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除尘器电磁脉冲阀技术性能探讨与脉冲布袋除尘器清灰气源设计参考

摘要 清灰气源是袋式除尘器脉冲清灰系统的首要环节,脉冲阀性能的优劣直接影响到脉冲清灰效果。从设计角度控讨,气源气包容积的确定,气源配件的配置,对脉冲阀性能进行了比较性分析,并从实际应用角度介绍选用脉冲阀的方法和依据。
关键词 袋式除尘器 脉冲阀 清灰气源

0 引言
   在工业除尘领域,袋式除尘器是目前国际上应用最为广泛的一种除尘器。其结构简单,可灵活设计除尘滤袋和电磁脉冲阀,可根据现场工艺实际情况,灵活设计在线或离线,高压或低压的高效率均匀脉冲清灰系统。系统主要组成部分包括:脉冲控制仪、电磁脉冲阀、气包、除尘器箱体、喷吹管、喷嘴、花板。
  脉冲控制仪控制电磁脉冲阀机械启闭,压力气源在瞬间通过脉冲阀,在喷口处诱导大量空气进入滤袋,滤袋由于膨胀振动和冲击气流作用,迅速清除掉表面积灰。一个高效脉冲清灰系统就是以上部件组成的合理设计与配置。本文将针对袋式除尘器脉冲清灰系统中的压力气源和电磁脉冲阀部分进行设计和选用探讨。
1 气源气包设计控讨
  气源气包对袋式除尘器脉冲清灰系统而言,起定压作用。原则上讲,如果气包本体就是压缩气稳压气罐,其容积越大越好。对于脉冲喷吹清灰系统而言,所提供的气源气压越稳定,清灰效果越好。然而,从工程实际角度出发,气源气包容积的大小往往受场地、资金等因素限制。因此,设计一个合理的气源气包成为脉冲清灰系统设计的一个重要环节。
1.1 确定气源气包容积
  建议在脉冲喷吹后气包内压降不超过原来储存压力的30%。即根据所选型号电磁脉冲阀一次喷吹最大耗气量来确定气源气包容积。
  针对某型号电磁脉冲阀分别配置容积大小不等的两个气源气包,在相同脉冲信号(80ms)、相同气源压力(0.2MPa)下进行喷吹实验。我们可以得出以下结论。
  (1)该电磁脉冲阀在大气包上一次喷吹压降仅为原压力的18%(<30%),其喷吹压力峰值远大于在小气包上的喷吹压力峰值。
  (2)该电磁脉冲阀在大气包上喷吹气量(耗气量)较大。可见,电磁脉冲阀配置大气包时,脉冲喷吹效果明显好于小气包。因此,根据电磁脉冲阀最大喷吹耗气量来确定气源气包容积是合理可行的。
2 合理配置气源配件
2.1 稳压罐
  气包前带有稳压罐时,气包容积无需满足喷吹气量要求,实际工程中只需满足电磁脉冲阀阀体安装尺寸要求即可。而稳压罐容积则应在满足电磁脉冲阀喷吹气量要求的基础上,起到恒定稳压的作用。即在场地、资金允许的条件下,储气罐容积应尽量选大。
  稳压罐应靠近气包安装,防止压缩气输送过程中经过细长管道而损耗太压力。
2.2 连接管
  袋式除尘器脉冲清灰系统的气源部分,根据实际工程场地情况,将用到部分连接管,建议如下:
  (1)气包(或稳压罐)进气管口径应尽量选大,满足补气速度。大容积气包(或储气罐)可设计多个进气输入管路。
  (2)多个气包连接成的贮气回路中,可用3"管,且管路越短越好,变头越少越好,减小管路压力损耗。
2.3 气源气压值的设定
  脉冲喷吹除尘器主要是以压缩气作为清灰能源,通过电磁脉冲阀形成一股有压高速脉冲气流,并诱导数倍的洁净空气逆向吹至滤袋内,进行脉冲抖动,从而将滤袋外侧表面的尘饼破坏并清除。如果气源气压值过低,这股脉冲清灰气流压力或流量不足,则清灰强度不够,易形成除尘布袋表面局部积灰,导致设备阻力增高,滤袋负荷不均等现象,缩短除尘布袋寿命。反之,若气源气压值过高,这股脉冲清灰气流力度过大,将渗进滤料表层的微细颗粒打出表面,形成“二次扬尘”现象。同时,滤袋也可能因震荡力度过大而导致裂袋。例如对于玻纤滤料的清灰,必须选用力度较温和的清灰方法和气源压力值.因此,袋式除尘器脉冲清灰气源气压值必须根据工艺粉尘和滤料性质等工程实际情况而合理设定。
3 电磁脉冲阀性能分析
  电磁脉冲阀是袋式除尘器清灰装置的核心部件,其质量的好坏、性能的优劣,直接关系到除尘清灰系统的性能优劣,以及整个除尘设备的可靠运行。长期以来,对脉冲阀性能的分析研究始终没有形成统一的评价和鉴定标准。
3.1 电磁脉冲阀性能评价指标
  高品质的电磁脉冲阀不仅要有持久的寿命,更要有良好的喷吹性能,本文主要针对其喷吹性能进行比较性评价。我们认为脉冲阀的喷吹性能评价指标主要有以下几项:
  (1)开关灵敏度:指电磁脉冲阀响应电信号的机械动作协调性,具体衡量参数为脉冲阀启闭滞后电信号的时间;
  (2)喷吹压力峰值:指电磁脉冲阀出口在喷吹过程中达到的压力最大值;
  (3)电磁脉冲阀阻力:指喷吹气流通过电磁脉冲阀体产生的阻力损失;
  (4)喷吹气量:指电磁脉冲阀一次喷吹的气量;
4 电磁脉冲阀性能差异分析
  影响电磁脉冲阀性能差异的因素很多,包括阀体本身结构及脉冲喷吹参数的设置等,且诸多因素之间还存在交互影响。这些因素的交互作用导致电磁脉冲阀性能参数存在很大差异。因此,综合考察一个脉冲阀性能的优劣要从多方面分析和比较。这样也就给目前市场上电磁脉冲阀的选用提高了难度,
4.1 开关灵敏度差异
  影响电磁脉冲阀开关灵敏度的因素包括电磁线圈功率、膜片质量、弹簧弹性、阻尼孔大小以及阀腔容积等。
4.2 喷吹压力差异
  脉冲阀喷吹压力实际取决于阀体本身阻力和气源压力,而阀体阻力则取决于脉冲阀本身的构造。我们的电磁脉冲阀阀阀体结构最合理,气流通畅性最好,阀体阻力最小,在同等喷吹条件下的喷吹压力也最高。
  从能量角度出发,气源压力越高,送出去的能量大,喷吹压力峰值就高;气源压力小,送出去的能量少,喷吹压力峰值相对也就越小。
  电磁脉冲阀喷吹压力峰值主要由气源压力值决定,甚至脉冲阀体本身阻力也因气源气压值的不同而有所改变。
4.3 电磁脉冲阀喷吹气量
  电磁脉冲阀喷吹气量越大,至滤袋内用于清灰的气量就越大,清灰效果就越好。然而,在电信号、气压源一定的情况下,电磁脉冲阀喷吹气量大并不能说明该阀的喷吹性能好。
5 电磁脉冲阀的选用
  目前市场上,各厂家各类型电磁脉冲阀质量良莠不齐,性能差距较大。从工程实际需要角度出发,并参考中华人民共和国机械行业标准关于袋式除尘器用电磁脉冲阀的有关规定,使用者可以通过查询电磁脉冲阀生产厂家的产品说明书或通过测试比较来谨慎选用。
   电磁脉冲阀选用依据主要有:
  (1)外观:要求表面经过防腐处理,无涂层脱落、毛刺、裂纹。标牌上文字清晰。按照工程实际应用环境选择电磁脉冲阀表面渡层质量要求。
  (2)防护等级:根据工程实际,电磁脉冲阀安装环境是露天还是室内来决定所选电磁脉冲阀的防护等级。一般符合IP64即可满足防护要求。
  (3)电磁脉冲阀膜片使用寿命:要求在规定条件下累计喷吹≥100万次,即一般要求使用3年。
  (4)流通系数:一般产品说明书都列出电磁脉冲阀的流通系数K,C值,该值越高,说明其流通能力越好,在同等喷吹条件下,清灰效果就越好。
  (5)喷吹量:喷吹量越大,至滤袋内清灰的气量越足,清灰效果越好。因此,在气源能满足要求的情况下,电磁脉冲阀的喷吹量越大,清灰效果越好。
  (6)开关灵敏度:如试验条件允许,可直接测式电磁脉冲阀喷吹性能参数。根据实测开关滞后电信号时间对比来选用开关协调性好的电磁脉冲阀。
  (7)喷吹压力峰值:此参数也需试验测试取得,因其不仅受阀体本身结构影响,还取决于实际应用中的气源气压大小和供气形式。
  对于同类型电磁脉冲阀如何选用问题,还需要看生产厂家信誉情况,并根据工程实际需要选择性价比高的电磁脉冲阀。
6 结语
  袋式除尘器的关键在于脉冲清灰,清灰效果决定袋式除尘器的性能。压力气源是清灰系统的首要环节。气源气包、储气罐容积的确定,气源气压值的设定,以及各部分的连接安装,都需要设计者的严格考察工程现场情况,因地制宜,合理配置。
  试验表明,袋式除尘器用电磁脉冲阀性能存在较大差异,产生这些差异的原因主要在于阀体本身和部件的构造和材质。因此,采取技术方法和技术指标来衡量和评价电磁脉冲阀的性能是十分必要的。同时,使用者也需通过问询或实样查看等方法,根据实际项目需要选用合适的电磁脉冲阀产品。


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