目前很多易燃易爆的粉尘多采用湿法水浴除尘治理，然而湿法水浴除尘存在有用物料不能干法回收,泥浆处理比较困难,造成水系二次污染,并且需要设置专门的废水处理设备等问题。
布袋收尘器可以很容易地解决湿法水浴除尘的上述缺点，并且随着各项配套技术的成熟，防爆布袋收尘器使用越来越广泛。布袋收尘器属于过滤除尘，它以微薄的织物为过滤材料，利用滤料表面所粘附的粉尘层作为过滤层捕集粉尘。作为除尘系统必须考虑粉尘的性质及系统中各部分参数设计的合理性，特别是除尘管道内合理风速的确定，滤料的选择，清灰方式选择等对除尘器的除尘效率和系统的运行阻力有着决定性的影响。
1、安全性设计作为处理易燃易爆粉尘的除尘设备，安全是*一位的。因此本设计从预防性措施和设计措施两方面着手。
(1) 预防性措施。①使粉尘的浓度尽量低于爆炸下限,在传统干燥尾气除尘系统流程中，引风机处于*一级和第二级之间或第二级和第三级之间。该处气体的含尘质量浓度通常>15g/m3,引风机叶轮与粉尘的摩擦有引起爆炸的危险。而本设计的引风机处于干净气体中，这一不安全因素得以消除。还有常因除尘布袋表面清灰不良而积附过厚的粉尘，容易发生事故，而本项技术具备的强大清灰能力避免了这一危险。②消除有效引燃源。主要是静电，滤袋材质采用防静电针刺毡，并且布袋收尘器及管路系统可靠接地，要求接地装置的接地电阻R ≤4Ω。
(2) 设计措施。粉尘爆炸也可能由其他原因引起,因此,应采取措施以使损失减小到*低程度: ①把爆炸结果限制在容许限度之内，设计为承受*大爆炸压力的耐压结构。②采纳隔膜泄爆结构和爆炸转向器，防止爆炸传入周围设备。③消除布袋收尘器内任何可能积灰的平台及死角，灰斗内不允许存积粉尘，对设备实行全自动监控及故障报警处理。
2、集尘罩的结构设计
集尘罩的设计目的就是利用较小的排风量来控制尘源,把绝大多数的粉尘捕集在罩内,使粉尘的扩散限制在*小范围内,从而提高设备运行的经济效能。为使罩内保持一定的负压,并且排尘管道内风速合理,罩口面积与排尘管道面积比限制在14∶1内。由于集尘罩内风速不足以把所有粉尘带走,所以把集尘罩设计为吹吸两用式集尘罩。为避免反吹管阻挡粉尘在集尘罩内随气流运动,把反吹管一面做成菱形,且菱形临近的夹角小于粉尘的安息角。
3、管道内合理风速的确定
风速过低将导致排尘管道中滞留部分粉尘，增大设备的运行阻力，降低风机工作效率，严重影响了除尘工序设备的运行，并埋下新的隐患;风速过高将导致能源的浪费，并加速管道及其他部件的磨损，降低设备的使用寿命。粉尘在气体中运动属于稀相气固两相流，此两相流的数值模拟计算方法很多，本文采用颗粒轨道模型法。首先考察粉尘的*终沉降速度,粉尘在静止空气中从静止或某一速度开始沉降,在沉降过程中粉尘的速度不断变化,粉尘的重力Fg、气相对粉尘的浮力Ft、气固两相间的相对作用力Fd平衡时,粉尘以恒定速度沉降,此速度称为*终沉降速度Upt,表达式为:而管道内粉尘随气流运动,并能使粉尘悬浮的*小平均风速满足下式:式中α管道的摩擦阻力系数。
4、滤料的选择
捕尘效率、运行阻力是衡量滤料性能的主要指标,评价一种滤料的性能优劣,首先要从这两方面着手,即是否有较高的捕尘率,较低的阻力。然而在滤尘过程中,滤料的这两方面特性是随时间变化的,这是因为滤料的滤尘过程是一个非稳态过程:洁净滤料一经滤尘,其中就充入粉尘,并参与过滤,随着粉尘负荷的增加,滤料的压损和滤尘效率都不断上升,也就是说滤尘后滤料的粉尘负荷、压损和滤尘效率都随时间变化。滤袋材质的选用也必须考虑粉尘特性,本滤袋材质采用防静电涤纶针刺毡。其破裂强度为2.64～2.85MPa,透气量7.5m3/(m2·min) ,操作温度限为120 ℃。 |
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