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除塵器電磁脈沖閥技術性能探讨與脈沖布袋除塵器清灰氣源設計參考

摘要 清灰氣源是袋式除塵器脈沖清灰系統的首要環節,脈沖閥性能的優劣直接影響到脈沖清灰效果。從設計角度控讨,氣源氣包容積的确定,氣源配件的配置,對脈沖閥性能進行了比較性分析,并從實際應用角度介紹選用脈沖閥的方法和依據。
關鍵詞 袋式除塵器 脈沖閥 清灰氣源

0 引言
   在工業除塵領域,袋式除塵器是目前國際上應用最為廣泛的一種除塵器。其結構簡單,可靈活設計除塵濾袋和電磁脈沖閥,可根據現場工藝實際情況,靈活設計在線或離線,高壓或低壓的高效率均勻脈沖清灰系統。系統主要組成部分包括:脈沖控制儀、電磁脈沖閥、氣包、除塵器箱體、噴吹管、噴嘴、花闆。
  脈沖控制儀控制電磁脈沖閥機械啟閉,壓力氣源在瞬間通過脈沖閥,在噴口處誘導大量空氣進入濾袋,濾袋由于膨脹振動和沖擊氣流作用,迅速清除掉表面積灰。一個高效脈沖清灰系統就是以上部件組成的合理設計與配置。本文将針對袋式除塵器脈沖清灰系統中的壓力氣源和電磁脈沖閥部分進行設計和選用探讨。
1 氣源氣包設計控讨
  氣源氣包對袋式除塵器脈沖清灰系統而言,起定壓作用。原則上講,如果氣包本體就是壓縮氣穩壓氣罐,其容積越大越好。對于脈沖噴吹清灰系統而言,所提供的氣源氣壓越穩定,清灰效果越好。然而,從工程實際角度出發,氣源氣包容積的大小往往受場地、資金等因素限制。因此,設計一個合理的氣源氣包成為脈沖清灰系統設計的一個重要環節。
1.1 确定氣源氣包容積
  建議在脈沖噴吹後氣包内壓降不超過原來儲存壓力的30%。即根據所選型号電磁脈沖閥一次噴吹最大耗氣量來确定氣源氣包容積。
  針對某型号電磁脈沖閥分别配置容積大小不等的兩個氣源氣包,在相同脈沖信号(80ms)、相同氣源壓力(0.2MPa)下進行噴吹實驗。我們可以得出以下結論。
  (1)該電磁脈沖閥在大氣包上一次噴吹壓降僅為原壓力的18%(<30%),其噴吹壓力峰值遠大于在小氣包上的噴吹壓力峰值。
  (2)該電磁脈沖閥在大氣包上噴吹氣量(耗氣量)較大。可見,電磁脈沖閥配置大氣包時,脈沖噴吹效果明顯好于小氣包。因此,根據電磁脈沖閥最大噴吹耗氣量來确定氣源氣包容積是合理可行的。
2 合理配置氣源配件
2.1 穩壓罐
  氣包前帶有穩壓罐時,氣包容積無需滿足噴吹氣量要求,實際工程中隻需滿足電磁脈沖閥閥體安裝尺寸要求即可。而穩壓罐容積則應在滿足電磁脈沖閥噴吹氣量要求的基礎上,起到恒定穩壓的作用。即在場地、資金允許的條件下,儲氣罐容積應盡量選大。
  穩壓罐應靠近氣包安裝,防止壓縮氣輸送過程中經過細長管道而損耗太壓力。
2.2 連接管
  袋式除塵器脈沖清灰系統的氣源部分,根據實際工程場地情況,将用到部分連接管,建議如下:
  (1)氣包(或穩壓罐)進氣管口徑應盡量選大,滿足補氣速度。大容積氣包(或儲氣罐)可設計多個進氣輸入管路。
  (2)多個氣包連接成的貯氣回路中,可用3"管,且管路越短越好,變頭越少越好,減小管路壓力損耗。
2.3 氣源氣壓值的設定
  脈沖噴吹除塵器主要是以壓縮氣作為清灰能源,通過電磁脈沖閥形成一股有壓高速脈沖氣流,并誘導數倍的潔淨空氣逆向吹至濾袋内,進行脈沖抖動,從而将濾袋外側表面的塵餅破壞并清除。如果氣源氣壓值過低,這股脈沖清灰氣流壓力或流量不足,則清灰強度不夠,易形成除塵布袋表面局部積灰,導緻設備阻力增高,濾袋負荷不均等現象,縮短除塵布袋壽命。反之,若氣源氣壓值過高,這股脈沖清灰氣流力度過大,将滲進濾料表層的微細顆粒打出表面,形成“二次揚塵”現象。同時,濾袋也可能因震蕩力度過大而導緻裂袋。例如對于玻纖濾料的清灰,必須選用力度較溫和的清灰方法和氣源壓力值.因此,袋式除塵器脈沖清灰氣源氣壓值必須根據工藝粉塵和濾料性質等工程實際情況而合理設定。
3 電磁脈沖閥性能分析
  電磁脈沖閥是袋式除塵器清灰裝置的核心部件,其質量的好壞、性能的優劣,直接關系到除塵清灰系統的性能優劣,以及整個除塵設備的可靠運行。長期以來,對脈沖閥性能的分析研究始終沒有形成統一的評價和鑒定标準。
3.1 電磁脈沖閥性能評價指标
  高品質的電磁脈沖閥不僅要有持久的壽命,更要有良好的噴吹性能,本文主要針對其噴吹性能進行比較性評價。我們認為脈沖閥的噴吹性能評價指标主要有以下幾項:
  (1)開關靈敏度:指電磁脈沖閥響應電信号的機械動作協調性,具體衡量參數為脈沖閥啟閉滞後電信号的時間;
  (2)噴吹壓力峰值:指電磁脈沖閥出口在噴吹過程中達到的壓力最大值;
  (3)電磁脈沖閥阻力:指噴吹氣流通過電磁脈沖閥體産生的阻力損失;
  (4)噴吹氣量:指電磁脈沖閥一次噴吹的氣量;
4 電磁脈沖閥性能差異分析
  影響電磁脈沖閥性能差異的因素很多,包括閥體本身結構及脈沖噴吹參數的設置等,且諸多因素之間還存在交互影響。這些因素的交互作用導緻電磁脈沖閥性能參數存在很大差異。因此,綜合考察一個脈沖閥性能的優劣要從多方面分析和比較。這樣也就給目前市場上電磁脈沖閥的選用提高了難度,
4.1 開關靈敏度差異
  影響電磁脈沖閥開關靈敏度的因素包括電磁線圈功率、膜片質量、彈簧彈性、阻尼孔大小以及閥腔容積等。
4.2 噴吹壓力差異
  脈沖閥噴吹壓力實際取決于閥體本身阻力和氣源壓力,而閥體阻力則取決于脈沖閥本身的構造。我們的電磁脈沖閥閥閥體結構最合理,氣流通暢性最好,閥體阻力最小,在同等噴吹條件下的噴吹壓力也最高。
  從能量角度出發,氣源壓力越高,送出去的能量大,噴吹壓力峰值就高;氣源壓力小,送出去的能量少,噴吹壓力峰值相對也就越小。
  電磁脈沖閥噴吹壓力峰值主要由氣源壓力值決定,甚至脈沖閥體本身阻力也因氣源氣壓值的不同而有所改變。
4.3 電磁脈沖閥噴吹氣量
  電磁脈沖閥噴吹氣量越大,至濾袋内用于清灰的氣量就越大,清灰效果就越好。然而,在電信号、氣壓源一定的情況下,電磁脈沖閥噴吹氣量大并不能說明該閥的噴吹性能好。
5 電磁脈沖閥的選用
  目前市場上,各廠家各類型電磁脈沖閥質量良莠不齊,性能差距較大。從工程實際需要角度出發,并參考中華人民共和國機械行業标準關于袋式除塵器用電磁脈沖閥的有關規定,使用者可以通過查詢電磁脈沖閥生産廠家的産品說明書或通過測試比較來謹慎選用。
   電磁脈沖閥選用依據主要有:
  (1)外觀:要求表面經過防腐處理,無塗層脫落、毛刺、裂紋。标牌上文字清晰。按照工程實際應用環境選擇電磁脈沖閥表面渡層質量要求。
  (2)防護等級:根據工程實際,電磁脈沖閥安裝環境是露天還是室内來決定所選電磁脈沖閥的防護等級。一般符合IP64即可滿足防護要求。
  (3)電磁脈沖閥膜片使用壽命:要求在規定條件下累計噴吹≥100萬次,即一般要求使用3年。
  (4)流通系數:一般産品說明書都列出電磁脈沖閥的流通系數K,C值,該值越高,說明其流通能力越好,在同等噴吹條件下,清灰效果就越好。
  (5)噴吹量:噴吹量越大,至濾袋内清灰的氣量越足,清灰效果越好。因此,在氣源能滿足要求的情況下,電磁脈沖閥的噴吹量越大,清灰效果越好。
  (6)開關靈敏度:如試驗條件允許,可直接測式電磁脈沖閥噴吹性能參數。根據實測開關滞後電信号時間對比來選用開關協調性好的電磁脈沖閥。
  (7)噴吹壓力峰值:此參數也需試驗測試取得,因其不僅受閥體本身結構影響,還取決于實際應用中的氣源氣壓大小和供氣形式。
  對于同類型電磁脈沖閥如何選用問題,還需要看生産廠家信譽情況,并根據工程實際需要選擇性價比高的電磁脈沖閥。
6 結語
  袋式除塵器的關鍵在于脈沖清灰,清灰效果決定袋式除塵器的性能。壓力氣源是清灰系統的首要環節。氣源氣包、儲氣罐容積的确定,氣源氣壓值的設定,以及各部分的連接安裝,都需要設計者的嚴格考察工程現場情況,因地制宜,合理配置。
  試驗表明,袋式除塵器用電磁脈沖閥性能存在較大差異,産生這些差異的原因主要在于閥體本身和部件的構造和材質。因此,采取技術方法和技術指标來衡量和評價電磁脈沖閥的性能是十分必要的。同時,使用者也需通過問詢或實樣查看等方法,根據實際項目需要選用合适的電磁脈沖閥産品。


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