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袋式除塵器的技術(shù)現狀和發(fā)展前景 |
來(lái)源:北極星節能環(huán)保網(wǎng) 更新時(shí)間:2014-04-01 09:31:03 瀏覽次數: |
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一、現狀
自1886年出現袋式除塵器至今,袋式除塵器得到了很大的發(fā)展?,F在它的應用量約占各類(lèi)除塵器總量的60-70%。這主要取決于濾料的發(fā)展、清灰技術(shù)的進(jìn)步及運行控制的逐步現代化。
袋式除塵器按濾袋形式分為圓袋與扁袋。目前使用最多的為圓袋。
袋式除塵器按清灰方式分為:機械振動(dòng)、氣流反吹和脈沖噴吹。脈沖噴吹又可分為管式脈沖、氣箱脈沖。按脈沖閥使用壓縮空氣的壓力大小,又分為高壓脈沖和低壓脈沖。目前,中小型袋式除塵器使用氣箱脈沖較多;大型袋式除塵器使用低壓脈沖較多。小型倉頂收塵還有使用機械振動(dòng)的例子。

袋式除塵器的運行控制,中小型設備多采用脈沖控制儀進(jìn)行定時(shí)控制清灰;大型設備多使用電腦控制儀采用定時(shí)程序控制或定壓程序控制。目前,最先進(jìn)的是BMC電腦控制儀,具有8種控制功能,但在工程使用尚不普及。
濾料材質(zhì)的不斷發(fā)展,推動(dòng)著(zhù)濾料的發(fā)展。從天然纖維、玻璃纖維、合成纖維到金屬纖維,現在開(kāi)發(fā)出了硅酸鹽纖維,其耐高溫及耐化學(xué)腐蝕性好,但不耐折、紡織性能差,還難以制成濾料,但很有可能通過(guò)復合纖維制成新的濾料。
濾料從機織布濾料發(fā)展到針刺氈及針刺氈的后處理技術(shù),使針刺氈具有許多優(yōu)良性能,如表面光滑、耐化學(xué)腐蝕、防水防油、防磨性能、防靜電等,擴大了針刺氈濾料的應用范圍。復合耐高溫針刺氈的生產(chǎn)與應用,使濾料具有以常溫、中溫到高溫的完整系列。覆膜濾料的應用,使袋式除塵器的除塵原理以袋濾料的過(guò)濾、一次粉塵層、到針刺的三維過(guò)濾,一直發(fā)展到覆膜濾料的表面過(guò)濾。使除塵效率從最初的50%-80%,到對于粒徑0.1μm的粉塵也能獲得99.9%以上的效率。
近十多年來(lái),濾料、袋式除塵器配件和袋式除塵器生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展相當迅速。浙江某縣級市,原來(lái)只有一家袋式除塵器生產(chǎn)企業(yè),現在有20多家,2007年年產(chǎn)值估計4億多元,其中兩家骨干企業(yè)約占80%。多少年來(lái),全國不同的企業(yè)生產(chǎn)的同一類(lèi)型的袋式除塵器結構基本相同,像是全國在使用一套圖紙制造。說(shuō)明很多企業(yè)缺少產(chǎn)品創(chuàng )新;導致了很多企業(yè)在同一水平線(xiàn)上的不良競爭,停滯不前。
二、創(chuàng )新與展望
幾十年來(lái),特別是近十多年來(lái),我國袋式除塵器在濾料、脈沖元件及運行控制技術(shù)方面,幾乎緊跟世界發(fā)展步伐。但在除塵器的構造、制造工藝及布袋形狀等幾乎看不到大的發(fā)展。這主要是一些企業(yè)缺乏長(cháng)遠規劃,只顧眼前利益;缺乏創(chuàng )新人才和研發(fā)能力,又不愿科研投入和聘請人才所致。袋式除塵器在世界使用一百多年來(lái),幾乎沒(méi)有我國的原創(chuàng )技術(shù)。
(一)設計能生產(chǎn)有縱筋布袋龍骨的數控機
現在外濾式的圓形濾袋使用最多,絕大部分采用有縱筋的籠骨。根據濾袋直徑大小不同,縱筋數多少不等,一般為8-12根。近年有人認為增加縱筋數量可以增加濾袋的壽命,要求縱筋的數量增至12-16根??v筋的數量越多,金屬材料消耗越多,制造工作量越大。
縱筋籠骨的制造是復雜的。目前,全國各制造廠(chǎng)幾乎用相同的生產(chǎn)工藝。一只多角的支撐圈需5道工序、5臺設備、5個(gè)崗位定員。每根縱筋也要經(jīng)過(guò)盤(pán)條調直、定長(cháng)剪切備用;籠骨兩端的圓形底盤(pán)和上環(huán)圈也是由鋼板沖床下料、壓力機模壓而成?;\骨組裝焊接很繁雜:
1.設計數控機的目的
(1)省去制造支撐圈的全部工藝過(guò)程,即不再單獨制造支撐圈;
(2)省去縱筋制備的調直、定長(cháng)剪切工序;
(3)省去每只籠骨組裝焊接時(shí)手工一根根地穿縱筋及一個(gè)個(gè)地裝支撐圈。
總的目的是提高籠骨的生產(chǎn)效率、減輕工人的勞動(dòng)強度、節省廠(chǎng)房、減少工序定員。一句話(huà),增加企業(yè)的利潤。
(二)多褶袋式除塵器
傳統的圓形濾袋,安裝籠骨后仍為圓柱面。多褶濾袋制作時(shí)是直徑較大的圓柱面,安裝籠骨后即成多褶狀。其過(guò)濾面積能增加60%以上。
(三)無(wú)需綁扎的彈簧籠骨袋式除塵器或用新型彈簧籠骨取代有縱筋的籠骨
彈簧籠骨制造工藝簡(jiǎn)單、高效、價(jià)廉;工裝設備少、定員少、廠(chǎng)房面積少、投資少、利潤高,但安裝使用麻煩。安裝時(shí),操作人員要鉆到箱體內,逐一將每一個(gè)濾袋的上口和彈簧籠骨兩端的掛鉤用鐵絲綁扎好。特別是更換舊袋時(shí),因濾袋與箱體已被粉塵污染,更換作業(yè)條件很差。
新型彈簧籠骨,可以像有縱筋籠骨安裝濾袋那樣輕松、高效,且無(wú)需鉆進(jìn)箱體內操作,同時(shí)保留了彈簧籠骨的優(yōu)點(diǎn)。另?yè)Y料介紹,彈簧籠骨使濾袋不易磨損。
(四)上進(jìn)氣、雙花板有籠骨內濾式袋式除塵器
創(chuàng )新設計了袋式除塵器新的結構形式。煙氣從上箱體進(jìn)入,中箱體側下排出,灰塵落入下箱體,無(wú)凈氣室。煙氣從上向下與灰塵下落方向一致,為順流式。清灰方式可采用氣流反吹或脈沖噴吹。如采用順噴順流,則阻力最低;在線(xiàn)清灰對凈化過(guò)程影響最小,所以不需要離線(xiàn)清灰;如用管式脈沖清灰,除塵器無(wú)需分室設計。采用管式脈沖噴吹,能充分利用脈沖清灰機理中的第一次沖擊,壓縮空氣不僅直接對積塵進(jìn)行吹掃,而且由于有一節彈簧籠骨的存在,會(huì )引起濾袋更強的振動(dòng),有利于提高清灰效果。
由于有籠骨較通常無(wú)籠骨內濾式濾袋過(guò)濾速度高;濾袋使用壽命長(cháng)。
(五)有預凈化袋式除塵器
現有的袋式除塵器均無(wú)預凈化裝置。如要處理高濃度粉塵氣體時(shí),通常設計中增設一級旋風(fēng)除塵器作預處理。處理風(fēng)量越大,單級旋風(fēng)除塵器的直徑越大,除塵效率越低。旋風(fēng)除塵器的阻力一般>1000pa;在配置上多一級設備,占有的面積及空間較大、投資也增加。預凈化袋式除塵器,預凈化效率對水泥粉塵>50%;在配置上不多占面積和空間;設備投資增加較少;阻力較兩級凈化低500pa以上;除塵效率較無(wú)預凈化的高,且濾袋使用壽命會(huì )增加。
(六)無(wú)花板、大平面、v式濾件(袋)除塵器
打破袋式除塵器按過(guò)濾方向分類(lèi),分為外濾和內濾的界限,本過(guò)濾平面既是外濾又是內濾。給按過(guò)濾方向分類(lèi)法中創(chuàng )造了第3類(lèi),即既是外濾又是內濾。
濾件可以是平面折成或縫成大袋,每個(gè)濾件的過(guò)濾面積2-10m2或更大。布置密度較常用圓形袋式除塵器增加60%以上?,F有清灰方式均適用。粉塵濾餅重力方向無(wú)支撐,當粉塵濾餅重力大于濾餅與濾料的摩擦力時(shí),濾餅會(huì )自動(dòng)脫落,特別是使用覆膜濾料最易自動(dòng)脫落,所以易清灰。此除塵器空氣動(dòng)力學(xué)性能較其它袋式除塵器好,所以阻力較低。
由于采用大平面積過(guò)濾,較縫制圓形濾袋減少80%左右的縫制工作量,且提高了濾料的利用率及有效過(guò)濾面積;采用平面骨架支撐,較制造有縱筋籠骨簡(jiǎn)單、容易且大大地縮小運輸體積;減少多臺設備固定資產(chǎn)投資、減少廠(chǎng)房面積和定員;無(wú)花板,簡(jiǎn)化了除塵器的構造,為除塵器實(shí)現散件運輸現場(chǎng)組合拼裝提供了條件。以上各方面均減少了電能消耗,預計成本較現有圓袋除塵器降低20%左右。
(七)自行清灰袋式除塵器
現有的袋式除塵器按清灰方式分類(lèi):1.機械振動(dòng)類(lèi);2.氣流反吹類(lèi);3.脈沖噴吹類(lèi),創(chuàng )新設計的自行清灰,應屬第4類(lèi),這在袋式除塵器領(lǐng)域應是首創(chuàng )。它將實(shí)現邊過(guò)濾邊清灰。它將使袋式除塵器的結構及配套設施大為簡(jiǎn)化,為制造價(jià)格低廉、運行費用最少的袋式除塵成為可能。這是重大的技術(shù)突破,理論上雖然可行,還需實(shí)踐驗證。
(九)袋式除塵器的箱體結構和材料還應進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng )新
(十)投資最少、運行經(jīng)濟的袋式除塵器
采用上進(jìn)氣、雙花板、彈簧籠骨,內濾式袋式除塵器,不分室,管式脈沖在線(xiàn)清灰。箱體為磚混結構,座落在地面上,灰斗為半地下槽式。整個(gè)除塵器無(wú)支架,不需另設保溫層。
此除塵器結構簡(jiǎn)單、用鋼材最少、工廠(chǎng)加工量很少、設備運輸量最少。此設備技術(shù)先進(jìn)、價(jià)格低廉,運行費用也較低。從環(huán)境保護技術(shù)來(lái)看,應是最佳實(shí)用技術(shù),極具市場(chǎng)競爭力。從利潤角度來(lái)看,如果按照成本與利潤的比例關(guān)系,企業(yè)所獲得利潤的比例還是提高的。企業(yè)不光是賣(mài)產(chǎn)品,還賣(mài)設計、賣(mài)技術(shù)、掙施工費及售后技術(shù)服務(wù)費。價(jià)格便宜,使用戶(hù)得到實(shí)惠,這正是市場(chǎng)競爭的一大法寶。在市場(chǎng)競爭中多拿訂單,其利潤也就會(huì )更豐厚。
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