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袋式除尘器用滤袋的选择与应用

2015-08-13 14:52:14来源:中国水泥备件网论坛浏览:评论:0
  滤袋是袋式除尘器的核心过滤组件,其造价约占设备费用的10%~15%。而制作滤袋的滤袋材质则直接决定了袋式除尘器的各项性能参数,如除尘设备的规格、除尘效率、排放浓度、运行阻力、使用寿命等指标。因此,在设计和使用袋式除尘器时必须考虑含尘气体的特性(如含尘浓度、温度、湿度、酸碱性)以及粉尘的特性(如粒度、粘度、磨琢性)等,正确恰当地选用滤袋,以满足除尘设备的需要。
 
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  1 滤袋的选择   1.1 选择的原则   袋式除尘器一般根据含尘气体、粉尘的性质及除尘器的清灰方式进行滤袋选择,选择时应遵循下述原则:   (1)结构合理,捕集率高;   (2)剥离性好,易清灰,不易结垢;   (3)透气性适宜,阻力低,过滤精度高;   (4)具有足够的强度,尺寸稳定性好;   (5)具有良好的耐温、耐化学腐蚀、耐氧化、抗水解和适应性广等性能;   (6)原料来源广泛,性能稳定可靠;   (7)价格低,寿命长。   1.2 根据滤料特性选择   常用滤料特性如表1。 \
 
  1.2.1 涤纶   涤纶滤料通常应用于温度较低的场合,通常情况下不需要覆膜,只有当排放要求小于30 mg/Nm3时,或粉尘很细、湿度较大时才考虑覆膜。   1.2.2 聚四氟乙烯   聚四氟乙烯(PTFE) 又名特氟龙,经拉伸成为一种强力的多微孔材料 ,孔径在0.1μm~2.0μm,孔隙率大于80%,具有优良的耐化学腐蚀性能,在硫酸、氢氧化钠及原子工业中的强腐蚀剂五氟化铀中都不会腐蚀,并能耐寒耐热,在-200 ℃~250 ℃可长时间使用,还有很好的电绝缘性和表面光滑特性。聚四氟乙烯滤料往往进行覆膜或者针刺等技术处理,以此来提高除尘效率,延长使用寿命。   1.2.3 诺梅克斯   诺梅克斯滤料可以应用于温度较高、粉尘颗粒较粗的场合。诺梅克斯的耐高温性好,比玻纤抗折,可以采用较高的喷吹压力,同一个脉冲阀可以喷吹更多的滤袋。   1.2.4 玻纤   玻纤的耐高温性能好,抗拉性、抗酸碱性和憎水性都很好,但玻纤滤料有不抗折、安装运行中极易破损、不能进行高压清灰、对袋笼的要求较高等缺点,但是在现有的科技条件下玻纤经过良好的后处理及加上覆膜技术的应用,使其过滤性能非常优异,在国外尤其是欧美国家已广泛应用。   1.2.5 P84   P84滤袋是用意大利某公司研制的综合性能都很优越的纤维织成的滤料。其耐高温性能稍逊于玻纤,抗酸碱性能不错。但由于它特殊的纤维结构通常不覆膜使用,因此过滤效率不如覆膜滤袋,而且由于其价格昂贵,在国外尤其在欧美市场已较少使用。   1.3 根据含尘气体性质选择   1.3.1 气体温度   含尘气体温度是滤袋选用中的重要因素。通常把小于130 ℃的含尘气体称为常温气体,大于130 ℃含尘气体称高温气体,所以可将滤袋分为两大类:即低于130 ℃的常温滤袋及高于130 ℃的高温滤袋。为此,应根据烟气温度选用合适的滤袋。实际工作中有人把130~200 ℃气体称中温气体,但滤袋多选高温型。   滤袋的耐温有“连续长期使用温度”及“瞬间短期温度”两种。“连续长期使用温度”是指滤袋可以适用的、连续运转的长期温度,应以此温度来选用滤袋。“瞬间短期温度”是指滤袋所处每天不允许超过10 min的最高温度,时间过长,滤袋就会软化变形。   1.3.2 气体湿度   含尘气体按相对湿度分为三种状态:相对湿度在30%以下时为干燥气体,相对湿度在30%~80%之间为一般状态,气体相对湿度在80%以上即为高湿气体。对于高湿气体,又处于高温状态时,特别是含尘气体中含SO2时,气体冷却会产生结露现象。这不仅会使滤袋表面结垢、堵塞,而且会腐蚀结构材料,因此需特别注意。   对于含湿气体在选择滤袋时应注意以下几点:   (1)含湿气体使滤袋表面捕集的粉尘润湿粘结,尤其对吸水性、潮解性和湿润性粉尘,会引起糊袋。为此,应选用锦纶与玻璃纤维等表面滑爽、长纤维易清灰的滤袋,并宜对滤袋使用硅油、碳氟树脂作浸渍处理,或在滤袋表面使用丙烯酸、聚四氟乙烯等物质进行涂布处理。塑烧板和覆膜材料具有优良的耐湿和易清灰性能,应作为高湿气体首选。   (2)当高温和高湿同时存在时会影响滤袋的耐温性,尤其对于锦纶、涤纶、亚酰胺等水解稳定性差的材质更是如此,应尽可能避免。   (3)对含湿气体在除尘滤袋设计时宜采用圆形滤袋,尽量不采用形状复杂、布置十分紧凑的扁滤袋和菱形滤袋(塑烧板除外)。   (4)除尘器含尘气体入口温度应高于气体露点温度10~30 ℃。   1.3.3 气体的化学性质。   在各种炉窑烟气和化工废气中,常含有酸、碱、氧化剂、有机溶剂等多种化学成分,而且往往受温度、湿度等多种因素的交叉影响。   因此,在选用滤袋时,必须根据含尘气体的化学成分,抓住主要因素,进行综合考虑。   1.4 根据粉尘性质选择   1.4.1 粉尘的湿润性和粘着性   粉尘的湿润性、浸润性可用湿润角来表征,通常称小于60°者为亲水性,大于90°者为憎水性。吸湿性粉尘当在其湿度增加后,粒子的凝聚力、粘性力随之增加,流动性、荷电性随之减小,粘附于滤袋表面,久而久之,清灰失效,尘饼板结。有些粉尘如CaO、CaCl、KCl、MgCl2、NaCO3等吸湿后进一步发生化学反应,进行潮解糊袋,这是袋式除尘器最忌讳的。   因此,对于湿润性、潮解性粉尘,在选用滤袋时应注意滤袋的光滑、不起绒和憎水性,其中以覆膜滤袋和塑烧板为最好。对于粘着性强的粉尘同样应选用长丝不起绒织物滤袋,或经表面烧毛、压光、镜面处理的针刺毡滤袋,对于浸渍、涂布、覆膜技术应充分利用。从滤袋的材质上讲,锦纶、玻纤优于其他品种。   1.4.2 粉尘的可燃性和荷电性   某些粉尘在特定的浓度状态下,在空气中遇火花会发生燃烧或爆炸。粉尘燃烧或爆炸火源通常是由摩擦火花、静电火花、炽热颗粒物等引起的,其中荷电性危害最大。这是因为化纤滤袋通常是容易荷电的,如果粉尘同时荷电则极易产生火花。所以对于可燃性和易荷电的粉尘如煤粉、焦粉、氧化铝粉和镁粉等,宜选择阻燃型滤袋和导电滤袋。如PVC、PPS、P84、PTEF等用氧指数大于30的纤维织造的滤袋,而对于用氧指数小于30的纤维,如:丙纶、锦纶、涤纶、亚酰胺等滤袋可采用阻燃剂浸渍处理。   对于容易荷电的滤袋也可在滤袋纤维中混人导电纤维,使滤袋在经向或纬向具有导电性能,使电阻小于109 Ω。常用的导电纤维有不锈钢纤维和改性(渗炭)化学纤维。   1.4.3 粉尘的流动和摩擦性   粉尘的流动和摩擦性较强时,会直接磨损滤袋,降低使用寿命。表面粗糙、菱形不规则的粒子比表面光滑球形粒子磨损性大10倍。粒径为90 μm的尘粒的磨损性最大,而当粒径减小到5 μm~l0 μm时磨损性已十分微弱。磨损性与气流速度的2~3次方、粒径的1.5次方成正比,因此,气流速度及其均匀性是必须严格控制的。在常见粉尘中,铝粉、硅粉、焦粉、碳粉、烧结矿粉等属于高磨损性粉尘。对于磨损性粉尘宜选用耐磨性好的滤袋。   除尘滤袋的磨损部位与形式多种多样,根据经验,滤袋磨损多在下部,故此选用滤袋应注意:   (1)化学纤维优于玻璃纤维,膨化玻璃纤维优于一般玻璃纤维,细、短、卷曲型纤维优于粗、长、光滑性纤维。   (2)毡料中宜用针刺方式加强纤维之间的交络性,织物中以缎纹织物最优,织物表面的拉绒也是提高耐磨性的措施,但是毡料、缎纹织物和起绒滤袋会增加阻力值。   (3)对于普通滤袋表面涂覆、压光等后处理也可提高耐磨性。对于玻璃纤维滤袋进行硅油、石墨、聚四氟乙烯树脂处理可以改善耐磨耐折性。但是覆膜滤袋用于磨损性强的工况时,膜会过早地磨坏,失去覆膜作用。

 

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