振动清灰袋式除尘器是指采用机械或手工振动装置振动滤袋,用以清除滤袋上的粉尘的除尘器,称为振动清灰袋式除尘器。它有两种类型:一种为连续型;另一种为间歇型。其区别是:连续使用的除尘器把除尘器分隔成几个分室,其中一个分室在清灰时,其余分室则继续除尘;间歇使用的除尘器则只有一个室,清灰时就要暂停除尘,因此,除尘过程是间歇性的。
1.性能指标
振动清灰袋式除尘器的主要技术性能指标见表1-9。
表1-9 振动清灰袋式除尘器的性能指标
注:摘自机械振动类袋式除尘器通用技术条件[JB/T 9055—1999]。
表1-9中低频振动是指以凸轮机构传动的振动式清灰方法,振动频率不超过60次/min;中频振动是指以偏心机械传动的摇动式清灰方法,摇动频率一般为百次/min;高频振动是指用电动振动器传动的微振幅清灰方法,一般配用8级、4级和2级电动机(或者使用电磁振动器),其频率均在700次/min以上。
2.振动装置
微型机械振动袋式除尘器的构造与其他清灰方式的袋式除尘器一样,由箱体、框架、
滤袋、灰斗等组成,其区别在于清灰装置不同。振动袋式除尘器清灰装置有手工振动装置、电动装置和气动装置,其中电动类装置有以下4种。
(1)凸轮机械振动装置
依靠机械力振动滤袋,将黏附在滤袋上的粉尘层抖落下来,使滤袋恢复过滤能力。对小型滤袋效果较好,对大型滤袋较差。其参数一般为:振动时间1~2min;振动冲程30~50min;振动频率20~30次/min。
凸轮机械振动装置结构如图1-9所示。
(2)电动机偏心轮振动装置
以电动机偏心轮作为振动器,振动滤袋框架,以抖落滤袋上的烟尘。由于无冲程,所以常以反吹风联合使用,适用于小型滤袋,其结构如图1-10所示。
图1-9 凸轮机械振动装置
图1-10 电动机偏心轮振动装置
1—电动机 2—偏心轮 3—弹簧 4—滤袋吊架
(3)横向振动装置
依靠电动机、曲柄和连杆推动滤袋框架横向振动。该方式可以安装滤袋时适当拉紧,不致因滤袋松弛而使滤袋下部受积尘冲刷磨损,其结构如图1-11所示。
(4)振动器振动装置
振动器振动清灰是最常用的振动方式(见图1-12)。这种方式装置简单,传动效率高。根据滤袋的大小和数量,只要调整振动器的激振力大小就可以满足机械振动清灰的要求。
图1-11 横向振动装置
1—吊杆 2—连杆 3—电动机 4—曲柄 5—框架
图1-12 振动式除尘器
1—壳体 2—滤袋 3—振动器 4—配气阀
3.工作原理
图1-13是袋式除尘器结构简图。含尘气体进入除尘器后,通过并列安装的滤袋,粉尘被阻留在滤袋的内表面,净化后的气体从除尘器上部出口排出。随着粉尘在滤袋上的积聚,含尘气体通过滤袋的阻力也会相应增加。当阻力达到一定数值时,要及时清灰,以免阻力过高,造成除尘效率下降。图1-13所示的除尘器是通过凸轮振动机构进行清灰的。
含尘气体中的粉尘被阻留在滤袋表面上的这种过滤作用通常是以通过筛滤、惯性碰撞、直接拦截和扩散等几种除尘机理的综合作用而实现的。
清灰工作原理如下。振动清灰是指利用机械振动或摇动悬吊滤袋的框架,使滤袋产生振动而清灰的方法。常见的三种基本方式如图1-14所示。图1-14a是水平振动清灰,有上部振动和中部振动两种方式,靠往复运动装置来完成;图1-14b是垂直振动清灰,它一般可利用偏心轮装置振动滤袋框架或定期提升滤袋框架进行清灰;图1-14c是机械扭转振动清灰,即利用专门的机构定期地将滤袋扭转一定角度,使滤袋变形而清灰。也有将以上几种方式复合在一起的振动清灰,使滤袋做上下、左右摇动。
振动清灰时为改善清灰效果,要求停止过滤情况下进行振动。但对小型除尘器往往不能停止过滤,除尘器也不分室。因而常常需要将整个除尘器分隔成若干袋组或袋室,顺次地逐室清灰,以保持除尘器的连续运转。
振动清灰方式的特点是构造简单,运转可靠,但清灰强度较弱,故只能允许较低的过滤风速,例如一般取0.6~1.0m/min。振动强度过大会对滤袋会有一定的损伤,增加维修和换袋的工作量。这正是机械清灰方式逐渐被其他清灰方式所代替的原因。(www.daowen.com)
振动清灰原理是靠滤袋抖动产生弹力使沾附于滤袋上的粉尘及粉尘团离开滤袋降落下来的,抖动力的大小与驱动装置和框架结构有关。驱动装置动力大,框架传递能量损失小,则机械清灰效果好。
图1-13 袋式除尘器结构简图
1—凸轮振动机构 2—含尘气体进口 3—净化气体出口
4—排灰装置5—滤袋
图1-14 机械清灰的振动方式
a)水平振动 b)垂直振动 c)机械扭转振动
荷尘滤布的阻力是滤布和残留粉尘层阻力的总和,这些粉尘残留量和比率是由滤布、粉尘性质和数量、清除灰尘的能量等决定。机械振动清除灰尘时振动机构的振动次数和残留粉尘量的关系如图1-15所示。振动次数一次,振动幅度小的话,则粉尘残留粉尘量大,则阻力也大。振动清灰压降周期如图1-16所示。
图1-15 振动次数和残留粉尘量的关系
图1-16 振动清灰压降周期
清灰时间延长可以使滤布上的粉尘层稳定在一定数值而不再增加。
4.微型振动袋式除尘器
(1)主要设计特点
微型振动袋式除尘器的主要设计特点是过滤面积小于20m2,因此采用机械振动或手动振动清灰十分合理。如果把它设计成脉冲喷吹清灰或反吹风清灰显然是不合理的。图1-17是这种除尘器的应用实例图。
图1-17 微型机械振动袋式除尘器实例
a)研磨作业 b)切削作业 c)裁断作业 d)装袋作业
(2)工作原理
微型振动袋式除尘器都是把除尘器滤袋、振动机构和风机装在一个箱体内,组成除尘机组。工作时风机起动,吸入口依靠风机静压把尘源灰尘吸进除尘机组。含尘气体经滤袋过滤,干净气体从机组上口排出。滤袋靠手动振动机构定时清灰。
(3)性能和外形尺寸
VNA型微型机械振动除尘器性能见表1-10和图1-18,外形尺寸如图1-19所示。
表1-10 微型振动除尘器性能表
图1-18 除尘器性能曲线
5.简易振动清灰的袋式除尘器
图1-20为人工振动清灰的袋式除尘器,滤袋下部固定在花板上,上部吊挂在水平框架上。含尘气体由下部进入除尘器,通过花板分配到各个滤袋内部(内滤式)。通过滤袋净化后由上部排出。其主要设计特点是清灰时,通过手摇振动机构,使上部框架水平运动,将滤袋上的粉尘脱落,掉入灰斗中。
由于手动清灰,所以滤袋直径取150~250mm,长度以2.5~5m为宜。由于清灰强度不大,滤袋寿命较长,一般可达5年以上。这种除尘器过滤风速不宜太高,一般为0.5~0.8m/min,阻力不高,约400~800Pa。除尘器的入口含尘浓度不能高,通常不超过3~5g/m3。
图1-19 微型振动除尘器外形尺寸
图1-20 人工振动清灰的袋式除尘器
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