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袋除尘器脉冲喷吹系统的试验研究

北极星大气网  来源:水泥  作者:申泰炫 任小中  2018/6/26 8:56:13  我要投稿  

北极星大气网讯:目前,在工业烟气粉尘污染治理领域,袋除尘器以其除尘效率高,适应范围广,逐渐替代电除尘器成为主导技术。脉冲喷吹系统是影响袋除尘器除尘效率的关键因素之一,也是影响滤袋寿命和除尘器运行阻力的重要因素。由于袋除尘器用脉冲阀的性能存在较大差异,使得工程应用中的袋除尘器脉冲喷吹系统性能存在差异,并影响到除尘器除尘效率和滤袋寿命。本文利用脉冲喷吹试验台开展脉冲喷吹试验,探索不同规格型号的脉冲阀和喷吹管等参数的关系以及滤袋袋口、袋中和袋底喷吹压力变化规律。为袋除尘技术特别是喷吹技术的优化设计提供依据,也利于指导袋除尘工程设计。

1试验

1.1试验设备

开发一套脉冲喷吹试验台(见图1),包括脉冲喷吹系统的物理本体及数据采集系统。

图1脉冲喷吹试验台

1.供气系统;2.分气箱;3.脉冲阀;4.喷吹管;5.数据采集点;6.滤袋组件;7.PLC数据采集系统;8.计算机

其中本体包含袋除尘器喷吹系统的主要部件:供气系统、分气箱、脉冲阀、喷吹管和滤袋组件(包含滤袋及袋笼),试验台的物理本体有关参数与产品参数相同,并按照试验需要设计为可调节,如喷吹管可以进行更换、喷吹管长度和喷吹管直径可调节及分气箱上可以安装4种以上脉冲阀(包括3英寸淹没阀以及柱塞阀);脉冲喷吹试验台数据采集系统包含:压力变送器、屏蔽电缆、PLC数据采集系统和进行数据输出显示的计算机,并安装具有数据记录功能的试验控制软件(见图2)。根据试验需要,在试验台上设置若干数据采集点,以满足试验需要。

图2试验参数实时监控界面

1.2试验过程

按照试验大纲,调试好脉冲喷吹试验台,选定待测脉冲阀,接好喷吹管;接通PLC数据采集系统以及控制软件,在控制软件上设置好脉冲时间、喷吹压力等参数。启动供气系统,脉冲喷吹试验台开始工作,待分气箱中压力达到控制软件设定压力,试验台自动喷吹,各采集点的数据通过PLC数据采集系统传输到计算机控制软件中,并以数据库形式保存。依次按照试验大纲,对脉冲阀、喷吹压力、脉冲时间和喷吹管参数进行调整,并记录相关试验数据,完成脉冲喷吹试验数据采集工作。

2试验数据分析

2.1脉冲阀耗气量对比

选取4个厂家脉冲阀进行耗气量对比试验,其中B、C、D脉冲阀均为进口3英寸双膜片淹没式脉冲阀,为水泥行业袋除尘器常用脉冲阀,B脉冲阀出气口公称通径76mm,C、D脉冲阀出气口公称通径75mm。淹没式脉冲阀结构见图3[2]。

A脉冲阀为国产柱塞阀,也称作活塞式脉冲阀,与同规格膜片淹没式脉冲阀相比,具有更大的喷吹气量,可以带更多条滤袋,在电力行业应用较多。本次试验用柱塞阀的活塞直径105mm,结构见图4[3]。

图3淹没式脉冲阀结构

图4柱塞式脉冲阀结构

图5为A、B、C、D4个阀在相同的气源、储气罐及试验条件,相同的喷吹压力和脉冲时间下,喷吹过程中分气箱压力值变化曲线。

图5喷吹过程中4个脉冲阀充气箱压力峰值变化曲线

由分气箱压力变化曲线可以看出,4个脉冲阀耗气量的对比关系为:A阀>C阀>B阀>D阀。其中A阀耗气量最大,而B、C、D阀的耗气量较为接近,主要原因为柱塞阀的结构与膜片阀不同所致[2]。

脉冲阀每阀次的耗气量可根据公式(1)计算得出(计算结果略):

式中:

ΔQ——脉冲阀每阀次喷吹耗气量,m3;

P0——系统初压,kPa;

Q——系统容积,m3;

Pa——标准大气压,kPa;

P1——系统末压,kPa;

K——定压比热与定容比热之比,K=1.4。

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