(1)铸造业广泛使用旋风除尘器,不可不知其优缺点 旋风除尘器的除尘效率达85%~99%,净化程度为中净化,其工作原理如图6-27所示。其筒体直径较小,锥体部分较长,进入除尘器的含尘空气,以高速气流沿着除尘器筒壁旋转,由于离心力的作用,粉尘被甩到筒壁上,并沿螺旋线向下流动,进入锥体部分落下。净化后的空气,则从中间排气口排出。
图6-27 旋风除尘器工作原理图
1—旋风分离器 2—含尘空气进口 3—除尘后的空气 4—灰尘出口
旋风除尘器结构简单、造价低廉、维修方便,故广泛用于铸造厂。它的缺点是对10μm以下的细尘粒除尘效率低。除尘时,为避免粉尘被筒体中心上升的气流带走,常在筒体外侧连接一个螺旋状的旁通室,如图6-28所示4即为其中的一种。当含尘气体以12~20m/s的速度沿切向进入筒体后,较大的尘粒被甩进旁通室并沿其螺旋通道下降,最后被分离,这样可以避免粉尘被筒体中心上升的气流带走。在旁通室中未被分离的粉尘,随气流进入筒体内又与筒内气流混合,继续进行分离。单独使用这种除尘器时,难于达到国家规定的大气污染物排放的要求,通常多将其用于粗颗粒粉尘的净化,或与其他类型除尘器串联使用作为第一级除尘。它还被广泛应用于电弧炉和冲天炉冷却气体温度和除尘。粉尘粒度越大,其除尘效率越高。
(2)袋式除尘器也广泛用于铸造业,其主要优缺点不可不有所知晓 袋式除尘器又称袋滤器,是用由纤维织物构成的过滤袋将气流中的粉尘阻留下来,从而达到净化空气的目的。袋滤器处理的风量范围很宽,对细颗粒粉尘的除尘效果显著,净化效率高达99%以上,特别是对亚微粒子(粒度在1μm以下)的捕集效率也在99%以上,是其他除尘器难以达到的(静电除尘器除外),工作中也不产生废水。它的缺点是阻力损失较大,一般为1.0~1.5kPa;对入口的含尘浓度、含尘气流入口的湿度和温度均有一定要求。入口含尘浓度一般不高于15g/m3,大于上述浓度时,应在除尘器前安装一级除尘器(例如旋风除尘器),预先去除粗粉粒;同时,含尘气流入口温度若超过120℃时,应采用耐高温滤料;若入口温度太高,则还应对高温烟气采取冷却措施,使之降低到滤料所允许的工作温度范围内;烟气含湿量大,则应采用拒水防油的滤料;不能处理含有焦油状、胶粘性物质(如碳素烟尘),以免布袋结块、堵塞和破损;应每1~2年更换一次过滤袋,维护工作量大;设备投资大。
图6-28 XLP/B型旋风除尘器
1—进气口 2—排气口 3—导向筒 4—螺旋状旁通室 5—支承座 6—排灰管
袋式除尘器的结构形式多种多样。其结构因含尘空气流过织物层的方向(外侧过滤或内侧过滤)、清灰的方法(机械振动、反吹或脉冲等)不同而有差异,但其基本结构是由外壳(包括进气管、出气管、排尘口等)、布袋[包括吊架(支承框)等]和清灰机构等三大部件组成。目前应用最广泛的是压缩空气反吹式袋式除尘器,其结构示意图如图6-29所示。在除尘器的壳体内装有一定数量的吊架,吊架外面套着上端敞口的过滤袋。当含尘气流由下部进入壳体并通过滤袋上升时,粉尘被阻留在滤袋的外表面,净化气体则通过滤袋上网眼进入袋中并从顶部排出。经一定时间后,过滤袋的外表面积满了粉尘,需进行反吹,以除去滤袋外表面的粉尘,保持除尘效率。反吹是靠每个滤袋敞口的上方设置的压缩空气喷嘴,由时间继电器和电磁阀自动控制,定期轮流向滤袋内吹压缩空气,将附着于滤袋外表面的粉尘吹落到下部的集尘斗中。由于滤袋的卸灰工作是分组依次进行,故不致影响除尘器的日常工作。
图6-29 脉冲反吹式袋式除尘器结构示意图
1—过滤袋 2—电磁阀 3—喷嘴 4—压缩空气管 5—时间继电器 6—引射管 7—吊架(支承框)(www.daowen.com)
袋式除尘器(袋滤器)的过滤速度是一重要参数,常用的滤速为1.5~3.0m/min,细尘粒用较低滤速,粗尘粒用较高滤速。滤速过高则阻力损失大,除尘效率降低,滤袋的磨损加剧。常用的滤袋材料有针刺毡、208涤纶绒布、奥纶和玻璃丝布等。
(3)铸造业已开始应用静电除尘器,不可不对其性能有所了解 静电除尘器如图6-30所示,是由金属构件组成的一个电晕极系统,分放电极(阴极)和沉淀极(收尘极)(阳极)两部分及振打系统组成。在阴极上加上负电压并达到30kV以上时,电晕线开始起晕。此时,在每根电晕线的中心(约5mm),即电晕区放出大量正电荷和负电荷。负电荷与含粉尘气流中的粉尘相碰撞后,使粉尘也获得负电荷。在电场力的作用下,带负电荷的粉尘向沉淀极(阳极)移动,然后放出负电荷。失去电荷的粉尘在振打力的作用下落入集灰斗中。
电除尘器是利用高压电场产生的静电力,使尘粒从空气中分离。可捕集细微粉尘,除尘效率高,可用于高温、高湿气体的除尘。但是电除尘器的日常维护保养、操作,要求人员素质高,设备较庞大,还需要有整流变压器和高压硅整流柜,一次投资费用高。该除尘器多用于水泥行业及火电行业,铸造行业也已开始应用。国内有多家厂商可供应此类设备。
图6-30 ZLDS型立式抗结露电除尘器系统图
1—抗搭棚集尘斗 2—进风量分布室 3—预荷电场室 4—主电场室 5—净气排气室 6—沉淀极板承载室 7—抗结露绝缘子室 8—电晕系统清灰振打室 9—风机 10—电动机 11—低压电控柜 12—高压硅整流柜 13—整流变压器
(4)湿式除尘器在铸造的冲天炉熔化、落砂、砂处理工部等有应用,不可不知其主要优缺点 湿式除尘器一般都带有循环水池,以减少水的消耗量。设备占用面积较大;对污泥的运输处理比较麻烦,而且污水和泥浆的处理易造成二次污染;在寒冷的场合使用还应采取保温防冻措施,因此其使用范围不及干法除尘器。主要用于高温、高湿、亲水性粉尘场合,如冲天炉熔化、落砂、砂处理工部等,其除尘效率高,可达98%,效果较好;除尘同时能对有害气体进行净化;没有二次粉尘飞扬现象。图6-31所示是冲激式除尘器简图,这种湿式除尘器,是利用气流本身的动能激起水花,将水分散成细小的水滴用以捕捉粉尘。从图6-31可知,含尘气流由水平进风口4进入器内并向下冲激水面,部分大颗粒即沉降于水中,其余粉尘随气流通过“S”形通道向上运动。高速的气流激起大量水花和泡沫,使尘粒频繁地与水滴碰撞而被捕捉并沉降。含有一定水分的气流继续上升,经过挡水板时气流突然转向,水滴被分离下落。净化的空气经风机5排出。
图6-31 冲激式除尘器结构示意图
1—排泥用刮板输送机 2—水池 3—“S”形通道 4—水平进风口 5—风机
这种除尘器的水面要达到“S”形通道,而且要定期换水;污泥沉降于器底,可由刮板输送机或挖泥机构连续或间断地排出。
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