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滤筒除尘器的性能和特点及应用

  滤筒除尘器比袋式除尘器具有明显的优势。我们综述了滤筒除尘器的性能和特点,根据国内外文献报道,介绍了滤筒除尘器在工业中的应用,分析了目前存在的一些问题和解决方式,指出了滤筒除尘器主要的研究内容是新型滤料和相适应的喷吹系统。
关键词 滤筒除尘器 应用 问题
  在除尘行业中,袋式除尘器自19世纪80年代开始应用以来就一直是该行业的主力军,近几年滤筒除尘器以其优越的性能开始对袋式除尘器的地位有所影响。滤筒式除尘器是20世纪80年代由美国唐纳森公司在袋式除尘器的基础上生产的的一种新型除尘器,采用新型滤筒为滤料,使其具有效率高、阻力低、维护管理简单、体积小、单位体积过滤面积大,结构紧凑、更换滤筒方便、高性能等优点。目前在国内外各个行业都有普遍的应用。随着除尘技术的不断发展,尤其是新型过滤材料的出现,滤筒除尘器的效率和经济性等都开始超越传统的布袋除尘器,且具有广阔的发展前景。
  滤筒除尘器的性能和特点
  1.滤筒除尘器的构成
  滤筒除尘器主要有三大部分,箱体、滤筒、清灰系统。(1)箱体是整个除尘器的外壳,包括气箱和灰斗。气箱主要是提供所需的除尘空间,有利流场的合理分布,灰斗则是收集过滤下来的物料;(2)滤筒是由外层、内层和中间层构成。内层和外层均为金属网(或硬质塑料网),中间为褶型的滤料。滤筒用滤料的特点是,把一层亚微米级的超薄纤维黏附在一般滤料上,该黏附层上的纤维间排列非常紧密,其间隙0.12~0.6um,出于采用密集型的折叠,使其过滤面积大为增加。极大的过滤面积是滤筒的突出特点:(3)清灰系统主要包括喷吹管、电磁脉冲阀、气包等。当滤筒表面积灰达到一定的厚度,就要进行清灰。含尘气流经过滤筒过滤,然后排出,当除尘器阻力达到压差设定值或者时间设定值时,由压差控制仪或者时间控制仪控制相应的电磁脉冲阀,打开处于闭合状态的电磁脉冲阀,压缩空气直接喷入滤筒中心,对其进行脉冲清灰。
  2. 工作原理
  含尘气流从入口进入除尘器箱体,一般来说,气体从滤筒的外侧进入,颗粒较大的粉尘由于重力作用,不经过滤筒,直接沉降到灰斗内,或者受到惯性力的作用碰撞到箱体边壁,沿着边壁沉降下来。小颗粒粉尘随气流通过筒体,气体中的粉尘颗粒被过滤在滤料表面,干净的气体从出口排除。
  粉尘在滤筒表面越积越多,阻力也越来越大,达到设定值或者设定时间,电磁脉冲阀打开,压缩气体会吹向滤筒中心,同时诱导的空气也会加强清灰效果瞬时的高压气体将滤筒表面粉尘吹落,按照设置的顺序依次脉冲清灰使系统恢复低阻力运行。
  3. 过滤机理
  滤料的过滤机理主要有:拦截效应、重力效应、惯性效应、扩散效应、静电效应等。拦截效应:滤料内部的排列是错综复杂,相互交错,滤料的平均孔径较小,粒径大于滤料孔径的颗粒无法通过滤料层间隙而被拦截。重力效应:大颗粒粉尘重力较大,可能未经过滤料而直接沉降,或者是附着滤料的颗粒由于团聚,重力增大,受到振动后脱离滤料。惯性效应:粉体颗粒随气流运动,气流遇障绕行,粉尘因惯性偏离气流方向并撞到滤料层而被收集,粒子越大,惯性力越强,被过滤下来的可能性越大。扩散效应及静电效应:细小的粉尘撞到滤料层粉尘与滤料表面间的引力使其粘在滤料上而被过滤下来。粒径较小的颗粒要做布朗运动,相互碰撞,小粒径颗粒相互碰撞或与滤料摩擦荷电,颗粒被吸引而捕集。大颗粒粉尘主要是前几种过滤机理起主导主用,粒径较小的主要是后几种。多种过滤机理同时作用,这样大部分粉尘将被过滤下来,除尘器的除尘效率也会较高。
  4. 技术特点
  滤筒除尘器与袋式除尘器相比有如下特点:(1)除尘效率较高。对于一般微米级的粉尘除尘效率可达99.99%,部分处理能力较强的滤筒(如Donaldson系列的Ultra-Web滤料)对于粒径0.5um的粉尘也可达到此效率甚至更高;(2)阻力较小。对于普通粉体,滤筒除尘器阻力小于1000Pa,粘附力较强粉林,一般最大阻力1500Pa左右;(3)入口浓度范围广。普通的聚酯滤筒或摺式滤筒就可以处理入口含尘浓度较高气流,进口含尘浓度可达250g/m3;(4)过滤风速范围广。不同材质的滤筒过滤风速不同,普遍袋式除尘器的过滤风速在lm/min左右,而纸质滤筒的过滤风速最小0.3m/min,摺式滤筒的过滤风速最大2.4m/min;(5)水洗性能。除纸质滤料外,其他的滤筒如聚酯滤筒和覆膜滤筒一般都可以用水清洗,待晾干后即可重复使用;(6)相对布局较紧凑,节约空间,便于维护。

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