過濾材料選型與濾袋設(shè)計(jì)
濾料選用就是根據(jù)實(shí)際工況條件選用最經(jīng)濟(jì)適用的濾料,以達(dá)到最滿意的收塵效果。濾袋的設(shè)計(jì)則強(qiáng)調(diào)濾袋結(jié)構(gòu)、尺寸與除塵器的配合,以達(dá)到最佳使用效果。
濾料材質(zhì)
對(duì)一個(gè)具體的收塵項(xiàng)目來說,首先要關(guān)注煙氣溫度。因?yàn)槊恳环N濾料材質(zhì)的耐溫都有一定的限制,有其長(zhǎng)期使用溫度和最高極限溫度,也就是要根據(jù)煙氣溫度選擇好濾料的材質(zhì)。
對(duì)水泥工業(yè)來說,從窯尾或窯頭出來的煙氣溫度都很高,但經(jīng)過增濕塔或風(fēng)冷器后,一般進(jìn)入袋濾器的溫度在220℃左右,這時(shí)應(yīng)該首選玻纖濾料、玻纖與P84纖維或PTFE纖維混雜復(fù)合濾料。還可選擇P84纖維濾料和PTFE纖維濾料,但這兩種濾料價(jià)格昂貴,經(jīng)濟(jì)性不強(qiáng)。目前,水泥工業(yè)普遍采用余熱發(fā)電技術(shù),將水泥窯煙氣首先通過換熱器加熱水蒸氣用來發(fā)電。進(jìn)入除塵器的煙氣溫度在150℃左右,所以也有廠家選擇使用玻纖與Nomex纖維混雜復(fù)合濾料或純Nomex針刺氈濾料的,但這種選擇有一定的風(fēng)險(xiǎn),就是當(dāng)余熱鍋爐工作異常時(shí)會(huì)出現(xiàn)燒毀濾袋的情況,所以不推薦選用。
濾料品種
選定了濾料類別,則要根據(jù)袋濾器清灰方式選定濾料品種。根據(jù)中材科技股份有限公司(南京玻璃纖維研究設(shè)計(jì)院)幾十年的玻纖濾料應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),低壓反吹(吸)風(fēng)清灰方式一般選用玻纖織物濾料,如400g/m2或550g/m2的玻纖覆膜濾料;脈沖清灰方式選用玻纖針刺氈或玻纖復(fù)合氈?;剞D(zhuǎn)反吹或低壓脈沖噴吹清灰方式也可選用750g/m2以上的緯二重織法的玻璃纖維覆膜濾料,但要求濾袋龍骨相對(duì)較密,以減少其相對(duì)變形幅度。濾袋龍骨縱向筋的間隔以小于20mm為宜,一般直徑為130的濾袋龍骨要使用20根筋,直徑為160的濾袋龍骨要使用24根筋。
濾袋設(shè)計(jì)
濾袋是袋式除塵器的核心,優(yōu)質(zhì)的過濾材料配合優(yōu)化的濾袋設(shè)計(jì)和精細(xì)的濾袋縫制才能發(fā)揮好的使用效果。
因?yàn)闉V袋必須與花板和龍骨均有很好的配合,對(duì)標(biāo)稱直徑160mm的濾袋,通?;ò蹇變?nèi)徑是165mm,而龍骨外徑是155mm。換句話說,袋頭的直徑取決于花板孔,而袋身的直徑取決于龍骨,即袋頭和袋身的尺寸要求是不同的。所以必須對(duì)袋頭和袋身分別制作,再將它們縫合在一起。
根據(jù)濾袋的頭部和花板配合用于固定濾袋這一功能,可以將它設(shè)計(jì)成一帶卡槽且具有一定彈性和剛性的結(jié)構(gòu),龍骨頂蓋要完全落在花板上以減少濾袋受力。其彈性和鋼性由雙層濾料組成的袋頭內(nèi)部縫制的金屬彈簧漲圈來實(shí)現(xiàn),漲圈要能在花板孔中彈起,卡住花板配合緊密,同時(shí)還要耐受煙氣腐蝕,使用中多采用不銹鋼材質(zhì)??ú塾袃煞N形式實(shí)現(xiàn)。玻纖織物類濾袋的卡槽,縫制在頭套內(nèi)部,多選用玻纖方繩等制作卡槽,再固定好彈簧漲圈,形成頭套。袋身放在頭套整體內(nèi)側(cè),最后用縫環(huán)機(jī)將3者固定;針刺氈類的卡槽,縫制在頭套外部,多選用與袋身同材質(zhì)的材料制成配合花板厚度的卡槽,再固定好彈簧漲圈,形成頭套。再將袋身直接插入已經(jīng)固定好漲圈的頭套內(nèi)縫制固定。
用三針機(jī)縫制時(shí)采用PTFE縫紉線+無堿玻纖縫紉線縫制。PTFE縫紉線化學(xué)穩(wěn)定性好,但溫度高于320℃時(shí)會(huì)在拉力作用下伸長(zhǎng)。無堿玻纖縫紉線在320℃以上仍能保持較好的尺寸,且價(jià)格比PTFE縫紉線低,但化學(xué)穩(wěn)定性不如PTFE縫紉線。兩種線配合使用可承受一定的化學(xué)腐蝕及瞬間高溫,實(shí)際使用也證明這樣的搭配效果較好。
袋底選用和袋身同材質(zhì)的材料,在底部?jī)?nèi)側(cè)縫1~2層加強(qiáng)圓底。加強(qiáng)圓底是為了提高濾袋底部強(qiáng)度,避免在清灰噴吹中底部磨損破壞。袋底和袋身用雙針機(jī)縫制連接,基本縫兩圈保證縫制牢固。
濾袋底部沿袋身向上一般會(huì)縫制貼布。玻纖織物類濾袋多為外貼,針刺氈類濾袋多為內(nèi)貼。長(zhǎng)度則是根據(jù)龍骨中最后一個(gè)橫向筋到底蓋的距離決定的,例如最后一個(gè)橫向筋到底蓋的距離為9cm時(shí),貼布為15cm。貼布長(zhǎng)度一定要使濾袋安裝好后最后一個(gè)橫向筋在貼布內(nèi),且不能處于貼布上側(cè)縫紉線處。這樣一方面可以加強(qiáng)濾袋底部強(qiáng)度,另一方面可以降低在濾袋安裝傾斜等情況下,因相鄰濾袋在噴吹中相互磨損對(duì)袋身造成的破壞。貼布長(zhǎng)度過長(zhǎng)會(huì)影響袋身過濾面積。
濾袋與龍骨的配合
對(duì)目前主流的脈沖噴吹除塵器,濾袋和龍骨的配合主要為周長(zhǎng)配合和長(zhǎng)度配合。在過濾和脈沖噴吹清灰過程中,濾袋會(huì)反復(fù)被氣體緊緊吸附在龍骨上或被噴吹膨脹,因此濾袋與龍骨周長(zhǎng)配合成為關(guān)鍵。如果配合較寬松,容易加速濾袋袋身磨損,降低濾袋使用壽命;如果太緊,將影響濾袋安裝和清灰效果,增大除塵器阻力。根據(jù)中材科技股份有限公司濾袋長(zhǎng)期成功運(yùn)用經(jīng)驗(yàn),玻纖織物類濾料周長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)比龍骨周長(zhǎng)大6~10mm,針刺氈類濾料周長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)比龍骨周長(zhǎng)大18~21mm。
考慮到龍骨的熱脹冷縮,在長(zhǎng)度上濾袋會(huì)比龍骨長(zhǎng)一段,但長(zhǎng)多少很有講究。如果太少,容易加劇袋底和龍骨底部摩擦,甚至?xí)埞琼斊?;過長(zhǎng)可能會(huì)造成龍骨底邊和濾袋底部加厚層的摩擦,形成底部橫向裂口。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),濾袋一般要比龍骨長(zhǎng)20~30mm。
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