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袋式除尘器的现状和发展

文章出处:http://www.btxncc.com责任编辑:品丞环保人气:1694发表时间:2013-04-11 12:47:25
 

摘要] 简述了袋式除尘器的滤料、清灰方式及过程控制发展、现状;从创新的角度,对袋式除尘器现有的生产工艺提出了改进的方案,如:用能生产有纵筋布袋笼骨的数控机,取代现有的笼骨生产工艺;用新型的弹簧笼骨取代现有纵筋笼骨等。大胆地、创造性地提出了“无花板、大平面、V式滤件(袋)除尘器”打破了袋式除尘器按过滤方向分类,分为内滤和外滤的界限;“上进气、双花板有笼骨内滤式袋式除尘器”实现顺流、顺喷及宜在线清灰;“自行清灰袋式除尘器”打破了袋式除尘器按清灰方式分类:1.机械振动类;2.气流反吹类;3.脉冲喷吹类共三类。创新设计了第四类,即自行清灰类;首次设计了袋式除尘器的基准模块,使袋式除尘器设计、制造标准化成为可能。

一、现状
滤料材质的不断发展,推动着滤料的发展。从天然纤维、玻璃纤维、合成纤维到金属纤维,现在开发出了硅酸盐纤维,其耐高温及耐化学腐蚀性好,但不耐折、纺织性能差,还难以制成滤料,但很有可能通过复合纤维制成新的滤料。

滤料从机织布滤料发展到针刺毡及针刺毡的后处理技术,使针刺毡具有许多优良性能,如表面光滑、耐化学腐蚀、防水防油、防磨性能、防静电等,扩大了针刺毡滤料的应用范围。复合耐高温针刺毡的生产与应用,使滤料具有以常温、中温到高温的完整系列。覆膜滤料的应用,使袋式除尘器的除尘原理以袋滤料的过滤、一次粉尘层、到针刺的三维过滤,一直发展到覆膜滤料的表面过滤。使除尘效率从最初的50%-80%,到对于粒径0.1μm的粉尘也能获得99.9%以上的效率。

袋式除尘器按滤袋形式分为圆袋与扁袋。目前使用最多的为圆袋。某钢厂使用的一台大型袋式除尘器,内装直径130×6500滤袋4500多条。

袋式除尘器按清灰方式分为:机械振动、气流反吹和脉冲喷吹。脉冲喷吹又可分为管式脉冲、气箱脉冲。按脉冲阀使用压缩空气的压力大小,又分为高压脉冲和低压脉冲。目前,中小型袋式除尘器使用气箱脉冲较多;大型袋式除尘器使用低压脉冲较多。小型仓顶收尘还有使用机械振动的例子。

袋式除尘器的运行控制,中小型设备多采用脉冲控制仪进行定时控制清灰;大型设备多使用电脑控制仪采用定时程序控制或定压程序控制。目前,最先进的是BMC电脑控制仪,具有8种控制功能,但在工程使用尚不普及.

二、创新展望

几十年来,特别是近十多年来,我国袋式除尘器在滤料、脉冲元件及运行控制技术方面,几乎紧跟世界发展步伐。但在除尘器的构造、制造工艺及布袋形状等几乎看不到大的发展。这主要是一些企业缺乏长远规划,只顾眼前利益;缺乏创新人才和研发能力,又不愿科研投入和聘请人才所致。袋式除尘器在世界使用一百多年来,几乎没有我国的原创技术。

去年我在袋式除尘器厂工作约5个月,初步了解袋式除尘器生产过程,从中学习了很多东西,同时也给了我许多创新的灵感和创意,从而产生对袋式除尘器的展望。我把它告诉大家,可能是班门弄斧,但愿能起抛砖引玉的作用。有的创意可能是错误的,肯请专家指教;有的创意对专家来说,可能是小儿科。中国有句俗话,叫无知者无畏。我想这么多创意如能有一点得到专家的肯定,我深感欣慰。创意的方案有:

(一)设计能生产有纵筋布袋龙骨的数控机

现在外滤式的圆形滤袋使用最多,绝大部分采用有纵筋的笼骨。根据滤袋直径大小不同,纵筋数多少不等,一般为8-12根。近年有人认为增加纵筋数量可以增加滤袋的寿命,要求纵筋的数量增至12-16根。纵筋的数量越多,金属材料消耗越多,制造工作量越大。

纵筋笼骨的制造是复杂的。目前,全国各制造厂几乎用相同的生产工艺。一只多角的支撑圈需5道工序、5台设备、5个岗位定员。每根纵筋也要经过盘条调直、定长剪切备用;笼骨两端的圆形底盘和上环圈也是由钢板冲床下料、压力机模压而成。笼骨组装焊接很繁杂:首先工人要将已制备好的纵筋按要求一根一根地用手工穿入数控焊机预定的孔中,再用手工装上一只已预制好的支撑圈,然后由多头数控焊机,一次将全部纵筋与支撑圈点焊熔接,机械推动纵筋前移设定距离,再重复上述操作焊接第二个支撑圈。支撑圈间距一般为200mm左右。焊完所设定的支撑圈,然后再将底盘和上环圈焊好,这只笼骨才算组装完毕。最后还要根据需要决定表面处理工艺,是电镀还是涂耐高温涂料。表面处理完成后,才是成品笼骨。

 

1.设计数控机的目的

(1)省去制造支撑圈的全部工艺过程,即不再单独制造支撑圈;

(2)省去纵筋制备的调直、定长剪切工序;

(3)省去每只笼骨组装焊接时手工一根根地穿纵筋及一个个地装支撑圈。

总的目的是提高笼骨的生产效率、减轻工人的劳动强度、节省厂房、减少工序定员。一句话,增加企业的利润。

2. 设计完成情况

已有总体设计方案,详细设计尚需机械专业和自控专业配合,目前缺少资金组织设计及产品的研制。

(二)多褶袋式除尘器

传统的圆形滤袋,安装笼骨后仍为圆柱面。多褶滤袋制作时是直径较大的圆柱面,安装笼骨后即成多褶状。其过滤面积能增加60%以上。
笼骨、花板、密封较复杂;袋与笼骨安装费时。

(三)无需绑扎的弹簧笼骨袋式除尘器或称用新型弹簧笼骨取代有纵筋的笼骨

弹簧笼骨制造工艺简单、高效、价廉;工装设备少、定员少、厂房面积少、投资少、利润高,但安装使用麻烦。安装时,操作人员要钻到箱体内,逐一将每一个滤袋的上口和弹簧笼骨两端的挂钩用铁丝绑扎好。特别是更换旧袋时,因滤袋与箱体已被粉尘污染,更换作业条件很差。

新型弹簧笼骨,可以像有纵筋笼骨安装滤袋那样轻松、高效,且无需钻进箱体内操作,同时保留了弹簧笼骨的优点。另据资料介绍,弹簧笼骨使滤袋不易磨损。

(四)上进气、双花板有笼骨内滤式袋式除尘器

创新设计了袋式除尘器新的结构形式。烟气从上箱体进入,中箱体侧下排出,灰尘落入下箱体,无净气室。烟气从上向下与灰尘下落方向一致,为顺流式。清灰方式可采用气流反吹或脉冲喷吹。如采用顺喷顺流,则阻力最低;在线清灰对净化过程影响最小,所以不需要离线清灰;如用管式脉冲清灰,除尘器无需分室设计。采用管式脉冲喷吹,能充分利用脉冲清灰机理中的第一次冲击,压缩空气不仅直接对积尘进行吹扫,而且由于有一节弹簧笼骨的存在,会引起滤袋更强的振动,有利于提高清灰效果。

由于有笼骨较通常无笼骨内滤式滤袋过滤速度高;滤袋使用寿命长。

(五)有预净化袋式除尘器

现有的袋式除尘器均无预净化装置。如要处理高浓度粉尘气体时,通常设计中增设一级旋风除尘器作预处理。处理风量越大,单级旋风除尘器的直径越大,除尘效率越低。旋风除尘器的阻力一般>1000pa;在配置上多一级设备,占有的面积及空间较大、投资也增加。预净化袋式除尘器,预净化效率对水泥粉尘>50%;在配置上不多占面积和空间;设备投资增加较少;阻力较两级净化低500pa以上;除尘效率较无预净化的高,且滤袋使用寿命会增加。

 

(六)无花板、大平面、v式滤件(袋)除尘器
打破袋式除尘器按过滤方向分类,分为外滤和内滤的界限,本过滤平面既是外滤又是内滤。给按过滤方向分类法中创造了第3类,即既是外滤又是内滤。

滤件可以是平面折成或缝成大袋,每个滤件的过滤面积2-10m2或更大。布置密度较常用圆形袋式除尘器增加60%以上。现有清灰方式均适用。粉尘滤饼重力方向无支撑,当粉尘滤饼重力大于滤饼与滤料的摩擦力时,滤饼会自动脱落,特别是使用覆膜滤料最易自动脱落,所以易清灰。此除尘器空气动力学性能较其它袋式除尘器好,所以阻力较低。

由于采用大平面积过滤,较缝制圆形滤袋减少80%左右的缝制工作量,且提高了滤料的利用率及有效过滤面积;采用平面骨架支撑,较制造有纵筋笼骨简单、容易且大大地缩小运输体积;减少多台设备固定资产投资、减少厂房面积和定员;无花板,简化了除尘器的构造,为除尘器实现散件运输现场组合拼装提供了条件。以上各方面均减少了电能消耗,预计成本较现有圆袋除尘器降低20%左右。

(七)设计了袋式除尘器的基准模块

目前,我国尚无袋式除尘器的标准设计。企业基本上是以销定产,根据订单的烟气量及烟气的其他参数,单独进行除尘器图纸的设计,经常弄得设计人员加班加点。我设计了无花板大平面除尘器的基准模块,然后进行模块组合,在所组合的数据链中,总能找到适合你的数字,简化了设计,为袋式除尘器实现现场组合拼装创造了条件。

(八)自行清灰袋式除尘器

现有的袋式除尘器按清灰方式分类:1.机械振动类;2.气流反吹类;3.脉冲喷吹类,还无第4类。创新设计的自行清灰,应属第4类,这在袋式除尘器领域应是首创。它将实现边过滤边清灰。它将使袋式除尘器的结构及配套设施大为简化,为制造价格低廉、运行费用最少的袋式除尘成为可能。自行清灰袋式除尘器,其相似的原理和结构形状在各通风设计手册和化工过程及设备一书中均能找到,但无人综合、优化,往往是熟视无睹。也正如爱因斯坦所说:“发现问题,较解决问题更难。”这是重大的技术突破,理论上虽然可行,还需实践验证。

(九)袋式除尘器的箱体结构和材料还应进行改进和创新

1. 用压力成形加强筋代替角钢加强筋

现在袋式除尘设备厂生产的袋式除尘器,其箱体都是用钢板和型钢制造。面板上的加强筋都用角钢焊成,角钢的间距一般为500-600mm。虽然是段焊,但焊接的工作量还是很大。特别是在南方,夏天的气温本就很高,再加上多人在车间施焊,劳动条件是较差的,也影响生产效率。集装箱的面板是采用压力成形加强筋,我想对袋式除尘器箱体面板也应是可行的。不仅改善生产环境,节省了角钢,甚至可能降低钢板厚度,更主要的是提高了生产效率。如果一个企业购置大型压力机有困难,应成立地区压力加工中心。

2. 应将袋式除尘器的箱体设计成散件,现场组合拼装结构

现在袋式除尘器各个生产厂都是在厂内将箱体组装焊接好才出厂。那些体形特大,在运输上长度、高度和宽度受限的条件下,才将其分段运输。在厂期间,几乎每天看着汽车拉着高大的箱体到全国各地。由此而想到应将袋式除尘器的箱体设计成散件,现场组合拼装结构,以缩小运输体积。通过仔细思考,认为完全可能。

(1)设计通用的连接件,用螺钉作紧固件,用电动板手紧固。通用连接件有:用于面板90。连接;用于箱体与灰斗连接;用于平板拼接。

(2)企业应自制或订制用于连接件和被连接件孔加工用的,可调中心距的群钻。

(3)选用合适的密封胶,随着装饰材料的发展,国产的或进口的各种性能的密封胶均能买到。

如企业为了降低成本,可用各种树脂自己配制密封胶也可行。

例如,箱体面板的组合拼装,工厂均用电焊连续焊缝焊接,工人的劳动强度大,而且焊接过程中易引起面板变形,既影响产品质量,又影响外观,结果还不利运输。如将散件运至现场,大大地缩小了运输体积,减少运量、节省运费。现场组装时,将已在工厂预制好连接件与被连接件运至安装地,按安装程序进行安装。如箱体的组装,在面板与角钢连接件接触部位先涂密封胶,后穿入螺杆戴上螺帽,再逐一紧固,将多余的胶刮除,并将缝口用胶刮出填角即可。胶的固化时间可根据需要调节。密封胶不仅起密封作用,其粘接力能提高连接强度;连接件材料的强度较焊缝强度高。

 

3. 袋式除尘器的箱体、灰斗、支架可以不用全钢制作。

箱体可用砖混结构,灰斗和支架用钢混凝土建筑。对于要保温层的除尘器,可以不再设保温层。均在现场施工,特别适用水泥企业。这就要求袋式除尘器厂要有较强的土建设计能力。

此除尘器钢材用量减少,工厂加工量很小,设备运输量最少。

(十)投资最少、运行经济的袋式除尘器

采用上进气、双花板、弹簧笼骨,内滤式袋式除尘器,不分室,管式脉冲在线清灰。箱体为砖混结构,座落在地面上,灰斗为半地下槽式。整个除尘器无支架,不需另设保温层。

此除尘器结构简单、用钢材最少、工厂加工量很少、设备运输量最少。可能很多袋式除尘器生产企业会觉得利润少而不为。其实不然,此设备技术先进、价格低廉,运行费用也较低。从环境保护技术来看,应是最佳实用技术,极具市场竞争力。从利润角度来看,如果按照成本与利润的比例关系,企业所获得利润的比例还是提高的。企业不光是卖产品,还卖设计、卖技术、挣施工费及售后技术服务费。价格便宜,使用户得到实惠,这正是市场竞争的一大法宝。在市场竞争中多拿订单,其利润也就会更丰厚。