风速与除尘效率的关系
发布网友
发布时间：2022-04-23 02:56
共2个回答
热心网友
时间：2023-07-14 17:05
(1)有些设计者认为过滤风速取低一些，可以提高除尘效率，增强清灰能力，延长清灰周期，从而延长滤袋使用寿命；?
(2)过去有些文献或专著特别强调过滤风速不能取得太高，以免阻力增大，运行费用提高；?
(3)目前国产的布袋除尘(小型布袋除尘机组除外)产品样本规定的过滤风速，大都在2.5?m/min以下，较为普遍的是在1.0~1.5?m/min范围，对于大布袋则在1.0?m/min以下，即使是采用压缩空气喷吹清灰的脉冲袋式除尘器，其过滤风速最高也只是在3.0?m/min左右，超过4?m/min的较为少见。于是，设计者往往易于在产品样本推荐的过滤风速下，再降低一定的数值来确定过滤面积，从而导致过滤风速取值偏低。?
基于上述原因，设计工作中过滤风速取低0.1~0.25?m/min的现象大量存在。?
应该说，上述理由并非毫无道理。但是，如果轻易地降低过滤风速，即使降低的绝对值较小，如0.1~0.25?m/min，由此将使过滤面积增加约10%，设备投资也将增加近10%，处理的风量越大，增加的投资必然越多，设备的占地面积亦相应加大。显然，这是不经济的；此外，孤立地看待上述理由，也是不合适的。?那么，如何正确地选定过滤风速呢?实际上这是一项较复杂的工作，它与粉尘性质、含尘气体的初始浓度、滤料种类、清灰方式有密切的关系。然而，从设计角度讲，应该也可以抓住主要问题进行分析。这是因为，目前国内产品中可供选择的滤料种类及其清灰方式相对讲不是很多，滤料及其清灰方式相应地易于确定；至于初始尘浓，除了工艺提供资料外，或经实测取得一手数据，或按设计者的经验确定。这就是说，影响过滤风速的尘浓、滤料及清灰方式三个因素相对的说较易合理地确定。
热心网友
时间：2023-07-14 17:05
袋式除尘是通过滤袋自身固有的以及附着在滤袋表面的粉尘层的过滤作用，来截留烟气中具有一定颗粒的粉尘。经滤袋及粉尘层过滤后的洁净烟气经排气口排出，而滤袋表层的灰可通过不同的清灰方式进行清除。众所周知，脉冲喷吹袋式除尘器主要是以压力气包内的压缩空气作为清灰动力，使脉冲阀启动时形成一股脉冲气流，逆向从滤袋顶部到袋底进行脉冲抖动。其目的是通过脉冲抖动，把滤袋外侧的粘灰抖进除尘器灰斗。
我们认为，深入研究脉冲袋式除尘器的过滤和清灰这两大功能，对于提高其性能和确保其长期可靠运行非常重要，下面就此分别谈一些初步的看法。
1 过滤风速的取值
对于袋式除尘器来说，过滤风速的选取，对保证除尘效果、确定除尘器的型号和占地面积，乃至除尘系统的总投资，具有关键性的作用。
近年来在一些工程项目招标和设计中，业主和有些设计人员对过滤风速的要求有越来越偏低的现象，究其原因可能有如下几点：
(1) 过去有文献或专著特别强调过滤风速不能取得太高，以免阻力增大，运行费用提高；
(2) 有些设计人员认为过滤风速取低一些，可以提高除尘效率、增强清灰能力、延长清灰周期，从而延长滤袋使用寿命；
(3) 目前一些袋式除尘器和滤料生产厂普遍地推荐在 1.0～1.5m/min 范围，而一些设计人员和业主往往在此基础上再降低一定的数值来确定过滤风速，从而导致过滤风速取值偏低。
应该说，上述理由并非毫无道理，但是，如果轻．易．地降低过滤风速，即使降低的绝对值较小，如0.1～0.25m/min，由此使过滤面积增加约10％，设备投资也将增加近10％。处理的风量越大，增加的投资必然越多，设备的占地面积亦相应加大，显然这是不经济的。影响袋式除尘系统性能和长期可靠运行的因素很多，孤立地看待上述理由，也是不合适的。实际上，正确地选定过滤风速是一项较复杂的工作，它与粉尘性质、烟气的初始含尘浓度、滤料的种类、清灰方式等都有密切的关系。
目前市场上的产品可供选择的滤料种类及其清灰方式并不是很多，除尘滤袋及其清灰方式相应的易于确定；至于烟气初始含尘浓度，除了工艺提供资料外，经实测或参照同类型工况和炉型，凭经验确定。所以，正确选择过滤风速的关键，首先在于弄清烟气和粉尘的性质，其次要正确理解和认识过滤风速与除尘效率、过滤阻力、清灰性能三者的关系。对于烟气和粉尘性质，要最大限度地弄清烟尘的粒径分布、粉尘的化学成分和粉尘的物理化学性质，如温度、湿度、容重、粘性、腐蚀性等。客观地讲，要全面而准确地收集这些资料有一些困难，但作为一个设计人员至少应对其有一定的了解。
对于过滤风速与除尘效率、过滤阻力、清灰性能三者之间的关系，可以从三个方面来理解：
第一，过滤风速与除尘效率。我们知道，从除尘机理上讲，有惯性效应（包括碰撞、拦截）和扩散效应。按Friediander 的理论，对滤料单一纤维的除尘效率为：
η=KD/(dF^°dp^°VS*VS^)+KI°dp^2°VS^/(dF*dF^)
(扩散效应) （惯性效应）
式中： KD、K1——由烟气温度、粘度、密度确定的常数；
dF——单一纤维直径；
dp——粉尘粒径；
Vs——过滤风速。
由上式可知，若烟尘dp 为1μm 以下的微尘，借助扩散效应能有效地捕集，适当降低过滤风速Vs 可以提高除尘效率；若烟尘dp 为5～15μm 以内的粒径，借助惯性效应能有效地捕集，提高过滤风速Vs 可以提高η 。实践证明，对一般性烟尘，提高过滤风速Vs 对除尘效率η影响甚微。
第二，过滤风速与过滤阻力。过滤阻力随滤料上粉尘量的增大而增大，滤料不同，单位滤料面积上容尘量也不同。但从工程的角度来讲，其差异毕竟较小，一般仅从粉尘粒径来考虑滤料的容尘负荷，对粒径大的粗粉尘取300～1000g/m2，对微细粉尘取100～300g/m2。目前还没有燃煤电厂粉尘的滤尘量、过滤风速和过滤阻力三者关系的实测数据。但国内早在20 世纪80 年代就有专著介绍水泥粉尘的滤尘量、过滤风速、过滤阻力三者关系的实测数据，见表1。
从表中数据可以看出，当滤尘量一定时，过滤风速增加1 倍，阻力增加25～50％；即使过滤风速增加2倍，阻力增加亦不到80％，而且过滤风速越低，阻力增加的百分比越小；反过来说，当滤尘量一定，过滤风速降低1 倍时，阻力降低不到30％。可见，过滤风速的增减与过滤阻力的增减不成正比，如果简单地用降低过滤风速的办法来达到降低过滤阻力从而降低运行费用的目的是欠妥的。
第三，过滤风速与清灰性能的关系。粉尘的清灰性能与粉尘的性质，即粘性/粒度、容重有极大的关系。粉尘的粘性大、粒径小、容重小，清灰困难，过滤风速应取低一些，反之可取高一些。
国内有人做过实验，对于滑石粉类中细滑爽粉尘，在所有工况条件下，仅需一次反吹清灰，滤袋阻力即可恢复原值，二次积尘几乎全被吹落，反吹风量仅需25～30％；而对于氧化铁类超细粉尘，通常需要连续多次反吹清灰，才能有效降低滤袋阻力，还难以恢复原值，反吹风量比率高达50～70％。这说明，对某一确定的袋式除尘器，粉尘的清灰性能主要取决于粉尘及含尘气体的性质，并不是所有粉尘，过滤风速取低些，就可增强清灰能力。
第四，在滤袋确定的情况下，降低过滤风速可以延长清灰周期，但是滤袋的使用寿命并不完全取决于清灰周期。因为当确定了某个过滤风速时，滤袋的不同部位的过滤风速也不同。
国外做过实验发现，在一条滤袋上的局部过滤风速相差可达4 倍，甚至超过4 倍。
综上所述，可以得出这样的结论：盲目地降低过滤风速，并不能完全保证提高除尘效率，也不一定能够降低过滤阻力，还可能造成不必要的经济损失；只有在充分了解粉尘性质及系统特性的基础上，优化除尘器本体结构设计，正确进行经济技术分析，才能合理地确定过滤风速。
2 脉冲清灰问题
对于脉冲袋式除尘器，很多人都认为压缩空气脉冲作用于滤袋所产生的冲击对清灰起主要作用，并将粉尘分离力Fs 定义为滤袋上单位面积的粉尘载荷md 与滤袋膨胀到极限位置时所获得的最大反向加速度Ap 的乘积，即Fs＝md Ap，指出只有当粉尘分离力Fs 超过粉尘与滤袋的粘附力FA 时，才会发生粉尘剥落。可见，对于某一特定的脉冲喷吹清灰系统特定的粉尘/滤料体系，就应该相应有一个合适的反向加速度AF 值范围，以保证能获得满意的清灰效果，而其清洁滤袋在脉冲喷吹过程中获得的最大反向加速度AP 则反映它受到压气脉冲作用所产生冲击的强弱程度，表征了清灰系统所具有的清灰能力。
冶金部环保研究院作过环隙脉冲喷吹系统滤袋喷吹加速度试验，从有关的试验中可以分析得出：在脉冲喷吹过程中，滤袋最初加速向外膨胀；当膨胀到一定程度时，由于滤袋的拉伸而产生一个阻碍其膨胀的张力，滤袋正向（径向向外）加速度随之减小，但滤袋仍然向外作加速膨胀；随着滤袋继续膨胀，张力急剧增大，当合成张力与喷吹气流静压力平衡时，加速度变为零，而滤袋向外运行的速度则达到最大；随后滤袋开始反向加速，作减速膨胀；当膨胀到极限位置时，其速度为零，张力升至最大，滤袋在此很大回复力作用下产生一个很强的冲击振动，同时获得最大的反向加速度Ap；随后滤袋开始回缩，一旦滤袋离开极限位置，它所受到的张力便急剧减小，而且喷吹气流阻碍其回复到原来的静止位置；在此后的脉冲喷吹过程中，滤袋在极限位置附近作很弱的振动，当滤袋向外膨胀时，喷吹气流静压力是激振力，而当滤袋回缩时它又成为阻尼力，且气流静压在脉冲喷吹过程中时刻在变化；
