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除塵布袋濾料的科學選擇

  各種濾料在滿足溫度、濕度以及化學腐蝕等諸多條件要求方面,不可能具有完美無缺的性能。因此,正确選擇濾料成為袋式除塵器充分發揮其效能的重要環節。濾料一般根據含塵氣體的性質、粉塵的性質及除塵器的清灰方式進行選擇。選擇時應遵循下列原則:
  (1)濾料性能應滿足生産條件和除塵工藝的一般情況和特殊要求。
  (2)應選擇使用壽命長的濾料,這是因為使用壽命長不僅能節省運行費用,而且可以滿足氣體長期達标排放的要求。
  (3)對各種濾料進行綜合比較,不應該用一種所謂"好"的濾料去适應各種工況場
  (4)在氣體性質、粉塵性質和清灰方式中,應抓住主要影響因素選擇濾料,如高溫氣體、易燃粉塵等。
一、根據含塵氣體的性質選擇濾料
1.1氣體的溫度
  含塵氣體溫度是濾料選用中的重要因素。通常把小于130℃的含塵氣體稱為常溫氣體,大于130℃的含塵氣體稱為高溫氣體。所以濾料也分為2大類:低于130℃的常溫濾料和高于130℃高溫濾料。
1.2氣體的濕度
  含塵氣體按相對濕度分為3種狀态:相對濕度在30%以下時為幹燥氣體,相對濕度在30%~80%之間為一般狀态,相對濕度在80%以上為高濕氣體。對于高濕氣體,又處于高溫狀态時,氣體冷卻可能會産生結露現象。含濕氣體使濾料表面捕集的粉塵潤濕粘結,尤其對吸水性、潮解性和潤濕性粉塵,這不僅會使濾料表面結垢、堵塞,而且會腐蝕結構材料。應選用錦綸與玻璃纖維等表面滑爽、長纖維易清灰的濾料。薄膜濾料具有優良的耐濕和易清灰性能,應作為高濕氣體首選。
1.3氣體的化學性質
  在各種原材料的運輸、配料過程中,各種煉膠、煉塑的煙氣中,常含有酸、堿、氧化劑、有機溶劑等多種化學成分,而且往往受溫度、濕度等多種因素的共同影響,選擇濾料時應綜合考慮。滌綸纖維在常溫下具有良好的力學性能和耐酸堿性,但它對水氣十分敏感,容易發生水解作用,使強力大幅度下降。諾梅克斯纖維具有較好的耐溫耐化學性,但在高水分煙氣中,其耐溫将由204℃降低到150℃。
二、根據粉塵的性質選擇濾料
2.1粉塵的濕潤性和粘着性
  濕潤性粉塵當在其濕度增加後,離子的凝聚力、粘性力随之增加,粘附于濾料表面。有些粉塵吸濕後會進一步發生化學反應,其性質和形态均發生變化,即所謂的"潮解"。潮解後的粉塵糊住濾料表面,久而久之,清灰失效,塵餅闆結,這是袋式除塵器最忌諱的。對于濕潤性、潮解性粉塵,在選用濾料時應注意濾料表面的光滑、不起絨和憎水性,其中以薄膜濾料最好。濕和粘有不可分割的聯系,對于粘着性強的粉塵,同樣應選用長絲不起絨織物濾料,或經表面燒毛、壓光、鏡面處理的針刺氈濾料以及薄膜濾料。
2.2粉塵的可燃性和荷電性
  粉塵燃燒或爆炸通常是由摩擦火花、靜電火花、熾熱顆粒物等引起,其中荷電性危害最大。對于可燃性、易荷電的粉塵,應選擇阻燃型濾料和防靜電濾料。對用PVC,PPS,P84,PTEF等纖維織造的濾料是阻燃的,對丙綸、錦綸、滌綸等濾料可采用阻燃劑浸漬處理。防靜電濾料是在濾料纖維中混入導電纖維,使濾料在徑向和緯向具有導電性能,常用的導電纖維有不鏽鋼纖維和改性(滲炭)纖維。
2.3粉塵的摩擦性
  粉塵的摩擦性較強時,會直接磨損濾料,降低使用壽命。表面粗糙、不規則的塵粒比表面光滑的球形粒子磨損性大10倍。粒徑為90μm擺布的塵粒的磨損性最大,當粒徑減小到5~10μm時磨損性已十分微弱。磨損性與氣流速度的3次方、粒徑的1.5次方成正比,因而氣流速度應嚴格控制。對磨損性粉塵,應選用耐磨性好的濾料。化學纖維優于玻璃纖維,細、短、卷曲型纖維優于粗、長、光滑型纖維;氈料中用針刺方式可加強纖維之間的交絡性,織物中以緞紋織物最優,織物表面的拉絨可提高耐磨性;對于普通濾料表面塗覆、壓光等後處理也可提高耐磨性,但是薄膜濾料用于磨損性強的工況時,膜會過早磨壞,失去作用。
三、根據清灰方式選擇濾料
  袋式除塵器的清灰方法是除塵布袋品種選擇的首要條件。它可以首先決定除塵布袋(濾料)是織布、針刺氈、壓縮氈還是除塵布袋(玻纖濾袋)。至于除塵布袋的詳細規格,可根據其它過濾條件作進一步考慮。
  3.1振動清灰
  這種清灰方法的特點是施加于粉塵層的動能較脈沖噴吹、反吹風型要小,是低能型清灰,所以,宜用織物除塵濾袋。富柔軟性織布的振動波傳遞較好。厚度0.3~0.7mm,單位面積質量300~350g/m。過濾速度0.6~1.0m/min;對小型機組可提高到 1.0~1.5m/min。
  3.2反吹風(反吸風縮袋)清灰
  除塵器采用分室結構,利用提升閥門逐室切換,形成逆向氣流反吹,使濾袋縮癟或鼓脹而達到清灰目的。清灰動力來自于除塵器本體的資用壓力,屬低能型清灰。這種清灰方式一般使用織物除塵布袋,但也可使用布重比較輕(300~400g/m2)、富有柔軟性、尺寸變化小的氈料。其中使用玻纖除塵布袋為最多,并用于大型袋式除塵器居多。除塵濾袋的吊裝、縫制等均有一定要求,如不注意則對除塵濾袋使用壽命有較大影響。
  3.3脈沖噴吹清灰
  此種除塵器以壓縮空氣為動力,利用脈沖噴吹機構在瞬間釋放壓縮氣流,誘導數倍的二次空氣高速射入除塵濾袋,使其急劇膨脹,依靠沖擊振動和反向氣流清灰,這種清灰方法施加于粉塵層的清灰動能是最高的,是一種外濾清灰的典型方式。精灰力很強,除塵布袋紗線内部附着粉塵的殘留量比較少,使用的除塵布袋一般是氈或針刺氈。在脈沖噴吹作用下除塵濾袋瞬間變形很大,産生應力很大,所以必須用抗張力強的濾料。除塵布袋與骨架經常摩擦,因而要使用耐磨除塵濾袋,也可以使用織物除塵布袋。
  3.4反吹風-振動清灰
  除塵器兼有振動和逆氣流和雙重清灰作用,振動使附在濾袋上的粉塵松動,逆氣流使粉塵脫離,提高了清灰效果,特别适合細顆粒粘性粉塵,這種清灰施加于粉塵層的清灰動能是低能型的。初期使用織物除塵布袋居多。目前,多數用針刺氈,主要理由是為了提高過濾速度,針刺氈要求布重為280~350g/m2,厚度為1.0~1.3mm,其透氣性要好。
  在除塵布袋的縫制和安裝上,我們通常把除塵布袋拉緊并防止過濾中尺寸的拉伸,因為當除塵濾袋伸長達到2%左右時,清灰效果就惡化,所以在除塵布袋定型加工中,我們會考慮防止除塵濾袋伸長的技術條件。

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