袋式除塵器有多種不同類型的清灰方式, 可從不同的角度進行分類, 常見的是從清灰動力角度來分類 ,包括機械振打 、噴吹 、反洗;也可從濾袋的工作狀態來分類。濾袋的工作狀態為單元濾袋在袋式除塵器連續穩定運行條件下一個循環周期內所發生的工作狀態。目前國內出現了二狀態清灰法、三狀態清灰法和四狀態清灰法。
二狀態清灰法
二狀態清灰法是單元濾袋在袋式除塵器連續穩定運行的條件下一個循環周期內發生了 2 個工作狀態,過濾—靜止 ,過濾 —清灰。
1.1 過濾 —靜止
袋式除塵原理是利用濾袋對含塵氣體進行過濾除塵, 在19 世紀人類_已經開始使用簡單的濾袋 ,將含塵氣體由濾袋上口通入, 通過濾袋收集空氣中的粉塵,再由濾袋的下口排出收集的粉塵,通過自然落塵人工拍打完成清灰工作, 從而達到清灰的目的 ,這是出現早期的除塵設備之一 。這種袋式除塵器中單元濾袋在一個循環周期內發生了濾袋過濾和濾袋靜止 2 個狀態, 該袋式除塵器結構簡單, 易操作；但過濾速度低,濾袋面積大 , 除塵器占地面積大, 且僅適用于需捕集對人體無害的煙塵的小型工廠 。
1.2 過濾 —清灰
隨著工業的發展, 自然落塵人工拍打的清灰方式已不能滿足除塵器連續工作的要求, 于是_有了機械振打、氣流反吹 、脈沖噴吹等清灰技術的出現 ,_了清灰效果 ,使得袋式除塵器能連續工作,除塵效率大大提升 。機械振打、氣流反吹 、脈沖噴吹等清灰技術的應用, 使袋式除塵器中單元濾袋在一個循環周期內發生了濾袋過濾和濾袋清灰 2 個狀態 ,其中濾袋清灰狀態為濾袋連續工作提供了_。過濾—清灰二狀態又可分為 :過濾—機械振打, 過濾—氣流反吹, 過濾—機械振打、氣流反吹, 過濾—脈沖噴吹。“過濾—清灰”過程壓力曲線變化如圖 1
(1)過濾—機械振打 。過濾—機械振打二狀態
的實現是在原有簡易
袋式除塵器的基礎上加裝機械振動裝置,利用手動、電動或氣動的機械裝置使濾袋振動實現清灰。振動裝置通過扭轉、垂直 、水平或組
合等方式使濾袋振動 , 振動裝置的振動頻率可隨實際需要調節。機械振打清灰方式可以較好地清收濾袋表面的粉塵, 但對濾袋內部粉塵效果差 。使用時宜采用較低的過濾風速, 且對濾袋的抗褶性要求較高。
(2)過濾—氣流反吹。20 世紀五十年代 Hhjer-sey 開發了逆噴型吹氣環式清灰技術,這是較早的氣流反吹清灰技術 ,這項技術使過濾和清灰兩狀態交替循環進行, 從而實現袋式除塵器連續工作 ,進而提高了處理含塵氣體的能力。通過在原有簡易袋式除塵器上加裝氣流反吹裝置_可以實現除塵器濾袋工作中過濾—氣流反吹兩個狀態。其中, 通過對濾袋通入與過濾氣流方向相反的氣流 ,使其形變 ,粉塵層受力的作用脫落, 從而達到清灰的效果,實現氣流反吹狀態。反吹氣流均勻地分布在整個濾袋上 , 引起的振動柔和, 有效降低了對濾袋的損傷。
(3)過濾 —機械振打和氣流反吹 。
由于機械振打對濾袋損傷較大, 而氣流反吹的清灰動能不足, 清灰效果不佳 ,人們試圖通過機械振打和氣流反吹兩種清灰方式的結合, 減小清灰過程中對濾袋的損傷 ,同時_清灰效果 。由此,過濾—機械振打和氣流反吹二狀態得以實現 。
(4)過濾 —脈沖噴吹。
20 世紀五十年代末 , 清灰技術發生了重大技術革新, 脈沖袋式除塵器誕生 ,它可連續操作和清灰 ,且濾袋壓力損失波動小 ,處理煙氣能力進一步提高 。新技術的出現提高了清灰效率,提升了設備連續工作的能力 。伴隨袋式除塵器過濾工作的運行 ,濾袋外表附著的粉塵不斷增多, 氣
流通過濾袋的阻力也不斷增加 。當達到額定阻力值時,啟用脈沖噴吹清灰系統,將壓縮空氣在短暫的時間(不_過 0.2 s)內高速吹入袋內, 并誘導出高于噴射氣流數倍的空氣 ,使袋內以較高的壓力上升速度達到較高的壓力峰值 ,導致濾袋迅速發生形變 ,從而清落粉塵, 這_是脈沖噴吹清灰技術。進而實現過濾—脈沖噴吹二狀態 。脈沖噴吹方式有諸多優點 ,如清灰能力強, 清灰效果好 ,且壓力損失低, 但脈沖噴吹消耗能量較大。
三狀態清灰法
二狀態清灰技術的發展 , 使得清灰效率不斷提高,除塵器連續工作的穩定有所提升,但是由于單元濾袋在一個循環周期內經歷的兩個工作狀態即過濾—清灰,一個循環周期后馬上進入下一個循環周期 ,不斷地重復過濾 —清灰這兩個工作狀態 ,導致了清灰時剝落的粉塵重新回到布袋上的“二次吸附”現象嚴重, 二狀態清灰技術雖然實現了除塵器的連續工作,但清灰能耗相對較大 。
針對二狀態清灰技術中“二次吸附”現象嚴重這一問題 ,提出了三狀態清灰技術 ,即過濾—清灰 —靜止這 3 個狀態, 在原有二狀態的基礎上增加了清灰后靜止的狀態 ,這個靜止狀態有效地_了剝落的粉塵有充足的時間掉入灰斗, 有效地減少“二次吸附”的發生,既減少了清灰能耗又_了清灰效果。“過濾—清灰 —靜止”過程壓力變化曲線如圖 2。
但三狀態清灰法還不能確保控制粉塵的“二次吸附”現象。由于清灰過程中反吹氣流強度偏高 ,導致剝落的粉體嚴重破碎 ,同時濾袋的形變大,使濾袋的壽命縮短 。因此 ,新的清灰技術還有待開發。
四狀態清灰法
1990 年 , 我國提出了四狀態清灰法 , 在三狀態清灰法的基礎上 ,增加了一個靜止狀態, 即在過濾和清灰兩狀態中間增加一個靜止狀態, 即過濾 —靜止 —清灰—靜止。其原理為 :伴隨袋式除塵器過濾工作的運行 ,濾袋外表附著的粉塵不斷增多,氣流通過濾袋的阻力也不斷增加, 當阻力達到某一數值 ,濾袋的過濾狀態結束并進入靜止狀態, 由于停風后濾袋發生形變 ,使灰塵層破裂或松散,且停風后粉塵的氣流附著力消失使灰層脫落 。通過這個靜止狀態降低了清灰狀態的工作負擔, 減少清灰時的動力消耗,縮短了清灰的時間 ,延長了濾袋的使用壽命。“過濾—靜止 —清灰—靜止”過程壓力曲線如圖 3 所示 。
袋式除塵器狀態清灰技術的實際應用
狀態清灰技術在實際應用中具體表現為在線清灰 、離線清灰 、停風反吹清灰技術 。在線清灰是指除塵器清灰時濾袋仍在進行過濾 , 即應用二狀態清灰技術中的“過濾 —清灰”或三狀態清灰技術。狀態清灰中的“過濾—清灰”二狀態清灰技術應用于我國20 世紀 60 年代使用廣泛的中小型脈沖除塵器 、機械回轉反吹風袋式除塵器 ,隨工業化進程加快 ,中小型除塵器已不能滿足實際生產的需求, 國內引進的大型反吹風除塵器 、氣箱式機械回轉反吹風袋式除塵器等的清灰環節應用了三狀態清灰技術。因為在線清灰幾乎不影響收塵器的過濾面積, 所以過濾面積相等時, 在線清灰的處理煙氣能力強。但在線清灰的“二次吸附”現象嚴重 ,清灰能耗偏大,且檢查或_換濾袋時需停機操作。
離線清灰、停風反吹是指進行清灰狀態時停止過濾狀態, 初期的簡易袋式除塵器_是原始的離線清灰,即“過濾 —靜止”兩狀態。近幾年,袋式除塵器的清灰制度和方式又有了跳躍式的發展, 分室式箱體反吹風袋式除塵器、長袋低壓脈沖袋式除塵器 、氣箱式脈沖除塵器均可實現四狀態清灰, 即離線清灰、停風反吹。四狀態清灰無“二次吸附” ,且任一袋室可通過隔離截止閥使其與除塵器隔離開來, 實現開機狀態檢查或_換濾袋 。四狀態清灰技術與清灰動力結合強大的清灰功能將充分發揮, 因此改進完善后的離線清灰 、停風反吹清灰技術將逐漸成為袋式除塵器的主要清灰方式 。目前離線清灰、停風反吹袋式除塵器已在冶金、電力 、化工 、建工等領域中的粉塵治理中得到廣泛的研究和應用。
隨著科技的發展, 通過袋式除塵行業幾代_和工程技術人員的不懈努力 ,袋式除塵器的狀態清灰技術不斷提高, 有效地_了袋式除塵器的除塵效率,降低了動力消耗 ,但狀態清灰中各狀態所需時間及清灰制度還有待進一步研究和完善。
