燒結(jié)板過濾器的工作原理和基本結(jié)構(gòu)與布袋除塵器是類似的,但是由于采用了特殊的燒結(jié)板材料制作過濾元件,因此與傳統(tǒng)的以纖維濾料制作過濾元件的除塵器(例如,布袋除塵器、扁袋除塵器、濾筒除塵器等)相比,具有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
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具體原理是含塵氣流通過塵氣入口處的導(dǎo)流板進(jìn)入中部箱體的塵氣室,通過燒結(jié)板凈化后的氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)排出。隨著被阻留在燒結(jié)板表面涂層上粉塵的增加,定時(shí)或定差壓工作方式的清灰控制系統(tǒng)將自動(dòng)開啟快開式脈沖閥,通過壓縮空氣來有效清除燒結(jié)板表面的粉塵,被噴落的粉塵在重力的作用下落入灰斗后排出。
燒結(jié)板是指將聚乙烯粉末材料,通過特殊的燒結(jié)工藝制成基體,并在其表面涂覆聚四氟乙烯而得到的剛性過濾板。因?yàn)槠湓暇鶠樗芰?,所以又稱“塑燒板”。
如圖4-122所示
2.結(jié)構(gòu)
塑燒板除塵器由箱體、框架、清灰裝置、排灰裝置等部分組成,其特點(diǎn)是,過濾原件是塑燒板,用脈沖清灰裝置清灰,箱體較小,結(jié)構(gòu)緊湊,灰斗可設(shè)計(jì)成方形或船型。
二.塑燒板特點(diǎn)
塑燒板是除塵器的關(guān)鍵部件,是除塵器的心臟,塑燒板的性能直接影響除塵效果。塑燒板由高分子化合物粉體經(jīng)鑄型、燒結(jié)成多孔的母體,并在表面及空隙處涂上PTFE(氟化樹脂)涂層,再用黏合劑固定而成,塑燒板內(nèi)部孔隙直徑為40~80μm,而表面孔隙為1~6μm。
塑燒板的外形類似于扁袋,外表面為波浪形狀,因此較扁袋增加過濾面積。塑燒板內(nèi)部有空腔,作為凈氣及清灰氣流的通道。按某國(guó)外專利生產(chǎn)的塑燒板,可分為HSL、DELTA和DELTA2三種。如圖4-123所示。
塑燒板外部形狀特點(diǎn)是具有像手風(fēng)琴箱那樣的波浪形,若把它們展開一個(gè)平面,相當(dāng)于擴(kuò)大了3倍的表面積。波浪式過濾板的內(nèi)部分成9個(gè)或18個(gè)空腔,這種設(shè)計(jì)除了考慮零件的強(qiáng)度之外,更為重要的是氣體動(dòng)力的需要,它可以保證在脈沖氣流反吹清灰時(shí),同時(shí)清去過濾板上附著的塵埃。
塑燒板的母體基板厚約4mm。塑燒板過濾元件具有剛性結(jié)構(gòu),其波浪形外表及內(nèi)部空腔間的板筋,具備足夠的強(qiáng)度保持自己的形狀,而無需鋼制的骨架支撐。剛性的結(jié)構(gòu)其不變形的特征與袋式除塵器反吹時(shí)濾布纖維被拉伸產(chǎn)生形變現(xiàn)象的區(qū)別,也就使得兩者在瞬間最大濃度有很大區(qū)別。塑燒板結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,使得安裝與更換濾板極為方便。操作人員在除塵器外部打開檢修門,固定擰緊過濾板上部?jī)H有的兩個(gè)螺栓就可完成一片塑燒板的裝備和更換。其結(jié)構(gòu)形式及優(yōu)點(diǎn)如圖4-124所示。
三.性能特點(diǎn)
(1)粉塵捕集效率高
塑燒板的捕集效率是由其本身特有的結(jié)構(gòu)和涂層來實(shí)現(xiàn)的,它不同于袋式除塵器的高效率是建立在粘附粉塵的二次過濾上。從實(shí)際測(cè)試的數(shù)據(jù)看一般情況下除塵器排氣含塵質(zhì)量濃度均可保持在5mg/m3以下。雖然排放濃度與含塵氣體入口濃度及粉塵粒徑等有關(guān),但通過對(duì)2μm以下的超細(xì)粉塵的捕集效率仍可保持99.99%的超高效率。
圖4-125 如圖4-125所示
(2)壓力損失穩(wěn)定
由于波浪式塑燒板是通過表面的PTFE涂層對(duì)粉塵進(jìn)行捕集的,其光滑的表面使粉塵極難透過與停留,及時(shí)有一些極細(xì)的粉塵可能會(huì)進(jìn)入空隙,但隨即會(huì)被設(shè)定的脈沖壓縮空氣吹走,所以在過濾板母體層中不會(huì)發(fā)生堵塞現(xiàn)象,只要經(jīng)過很短的時(shí)間,過濾元件的壓力損失就趨于穩(wěn)定,這就表明特定的粉體在特定的溫度條件下,損失僅與過濾風(fēng)速有關(guān)而不會(huì)隨時(shí)間上升。因此,除塵器運(yùn)行的處理風(fēng)量將不會(huì)隨著時(shí)間而發(fā)生變化,這就保證了吸風(fēng)口的除塵效果。圖4-126、圖4-127可以看出壓力損失隨過濾速度、運(yùn)行時(shí)間的變化。
圖4-126 壓力損失隨過濾速度的變化 圖4-127壓力隨運(yùn)行時(shí)間的變化
(3)清灰效果
樹脂本身固有的惰性與其光滑的表面,使粉塵幾乎無法與其它物質(zhì)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)和附著現(xiàn)象。濾板的剛性結(jié)構(gòu),也使得脈沖反吹氣流從空隙噴出時(shí)濾片無變形。脈沖氣流是直接由內(nèi)向外穿過濾板作用在粉體層上,所以濾板表面被氣流吸附的粉塵,在瞬間即可被消去。脈沖反吹氣流的作用力不會(huì)如濾布變形后被緩沖吸收而減弱。
(4)強(qiáng)耐濕性
由于制成濾板的材料及涂層有完全的疏水性,水噴灑其上將會(huì)看到凝聚水珠匯集成水滴淌下。故纖維織物濾袋因吸濕而形成的水膜,從而引起阻力急劇上升的情況在塑燒板除塵器上不復(fù)存在。這對(duì)于處理冷凝結(jié)露的高溫?zé)焿m和吸濕性很強(qiáng)的粉塵如磷酸銨、氯化鈣、純堿、芒硝等,將會(huì)得到很好的使用效果。
(5)使用壽命長(zhǎng)
塑燒板的剛性結(jié)構(gòu),消除了纖維織物濾袋因骨架磨損引起的壽命問題。壽命長(zhǎng)的另一個(gè)重要表現(xiàn)還在于,濾板的無故障運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),它不需要經(jīng)常的維護(hù)與保養(yǎng)。良好的清灰特性將保持其穩(wěn)定的阻力,使塑燒板除塵器可長(zhǎng)期有效的工作。事實(shí)上,如果不是溫度或一些特殊氣體未被控制好,塑燒板的工作壽命將會(huì)相當(dāng)長(zhǎng)。即使因偶然的因素?fù)p壞濾板,也可用特殊的膠水黏合后繼續(xù)使用,并不會(huì)因小小的一條黏合縫而帶來不良影響。
(6)除塵器結(jié)構(gòu)小型化
由于塑燒板表面形狀呈波浪形,展開后的表面積是其體面積的三倍。故裝配成除塵機(jī)后所占的空間僅為相同過濾面積袋式除塵器的一半,附屬部件因此小型化,所以具有節(jié)省空間的特點(diǎn)。
四.安裝要求
塑燒板除塵器的制造安裝要點(diǎn)是:①塑燒板吊掛及插入式安裝時(shí)必須與花板連接嚴(yán)密,把膠墊墊好不漏氣;②脈沖噴吹管上的孔必須與塑燒板空腔上口對(duì)準(zhǔn),如偏斜,會(huì)造成整塊板清灰不良;③塑燒板安裝避免板間距不均勻;④塑燒板除塵器檢修門應(yīng)進(jìn)出方便,并且要嚴(yán)禁泄露現(xiàn)象。
在維護(hù)方面,塑燒板除塵器比袋式除塵器方便,容易操作,也易于檢修。平時(shí)應(yīng)注意脈沖氣流壓力是否穩(wěn)定,除塵器阻力是否偏高,卸灰是否通暢等。
HSL型塑燒板除塵器主要性能參數(shù)
型號(hào) | 過濾面積 /㎡ | 過濾風(fēng)速 /(m/min) | 處理風(fēng)量 /(m3/h) | 設(shè)備阻力 /Pa | 壓縮空氣 /(m3/h) | 壓縮空氣壓力/MPa | 脈沖閥個(gè)數(shù)/個(gè) |
YR1550-18/10 YR1550-18/20 YR1550-18/40 YR1550-18/60 YR1550-18/80 YR1550-18/100 YR1550-18/120 YR1550-18/140 | 76.4 152.6 305.6 458.4 611.2 764.0 916.8 1069.6 | 0.8~1.3 0.8~1.3 0.8~1.3 0.8~1.3 0.8~1.3 0.8~1.3 0.8~1.3 0.8~1.3 | 3677~5959 7334~11918 14668~23836 22000~35755 29337~47673 36672~59592 44006~71510 51340~83428 | 1300~2200 1300~2200 1300~2200 1300~2200 1300~2200 1300~2200 1300~2200 1300~2200 | 11.0 17.4 34.8 52.3 69.7 87.1 104.6 125.0 | 0.45~0.50 0.45~0.50 0.45~0.50 0.45~0.50 0.45~0.50 0.45~0.50 0.45~0.50 0.45~0.50 | 5 10 20 30 40 50 60 70 |
五、應(yīng)注意事項(xiàng)
塑燒板除塵器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常重要的,氣流分配不合理會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行阻力上升,清灰效果差。尤其是對(duì)于較細(xì)、較黏、較輕的粉塵,流場(chǎng)設(shè)計(jì)是至關(guān)重要。國(guó)內(nèi)某些廠商因設(shè)備形式采用一側(cè)進(jìn)風(fēng)另一側(cè)出風(fēng)的方式,并且塑燒板與進(jìn)風(fēng)方向垂直布置,這一方面會(huì)在除塵器內(nèi)部造成逆向流場(chǎng),即主流場(chǎng)方向與粉塵下落方向相反,嚴(yán)重影響清灰效果,另一方面對(duì)于10多米長(zhǎng)的除塵器而言,很難保證氣流均勻分配。根據(jù)袋式除塵器設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),在滿足現(xiàn)有場(chǎng)地的前提下,對(duì)進(jìn)氣口的氣流分配采用多級(jí)短程進(jìn)風(fēng)方式,通過變徑管使氣流均勻進(jìn)入每個(gè)箱體中,同時(shí)在每個(gè)箱體的進(jìn)風(fēng)口設(shè)置調(diào)風(fēng)閥,可以根據(jù)具體情況對(duì)進(jìn)入每個(gè)箱體的風(fēng)量進(jìn)行控制調(diào)整,在每個(gè)箱體設(shè)有氣流分配板,使氣流進(jìn)入箱體后能夠均勻的通過每個(gè)過濾單元,同時(shí)大顆粒通過氣流分配板可直接落入料斗之中,如圖4-130所示。
圖4-130 多級(jí)短程進(jìn)風(fēng)設(shè)計(jì)
脈沖噴吹系統(tǒng)的工作可靠性及使用壽命與壓縮空氣的凈化處理有很大的關(guān)系,壓縮空氣中的雜質(zhì),例如污垢、鐵銹、塵埃及空氣中可能因冷凝而沉積下來的液體成分會(huì)對(duì)脈沖噴吹系統(tǒng)造成很大的損害。如果由于粗粉塵或油滴通過壓縮空氣系統(tǒng)反吹進(jìn)入塑燒板內(nèi)腔,會(huì)造成塑燒板堵塞并影響壽命。故壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮良好的過濾裝置以保證進(jìn)入塑燒板除塵器的壓縮空氣質(zhì)量。
壓縮空氣管路及壓縮空氣儲(chǔ)氣罐需有保溫措施。尤其是在冬季,過冷的壓縮空氣在反吹時(shí),會(huì)在塑燒板表面與熱氣流相遇而產(chǎn)生結(jié)露,導(dǎo)致系統(tǒng)阻力急劇上升。