布袋除塵系統設計中的兩個問題

發布時間：2019-07-19

　　布袋除塵器作為一種除塵設備，目前已廣泛應于各工業部門。近年來，隨著國民經濟的發展以及愈來愈嚴格的環境保護要求，布袋除塵器在產量上有了相當大的增長，品種也日漸增多。因此，在設計工作中合理地選定布袋除塵器的基本參數，正確地進行除塵系統設計，不僅對于控制污染、保護環境有重要作用，而且對于提高設備處理含塵氣體的能力，降低設備投資從而減少工程造價，也具有重要的經濟意義。本文就布袋除塵系統設計實踐中常遇到的兩個問題，試圖從設計的角度并結合筆者的工作實踐作一探討。

　　過濾風速問題

　　過濾風速的選取，對保證除塵效果，確定除塵器規格及占地面積，乃至系統的總投資，具有關鍵性的作用。近年來，在工程項目除塵系統設計中，對過濾風速的選取有越來越偏低的現象。究其原因可能是：

　　(1)有些設計者認為過濾風速取低一些，可以提高除塵效率，增強清灰能力，延長清灰周期，從而延長濾袋使用壽命；

　　(2)過去有些文獻或專著特別強調過濾風速不能取得太高，以免阻力增大，運行費用提高；

　　(3)目前國產的布袋除塵(小型布袋除塵機組除外)產品樣本規定的過濾風速，大都在2.5m/min以下，較為普遍的是在1.0~1.5m/min范圍，對于大布袋則在1.0m/min以下，即使是采用壓縮空氣噴吹清灰的脈沖袋式除塵器，其過濾風速也只是在3.0m/min左右，超過4m/min的較為少見。于是，設計者往往易于在產品樣本推薦的過濾風速下，再降低的數值來確定過濾面積，從而導致過濾風速取值偏低。

　　基于上述原因，設計工作中過濾風速取低0.1~0.25m/min的現象大量存在。

　　應該說，上述理由并非毫無道理。但是，如果輕易地降低過濾風速，即使降低的值較小，如0.1~0.25m/min，由此將使過濾面積增加約10%，設備投資也將增加近10%，處理的風量越大，增加的投資必然越多，設備的占地面積亦相應加大。顯然，這是不經濟的；此外，孤立地看待上述理由，也是不合適的。

　　那么，如何正確地選定過濾風速呢?實際上這是一項較復雜的工作，它與粉塵性質、含塵氣體的初始濃度、濾料種類、清灰方式有密切的關系。然而，從設計角度講，應該也可以抓住主要問題進行分析。這是因為，目前國內產品中可供選擇的濾料種類及其清灰方式相對講不是很多，濾料及其清灰方式相應地易于確定；至于初始塵濃，除了工藝提供資料外，或經實測取得一手數據，或按設計者的經驗確定。這就是說，影響過濾風速的塵濃、濾料及清灰方式三個因素相對的說較易合理地確定。

　　所以，筆者認為，正確選擇過濾風速的關鍵，首先在于弄清粉塵及含塵氣體的性質，其次要正確理解和認識過濾風速與除塵效率、過濾阻力、清灰性能三者之間的關系。

　　對于粉塵及含塵氣體的性質，應較大限度地掌握以下幾點。

　　一，要弄清粉塵的粒徑分布。粉塵的粒徑是它的基礎特性，它是由各種不同粒徑的粒子組成的集合體，單純用平均粒徑來表征這種集合體是不夠的。

　　二，要弄清粉塵的粘性。粘性是粉塵之間或粉塵與物體表面分子之間相互吸引的一種特性。對布袋除塵器，粘性的影響為突出，因為除塵效率及過濾阻力在很大程度上取決于從濾料上粉塵的能力。

　　三，應弄清粉塵的容重或堆積比重，即單位體積的粉塵重量。其中的單位體積包括塵粒本身體積、塵粒表面吸附的空氣體積、塵粒本身的微孔、塵粒之間的空隙。弄清粉塵的容重，對通風除塵具有重要意義，因為它與粉塵的清灰性能有密切的聯系。

　　四，應弄清含塵氣體的物理、化學性質，如溫度、含濕量、化學成份及性質。這些參數的確定與除塵附加處理措施、過濾風速的選擇有著直接間接的關系。如有的含塵氣體含有氯化物等化學成份，一般氯化物易于“吸潮”，如不采取附加的措施，可能導致“糊袋”。

　　從我國目前的設計實踐看，客觀上還有的困難。但是，作為設計師，至少應對其有定性的了解。對于過濾風速與除塵效率、過濾阻力、清灰性能三者之間的關系，可以從下述三方面來進行分析。

　　粉塵的清灰性能與粉塵的性質，即粘性、粒度、容重有大的關系。粉塵的粘性大、粒度小、容重小，清灰困難，過濾風速應取低一些，反之可取高一些。國內有人做過實驗，對于滑石粉類中細滑爽塵，在所有工況條件下，僅需一次反吹清灰，濾袋阻力即可恢復原值，二次積塵幾乎全被吹落，濾袋較好，反吹風量比率僅需25%一30%；而對于氧化鐵類粘性塵，通常需要連續多次反吹清灰，才能降低濾袋阻力，還難以復回原值，反吹風量比率高達50%~70%。這就證明，對某一確定的布袋除塵器，粉塵的清灰性能主要取決于粉塵及其含塵氣體的性質，并不是所有的粉塵，只要過濾風速取低些，就可增強清灰能力。

　　在濾料確定的情況下，降低過濾風速可以延長清灰周期，但是濾袋的壽命并不完全取決于清灰周期。因為當確定了某個過濾風速時，濾袋的不同地方過濾風速也不同，做過的實驗發現，在一條濾袋上的局部過濾速度相差可達4倍，甚至超過4倍!

　　綜上所述，可以得出這樣的結論：盲目地降低過濾風速并不完全能保證提高除塵效率，也不能相應地降低過濾阻力，還可能造成不的經濟損失。只有在充分了解粉塵性質及系統特性，正確理解過濾風速與除塵效率、過濾阻力、清灰性能之間的關系，并在這兩者的結合上有一個清晰的認識后，才可能合理地確定過濾風速。