目前很多易燃易爆的粉塵多采用濕法水浴除塵治理，然而濕法水浴除塵存在有用物料不能干法回收,泥漿處理比較困難,造成水系二次污染,并且需要設置專門的廢水處理設備等問題。
布袋收塵器可以很容易地解決濕法水浴除塵的上述缺點，并且隨著各項配套技術的成熟，防爆布袋收塵器使用越來越廣泛。布袋收塵器屬于過濾除塵，它以微薄的織物為過濾材料，利用濾料表面所粘附的粉塵層作為過濾層捕集粉塵。作為除塵系統必須考慮粉塵的性質及系統中各部分參數設計的合理性，特別是除塵管道內合理風速的確定，濾料的選擇，清灰方式選擇等對除塵器的除塵效率和系統的運行阻力有著決定性的影響。
1、安全性設計作為處理易燃易爆粉塵的除塵設備，安全是*一位的。因此本設計從預防性措施和設計措施兩方面著手。
(1) 預防性措施。①使粉塵的濃度盡量低于爆炸下限,在傳統干燥尾氣除塵系統流程中，引風機處于*一級和第二級之間或第二級和第三級之間。該處氣體的含塵質量濃度通常>15g/m3,引風機葉輪與粉塵的摩擦有引起爆炸的危險。而本設計的引風機處于干凈氣體中，這一不安全因素得以消除。還有常因除塵布袋表面清灰不良而積附過厚的粉塵，容易發生事故，而本項技術具備的強大清灰能力避免了這一危險。②消除有效引燃源。主要是靜電，濾袋材質采用防靜電針刺氈，并且布袋收塵器及管路系統可靠接地，要求接地裝置的接地電阻R ≤4Ω。
(2) 設計措施。粉塵爆炸也可能由其他原因引起,因此,應采取措施以使損失減小到*低程度: ①把爆炸結果限制在容許限度之內，設計為承受*大爆炸壓力的耐壓結構。②采納隔膜泄爆結構和爆炸轉向器，防止爆炸傳入周圍設備。③消除布袋收塵器內任何可能積灰的平臺及死角，灰斗內不允許存積粉塵，對設備實行全自動監控及故障報警處理。
2、集塵罩的結構設計
集塵罩的設計目的就是利用較小的排風量來控制塵源,把絕大多數的粉塵捕集在罩內,使粉塵的擴散限制在*小范圍內,從而提高設備運行的經濟效能。為使罩內保持一定的負壓,并且排塵管道內風速合理,罩口面積與排塵管道面積比限制在14∶1內。由于集塵罩內風速不足以把所有粉塵帶走,所以把集塵罩設計為吹吸兩用式集塵罩。為避免反吹管阻擋粉塵在集塵罩內隨氣流運動,把反吹管一面做成菱形,且菱形臨近的夾角小于粉塵的安息角。
3、管道內合理風速的確定
風速過低將導致排塵管道中滯留部分粉塵，增大設備的運行阻力，降低風機工作效率，嚴重影響了除塵工序設備的運行，并埋下新的隱患;風速過高將導致能源的浪費，并加速管道及其他部件的磨損，降低設備的使用壽命。粉塵在氣體中運動屬于稀相氣固兩相流，此兩相流的數值模擬計算方法很多，本文采用顆粒軌道模型法。首先考察粉塵的*終沉降速度,粉塵在靜止空氣中從靜止或某一速度開始沉降,在沉降過程中粉塵的速度不斷變化,粉塵的重力Fg、氣相對粉塵的浮力Ft、氣固兩相間的相對作用力Fd平衡時,粉塵以恒定速度沉降,此速度稱為*終沉降速度Upt,表達式為:而管道內粉塵隨氣流運動,并能使粉塵懸浮的*小平均風速滿足下式:式中α管道的摩擦阻力系數。
4、濾料的選擇
捕塵效率、運行阻力是衡量濾料性能的主要指標,評價一種濾料的性能優劣,首先要從這兩方面著手,即是否有較高的捕塵率,較低的阻力。然而在濾塵過程中,濾料的這兩方面特性是隨時間變化的,這是因為濾料的濾塵過程是一個非穩態過程:潔凈濾料一經濾塵,其中就充入粉塵,并參與過濾,隨著粉塵負荷的增加,濾料的壓損和濾塵效率都不斷上升,也就是說濾塵后濾料的粉塵負荷、壓損和濾塵效率都隨時間變化。濾袋材質的選用也必須考慮粉塵特性,本濾袋材質采用防靜電滌綸針刺氈。其破裂強度為2.64～2.85MPa,透氣量7.5m3/(m2·min) ,操作溫度限為120 ℃。 |
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