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1、除塵設備的操作與維護 主講人 柴林帆,,第一章 除塵器概述,化學工程中，氣體與粉塵微粒的多相混合物的分離操作稱為除塵。微粒可以是固體或液體顆粒。除塵對象的塵粒直徑，一般在1000.01m之間。 在化工生產中，除塵操作主要有一下幾種應用： （1）凈化分散介質（2）回收分散物質 （3）凈化排放氣（4）消除爆炸危險 工業(yè)常用除塵方法： 重力沉降法；濕洗分離法；過濾分離法；靜電除塵法,除塵器分類,第二章 旋風除塵器操作與維護,旋風除塵器是除塵裝置的一類。除沉機理是使含塵氣流作旋轉運動，借助于離心力將塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。對于收集510m以上的塵粒
2、，其除塵效率可達95%以上。 旋風除塵器于1885年開始使用，已發(fā)展成為多種形式。按其流進入方式，可分為切向進入式和軸向進入式兩類。 在工業(yè)應用中，旋風除塵器一般有四類：控制空氣污染、工藝設備、作為預分離器裝置以及去除氣體中的液體攜帶物。,旋風除塵器由進氣口、圓筒體、圓錐體、排氣管、和排塵裝置組成。,工作原理：混合物由切向進入除塵器 風口中，沿內壁做下降運動，到達圓錐體 部分后，由于旋轉半徑逐漸減少而旋轉速 度逐漸增加，致使氣流中的物料顆粒受到 更大的離心力。這樣，物料顆粒在離心 力作用下，被拋到除塵器壁面，然后由于 重力及氣流的帶動落入底部卸料口排出， 于此同時，氣流（其中尚含
3、有少量粉塵） 到達錐體下端附近開始轉而向上，在中心 部做旋轉上升運動，最后，由排氣管排出。,旋風除塵器的維護,穩(wěn)定運行參數(shù) 主要包括入口氣流速度、處理氣體溫度、含塵氣體的入口質量濃度 防止漏風 主要檢查連接法蘭螺栓是否擰緊、下椎體是否磨損、卸灰閥密封性是否良好 預防關鍵部位磨損 比如選擇優(yōu)質卸灰閥防排塵口堵塞、在粉塵顆粒沖擊部位更換抗磨板或增加耐磨層、盡量減少焊縫和接頭 避免粉塵堵塞和積灰,第三章 袋式除塵器,袋式除塵器也稱過濾式除塵器，是利用多孔過濾介質分離捕集氣體中固體粒子的凈化裝置，屬于高效干式除塵裝置，多用于工業(yè)原料氣的精制、固體粉料的回收、特定空間內的通風和空調系統(tǒng)的空氣凈化以及去除
4、工業(yè)排放尾氣和煙氣中的粉塵粒子。,袋式除塵器的結構組成,袋式除塵器由除塵器出灰斗、凈氣室、電磁閥、低壓脈沖閥、噴吹管、濾袋、密封蓋板、支架等組成。,除塵濾袋,,1、按濾袋的形狀分為：扁形袋（梯形及平板形）和圓形袋（圓筒形）。 2、按進出風方式分為：下進風上出風及上進風下出風和直流式（只限于板 狀扁袋）。 3、按袋的過濾方式分為：外濾式及內濾式。,袋式除塵器的濾料 對濾料的要求 容塵量大、吸濕性小、效率高、阻力低 使用壽命長，耐溫、耐磨、耐腐蝕、機械強度 表面光滑的濾料容塵量小，清灰方便，適用于含塵濃度低、粘性大的粉塵， 采用的過濾速度不宜過高表面起毛（絨）的濾料容塵量大，粉塵能深入濾料 內部
5、，可以采用較高的過濾速度，但必須及時清灰 。,袋式除塵器工作原理,,含煙塵氣通過過濾材料，塵粒被過濾下來，過濾材料捕集粗粒粉塵主要靠慣性碰撞作用，捕集細粒粉塵主要靠擴散和篩分作用。濾料的粉層也有一定的過濾作用。 含塵空氣沿進氣管進入過濾器中，并達到下方的錐體。一部分顆粒較大的灰塵被沉降分離出來，而含有細小灰塵的空氣則旋向上方進入袋子，灰塵就被阻擋和吸附在袋子的內表面。除塵后的空氣由布袋內逸出，最后經(jīng)排氣管排出。,捕集機理 1.篩濾作用 2.慣性碰撞 3.擴散作用 4.攔截作用 5.靜電作用 6.重力沉降作用 上述各種捕集機理，對一塵粒來說并非都同時有效，起主導作用的往往只是一種機理，或二、三
6、種機理的聯(lián)合作用。其主導作用要根據(jù)塵粒性質、濾料結構、特性和運行條件等實際情況確定。,袋式除塵器的捕集機理,濾袋捕捉粉塵機理,,,,常用的清灰方法,1、氣體清灰：氣體清灰是借助于高壓氣體或外部大氣反吹濾袋，以清除濾袋上的積灰。氣體清灰包括脈沖噴吹清灰、反吹風清灰和反吸風清灰。 2、機械振打清灰：分頂部振打清灰和中部振打清灰（均對濾袋而言），是借助于機械振打裝置周期性的輪流振打各排濾袋，以清除濾袋上的積灰。 3、人工敲打：是用人工拍打每個濾袋，以清除濾袋上的積灰。,1.機械振動清灰 機械振動袋式除塵器的過濾風速一般取1.02.0m/min，壓力 損失為8001200Pa,優(yōu)點：工作性能穩(wěn)定，清灰
7、效果較好 缺點：濾袋常受機械力作用，損壞較快，濾袋檢修與更換工作量大,a：水平振動； b：垂直振動； c：扭曲振動,2.逆氣流清灰,過濾風速一般為0.52.0m/min，壓力損失控制范圍10001500Pa 這種清灰方式的除塵器結構簡單，清灰效果好，濾袋磨損少，特別適用于 粉塵粘性小，玻璃纖維濾袋的情況,3.脈沖噴吹清灰,利用47atm的壓縮空氣反吹，壓縮空氣 的脈沖產生沖擊波，使濾袋振動，粉塵層 脫落（1atm=101325Pa） 必須選擇適當壓力的壓縮空氣和適當?shù)拿} 沖持續(xù)時間 （通常為0.1一0.2s） 每清灰一次，叫做一個脈沖，全部濾袋完 成一個清灰循環(huán)的時間稱為脈沖周期，通
8、常為60s,脈沖噴吹清灰實現(xiàn)了全自 動清灰，凈化效率達99； 過濾負荷較高，濾袋磨損 輕，運行安全可靠,袋式除塵器分類,按工況壓力：吸入式（負壓）和壓入式（正壓） 按含塵氣流進入除塵器位置：上進風、下進風、綜合進風 按分室情況分：單室和多室 按清灰延續(xù)時間分：周期性和連續(xù)性清灰 按凈化氣體的溫度分：常溫和高溫袋式除塵器 按清灰方式分：機械振動、分室反吹、脈沖噴吹,袋式除塵器的優(yōu)點,（1）除塵效率高，一般在99以上，除塵器出口氣體含塵濃度在50mg/m3之內，對亞微米粒徑的細塵有較高的分級效率。 （2）處理風量的范圍廣，小的僅1min數(shù)m3，大的可達1min數(shù)萬m3,既可用于工業(yè)爐窯的煙氣除塵，
9、減少大氣污染物的排放。 （3）結構簡單，維護操作方便。 （4）在保證同樣高除塵效率的前提下，造價低于電除塵器。 （5）采用玻璃纖維、滌綸等耐高溫濾料時，可在200以上的高溫條件下運行。 （6）對粉塵的特性不敏感，不受粉塵及電阻的影響。 （7）能實現(xiàn)不停機檢修。,袋式除塵器的缺點,不宜用于凈化含有油霧、水霧及粘結性強的粉塵 不宜凈化有爆炸危險或帶有火花的含塵氣體，需要防爆措施 不宜處理相對濕度較高的含塵氣體，需要采取保溫措施（特別是冬天），以免因結露而造成“糊袋” 有腐蝕性氣體時，需要選用耐蝕的濾袋 不宜處理高溫煙氣，需要采取降溫措施,袋式除塵器的維護檢修,（1）除塵器投入運行后，應有專人管理維
10、修，熟悉除塵器工作原理及技術性能，掌握調整與維修方法，每班應巡回檢查，建立運行記錄。 （2）壓縮空氣的油水分離器、過濾器、儲氣罐的氣包每班排污一至二次。 （3）壓縮空氣的過濾材料每隔26全月要更換一次。 （4）脈沖控制儀和電磁脈沖閥應有專人巡視，每班不應少于二次，檢查其噴吹是否正常，如有故障，應立即排除。 （5）電磁脈沖閥每三個月應清洗一次并更換易損件。,（6）經(jīng)常檢查U型壓力計變化。如超過或低于規(guī)定范圍要查明原因。一般通過脈沖控制儀調整噴吹周期。 （7）排氣口如有冒灰現(xiàn)象，應檢查濾袋是否脫落、破損、框架壓板是否松動，橡膠墊件是否老化，可打開上箱體判別。 （8）如每次噴吹后發(fā)現(xiàn)排氣口冒灰，屬于
11、清灰過度，應調整清灰周期。 （9）機械傳動部分應定期注入潤滑油，更換易損件。 （10）各類橡膠密封件應定期更換。 （11）每隔六個月應檢查濾袋完好狀況。,袋式除塵器的技術展望,幾十年來, 尤其是近十多年來, 我國袋式除塵器在濾料、脈沖元件及運行控制技術等方面緊跟世界的發(fā)展步伐; 但在除塵器的結構、制造工藝及布袋形狀等方面, 幾乎尚無原創(chuàng)技術。,有縱筋布袋龍骨的數(shù)控機 目前, 外濾式的圓形濾袋使用最多, 絕大部分采用帶縱筋的籠骨，根據(jù)濾袋直徑大小不同, 縱筋數(shù)量一般為8 12 根。近年來, 有觀點認為增加縱筋數(shù)量可以增加濾袋的壽命, 將縱筋數(shù)量增至12 16根。但縱筋數(shù)量越多, 金屬材料消耗
12、越多, 制造工作量越大。這時，可以用數(shù)控機提高籠骨生產效率, 減輕工人勞動強度, 節(jié)省廠房, 減少工序定員。,多褶袋式除塵器 傳統(tǒng)的圓形濾袋安裝籠骨后仍為圓柱面。多褶濾袋制作時是直徑較大的圓柱面, 安裝籠骨后即呈多褶狀。其過濾面積可增加60% 以上。但籠骨、花板及密封較復雜, 布袋與籠骨的安裝費時。,濾袋安裝方法,第四章 靜電除塵器,靜電除塵器的工作原理是利用高壓電場使煙氣發(fā)生電離，氣流中的粉塵荷電在電場作用下與氣流分離。負極由不同斷面形狀的金屬導線制成，叫放電電極。正極由不同幾何形狀的金屬板制成，叫集塵電極。靜電除塵器的性能受粉塵性質、設備構造和煙氣流速等三個因素的影響。粉塵的比電阻是評
13、價導電性的指標，它對除塵效率有直接的影響。比電阻過低，塵粒難以保持在集塵電極上，致使其重返氣流。比電阻過高，到達集塵電極的塵粒電荷不易放出，在塵層之間形成電壓梯度會產生局部擊穿和放電現(xiàn)象。這些情況都會造成除塵效率下降。,電暈放電,金屬絲放出的電子迅速向正 極移動，與氣體分子撞擊使 之離子化 氣體分子離子化的過程又產 生大量電子雪崩過程 遠離金屬絲，電場強度降低， 氣體離子化過程結束，電子 被氣體分子捕獲 氣體離子化區(qū)域電暈區(qū) 自由電子和氣體負離子是粒 子荷電的電荷來源,被捕集粉塵的清除,電暈極和集塵極上都會有粉塵沉積 粉塵沉積在電暈極上會影響電暈電流的大小和均勻性，一般方法采取振打
14、清灰方式清除 從集塵極清除已沉積的粉塵的主要目的是防止粉塵重新進入氣流,在濕式電除塵器中，用水沖洗集塵極板 在干式電除塵器中，一般用機械撞擊或電極振動產生的振動 力清灰,現(xiàn)代的電除塵器大都采用電磁振打或錘式振打清灰。振打系統(tǒng)要求既能產生高強度的振打力，又能調節(jié)振打強度和頻率 常用的振打器有電磁型和撓臂錘型,電除塵器分類,單區(qū)（級）電除塵 按清灰方法：濕式和干式 按氣流方向：立式和臥式 按收塵集形式：管式和板式 雙區(qū)（級）電除塵,電除塵器日常維護,1、電除塵器日常運行維護 （1）在除塵配件振打系統(tǒng)上安設故障檢測器，以檢測運行不正常時的振打位置。 （2）滿負荷運行時，調整振打強度和振打間隔，
15、以使排出濃度達到標準規(guī)定值。 （3）檢查所有的檢查門、泄灰閥以及振打軸與殼體的連接處，防止漏風。 （4）及時檢查和更換絕緣子風機的空氣過濾器和供電室的空氣過濾器，以防止過冷和積灰。 （5）檢查高壓保護系統(tǒng)，防止產生故障和接地。 （6）保證變壓器的抽頭位置與除塵要求的供電電壓一致。 （7）檢查變壓器油的絕緣強度，防止擊穿。 （8）每隔1小時記錄各電場的電暈放電電流和電壓。,2、電除塵器停電期的維護 （1）通過觀察或測量檢查除塵器內部各個部件的位置及狀況，記錄極線斷線的位置，以便統(tǒng)一處理。 （2）檢查極線到極板的距離，特別是極線是否對中。因極線在通道中偏差6mm就可能引起過多的局部火花放電，并最終導致極線的損傷。此外，電極偏心影響電壓的升高會降低除塵效果。 （3）檢查由于過度振打或結構故障而產生的極板翹曲。 （4）檢查除塵器內部絕緣子，清掃其表面。 （5）檢查電極上是否積灰。如有積灰，必須將電場積灰清理干凈。,
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