘器、扁袋式收尘器等。 （4）按操作制度分 负压式收尘器 ：风机装设在袋式收尘器的后面，在收尘器内部形成负压。特点是进入风机的气流已经净化，可以防止风机的磨损。 正压式收尘器 ：风机

9、装设在袋式收尘器的前面，含尘气体通过风机，压入收尘器内。这种方式的管道布置紧凑，对外壳结构的强度要求不高。但风机易磨损，不适用于浓度高（大于3g/Nm3）、粗颗粒及粉尘硬度大、磨损性强的粉尘。,四、袋式收尘器的滤袋材料 滤料是袋式收尘器中的主要部件，其造价占设备费用的10%15%。收尘器的效率、阻力，特别是维护管理都与滤料的材质和使用寿命有关。因此，必须正确地选择滤料，以提高收尘器的性能指标。 在选择时，应考虑到含尘气体的性质、含尘浓度、粉尘颗粒的大小和组成、粉尘的物理化学性质、气体温度等因素。 对滤袋则要求编织均匀致密，透气性好，以降低流体阻力；具有耐热、耐腐蚀并有一定的抗拉和抗折强度，以延

10、长滤袋的使用寿命；且长期保持良好的收尘效率。 除滤料外，纱线本身以及织纹、支数、整理也影响其滤袋特性。,常用滤袋材料的主要技术性能和应用范围,五、常用的几种袋式收尘器 1、脉冲袋式收尘器 脉冲袋式收尘器是借助于压缩空气脉冲喷吹进行清灰的一种高效袋式收尘器。它主要包括有以下五个部分： （1） 上箱体包括活动的上盖板，上部箱体2、出风口18； （2） 中箱体包括多孔板7、滤袋16、滤袋框架17及文氏管6； （3） 下箱体包括进风口9、检查门13和灰斗12； （4） 排灰系统用回转给料机或螺旋输送机10进行排灰； （5） 喷吹系统包括控制仪8、控制阀3、脉冲阀4及气包5。控制阀有气动、电动和机动三种

11、。,脉冲袋式收尘器的结构示意图 1上盖板；2上部箱体； 3控制阀；4脉冲阀； 5气包；6文氏管； 7多孔板；8脉冲控制仪； 9进风口；10排灰装置； 11支腿；12灰斗； 13检查门；14U形压力计； 15中部箱体；16滤袋； 17滤袋框架；18出风口； 19喷吹管,含尘气体由进风口9进入下箱体，气体由滤袋16外进入滤袋内，经文氏管6进入上箱体2，从出风口18排出，粉尘被截留在滤袋外表面。定期清灰时，由脉冲控制仪按程序开启控制阀3，使气包5内的压缩空气由喷吹管19的孔眼高速喷出。每个孔眼对准一个滤袋中心，通过文氏管的诱导在高速气体周围引入相当于喷射空气57倍的二次空气冲进滤袋内，使滤袋急剧膨胀

12、，引起冲击振动。同时产生由袋内向袋外的逆向气流，使粘附在滤袋外表面的积灰被冲落。此时，滤布孔隙中的粉尘也被吹落，吹落下来的积灰，落入灰斗口，经排灰系统排出。,袋式收尘器清灰脉冲示意图 t1脉冲宽度或喷吹时间； t2喷吹间隔； t3脉冲周期， t3=t1+t2； t4喷吹周期,对于脉冲喷吹袋式收尘器，其喷吹压力、喷吹周期、喷吹时间都影响其工作性能。 喷吹压力，指脉冲清灰时压缩空气的压力。喷吹压力越大，喷吹到滤袋内和经文氏管诱导的空气量越多，形成的反吹风速度越大，清灰效果就越好，收尘器阻力明显下降。 喷吹周期的长短也直接影响到收尘器的阻力。在一定的喷吹压力下，喷吹周期主要取决于入口粉尘浓度及过滤风

13、速。一般地，在收尘器阻力允许的条件下，应尽量延长喷吹周期，这样不但可以减少压缩空气量，还可以减少喷吹系统部件的磨损，延长滤袋的使用寿命。 一般来说，喷吹时间（脉冲宽度）越长，喷入滤袋内的空气量就越多，清灰效果就越好。,脉冲喷吹系统,2、回转反吹扁袋收尘器 回转反吹扁袋收尘器属低压反吹清灰外滤型的梯形扁袋袋式收尘器。ZC型回转反吹袋式收尘器结构如图12.44所示。它由以下四部分组成： （1） 上箱体包括收尘器盖、旋臂揭盖装置、清洁室、换袋人孔、观察孔、出气口。 （2） 中箱体包括花孔板、滤袋、滤袋框架、滤袋导口、过滤室筒体、进气口、人孔门。 （3） 下箱体包括定位支承架、灰斗、星形卸料阀、支座。

14、 （4） 反吹风清灰系统包括旋臂、喷口、分圈反吹机构、循环风管、反吹风管、反吹风机、旋臂传动系统。,ZC型回转反吹扁袋除尘器原理图 1灰斗；2定位支承架； 3筒体；4滤袋； 5滤袋框架；6滤袋导口； 7出气口；8分圈反吹机构； 9旋臂；10换袋人孔； 11除尘器盖；12旋臂减速器； 13喷口；14花孔板； 15观察孔；16旋臂揭盖装置； 17清洁室；18进气口； 19人孔门；20支座； 21循环风管；22反吹风管； 23星型卸料器；24反吹风机,收尘器壳体按旋风收尘器流线型设计，能起局部旋转作用，预分离粗颗粒粉尘。含尘气体切向进入袋室上部空间，较大粒径的粉尘在离心力作用下沿筒壁落入灰斗，小粒径

15、的粉尘经过滤室和梯形扁袋间的空隙被截留。气体透过滤袋被净化后经花孔板上面的滤袋导口汇集于清洁室，由风机吸出并排入大气。随着过滤过程的进行，滤袋压力损失逐渐增加达到一给定值，该型收尘器普遍以压力损失为给定信号，自动控制回转反吹清灰，并依进口气体含尘浓度，自动调整清灰周期。因此，当压力损失达到反吹清灰控制的阻力上限值时，由差压变送器发出信号，自动开启反吹清灰机构，反吹气体从旋臂上喷吹入滤袋导口，对每个滤袋轮流分圈反吹清灰，吹落滤袋上附着的粉尘。由于梯形扁袋振幅大，只需反吹气流的一次振击便可抖落粉尘，这有利于提高滤袋寿命。 特点：布置紧凑，过滤面积大，占地面积小；集旋风收尘与过滤收尘于一身，可适应对

16、高浓度含尘气体的净化要求；梯形滤袋清灰时抖动振幅大，易抖落粉尘；有换袋揭盖装置，换袋容易；反吹清灰定阻控制比定时控制可靠合理。,六、PPF气箱脉冲袋式收尘器 PPF气箱脉冲袋式收尘器是我国引进美国富乐公司（Fuller）的技术制造的高效袋式收尘器，产品的代号PPF来自英文Plenum-Pulse Filter。 1、PPF气箱脉冲袋式收尘器的结构 主体由箱体、袋室、灰斗、进出风口共四部组成，并配有支柱、楼梯、栏杆、压气管路系统、清灰控制机构等。,PPF型气箱脉冲袋式收尘器 1气包；2压气管道；3脉冲阀；4提升阀；5阀板；6袋室隔板； 7排风口；8箱体；9滤袋；10袋室；11进风口； 12灰斗；

17、13输灰机构,箱体主要是固定袋笼、滤袋及气路元件之用，并制成全密闭形式，清灰时，压缩空气首先进入箱体，再冲入各滤袋内部。顶部设有人孔检修门，安装和更换袋笼、滤袋全部在这里进行，十分方便。根据规格的不同，箱体内又分成若干个室，相互之间均用钢板隔开，互不透气，以实现离线清灰。每个室内均设有一个提升阀，以切换过滤气流。 袋室在箱体的下部，主要用来容纳袋笼和滤袋，且形成一个过滤空间，烟气的净化主要在这里进行。同箱体一样，根据规格的不同也分成若干个室，并用隔板隔开，以防在清灰时各室之间的相互干扰，同时形成一定的沉降空间。 灰斗布置在袋室的下部，它除了存放收集下来的粉尘以外，还作为进气总管使用(下进气方式

18、)，当含尘气体进入袋室前先进入灰斗，由于灰斗内容积较大，使得气流速度降低，加之气流方向的改变，使得较粗的尘粒在这里就得到分离。灰斗下部布置有螺旋输送机或空气斜槽等输送设备，出口还设有回转卸料器或翻板阀等锁风设备，可连续进行排灰。,2 、PPF气箱脉冲袋式收尘器的工作原理 气箱脉冲袋式收尘器是由多个室组成的，清灰时各室分别按顺序进行，这就是分室离线清灰，其优点是清灰的室和正在过滤的室互不干扰，实现了长期连续作业，提高了清灰效果。 一个室从清灰开始到结束，称为一个清灰过程，清灰过程一般为310s。从第一个室的清灰结束，到第二个室的清灰开始，称为清灰间隔，清灰间隔的时间长短取决于烟气参数、型号的大小

19、等，短则几十秒钟，长则几分钟甚至更长时间。清灰间隔分为：集中清灰间隔和均匀清灰间隔两种，集中清灰间隔是指从第一室清灰开始到最后一个室清灰结束以后，全部室进入过滤状态，直至下一次清灰开始；均匀清灰间隔则在最后一个室清灰结束以后，仍以间隔相同的时间启动第一室的清灰。因此，均匀清灰间隔的清灰过程是连续不断的。从第一室的清灰过程开始到该室下次的清灰过程开始之间的时间间隔，称为清灰周期。清灰周期的长短取决于清灰间隔时间的长短。,气箱脉冲袋式收尘器的工作原理 1袋室；2滤袋；3箱体； 4阀板；5提升阀；6脉冲阀； 7出风口 一个室的清灰过程 ：,七、袋式收尘器的性能 1、处理气体量Q 袋式收尘器处理风量根

20、据粉尘性质、设计要求等决定。通常可用下式计算：Q=vF 式中 Q处理风量，m3/s； v气流风速，m/s； F过滤面积，m2。 气流风速，过滤风速对收尘器的性能影响较大。 风速过高：会使积于滤料上的粉尘层压实，阻力急剧增加； 风速较低：阻力低，效率高，但设备大，占地面积亦大。 因此，过滤风速的选择要综合粉尘的性质（粒度大小、含尘浓度等）、滤料种类、清灰方式等因素来确定。一般对纺织布料，v取1m/min；对毡类滤料，v取2m/min。,2、流体阻力p 袋式收尘器的阻力包括过滤阻力和机体阻力两部分： p=p1+p2 式中 p袋式收尘器的阻力，Pa； p1过滤阻力，Pa； p2机体阻力，Pa。 过滤

21、阻力p1的大小与滤袋的材料、聚尘能力、气体含尘浓度、过滤风速、清灰周期和滤袋使用时间等因素有关，其值可由表查出。其中聚尘能力M可由下式确定： M=cvt 式中：M聚尘能力，g/m2； c入口含尘气体浓度，g/m3； v过滤风速，m/s； t清灰周期，s。,3、收尘效率 袋式收尘器收尘效率的影响因素：其一是过滤风速，其二是滤袋的完整。但在正常运行情况下，其收尘效率都较高。由于计算困难，一般地，其数值通常由实测而得。,各种滤袋的收尘效率,八、袋式收尘器的选型计算 应首先了解需要处理的气体量、气体性质、粉尘特性、含尘浓度及收尘效率，了解现有产品的性能特点选择合适规格及型号的收尘设备。 袋式收尘器选型

22、计算具体步骤如下： （1） 确定过滤面积 式中： F1滤袋工作部分的过滤面积，m2。 F2滤袋清灰部分的工作面积，m2。 Q处理气体量，m3/h，包含设备的处理风量Q1和设备系统的漏风量Q2。 v过滤风速。,袋式收尘器含尘浓度与过滤风速,（2） 确定滤袋数量 n=F/f 式中F过滤面积，m2； f每个滤袋的过滤面积，m2，脉冲袋式收尘器， f=0.751m2；气环反吹风袋式收尘器，f=1.01.4m2。 （3） 计算收尘器阻力p 一般地，根据选取的过滤风速，用式M=cvt计算滤袋的聚尘能力M，从表查出过滤阻力p1，机体阻力p2，最后，计算出p的大小。 （4） 袋式收尘器各部分构造尺寸确定 结构尺寸的确定，既要考虑检修方面，又要考虑结构的紧凑。一般可按如下原则确定： 滤袋中心距：a=d+(4060) 式中a滤袋中心距，mm；d滤袋直径，mm。 滤袋排列：滤袋一般采用正方格子形分组排列，为了检修方便，每组不宜超过6列，每两组之间应留出6001000mm宽的检修走道。, 袋室长度L及宽度：BL=na+(6001000)N+(6001000) 式中n每组滤袋列数；a滤袋中心距，mm；N滤袋组数，组。 B=(m+1)a 式中m每组滤袋行数。 滤袋室高度：h=d+(100150) 式中长径比。 上箱体高度h 采用上进风时，取h