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垂直氣流脈沖布袋除塵器

一、背景技術

目前國家對環保產業特別重視尤其是節能減排項目，其中的粉塵抑制和處理對空氣中產生的霧霾有明顯治理效果。在除塵設備中布袋除塵器市場占有率最高，其極高的性價比使其市場占有率達到90%以上。布袋除塵器除塵效率極高（可達到99.9%），比機械類除塵器（除塵效率在60—70%）具有更高的除塵效率；比電除塵價格具備更低廉的價格，更容易為污染企業所接受（在同等處理風量的情況下，造價為電除塵器的三分之一）；比濕式除塵器更具有不受季節影響（濕式除塵器冬季防凍一直是不易解決的難題），沒有二次排污現象（濕式除塵器需要二次排污，需要有沉淀池，尤其在北方冬季沉淀池結冰一直是困擾濕式除塵器的難題）。

因為以上特點使布袋式除塵器市場份額逐年遞增，但布袋式除塵器在技術上也有短板。布袋式除塵器其核心技術為：流量的設計、管道風速的設計、過濾風速的設計、過濾面積的設計、清灰方式的設計、設備壓力的設計、漏風率的控制、過濾材料的選擇等。布袋除塵的“心臟”為過濾材料（即布袋），布袋的“壽命”及過濾效果直接影響布袋除塵器整機的壽命與粉塵處理效果。而目前市場上過濾材料多為滌綸針刺氈，為化纖產品。其強度一直不能滿足除塵設備長期運轉的要求。在實際案例中往往會出現除塵設備安裝的前幾個月效果非常好，時間久后布袋就會產生破損，降低除塵效果。布袋破損的主要原因是由于過濾風速設計過快（理論上要求設計風速為0.95~2.0m/min），過濾風速越快過濾空間越小設備造價越低，但也降低了布袋使用壽命；粉塵粒徑過大（對布袋產生破會作用的粉塵粒徑一般大于75μm）。

針對以上問題我公司研發出一種能控制含塵氣體流速的脈沖布袋除塵器。

二、發明內容

為控制含塵氣體進入除塵設備時的流速，在進風孔一側加裝氣流控制室（由3~4道垂直擋板或人字型擋板組成）含塵氣體先流經氣流控制室后再進入濾袋室。此發明的好處是相對于傳統布袋除塵器含塵氣體先流經氣流控制室，氣流控制室主要有兩個作用：1、真正實現了除塵器在實際工作中使過濾風速降到0.95~2.0m/min；2、使粒徑大于40μm的粉塵顆粒在重力的作用下自行落入灰斗，有一級除塵的作用。通過這一發明大大提高了布袋的使用壽命，增強了除塵效果。

三、垂直氣流脈沖布袋除塵器工作原理

垂直氣流布袋除塵器工作主要由兩個步驟組成：

1、當含塵氣流從管道進入除塵器氣流控制室后，由于截面擴大降低了氣流速度。沉降速度大于氣流速度的塵粒就沉降下來。垂直氣流布袋除塵器按進氣位置又分為上升氣流式和下降氣流式。為了控制過濾風速和去除大粒徑粉塵在除塵器中加裝垂直擋板或人字形擋板。其目的，一方面是為了改變氣流運動方向，這是由于粉塵顆粒慣性較大，不能隨同氣體一起改變方向，撞到擋板上，失去繼續飛揚的動能，沉降到下面的集灰斗中；另一方面是為了延長粉塵的通行路程使它在重力作用下逐漸沉降下來同時降低了過濾風速。還可以將垂直擋板改為人字形擋板，其目的是使氣體產生一些小股渦旋，塵粒受到離心作用，與氣體分開，并碰到室壁上和擋板上，使之沉降下來進入灰斗。

2、剩余氣流在風機壓力作用下進入除塵器的濾袋室。過濾機理是一個綜合效應的結果。粉塵一般由超細微粒到粗粒的各粒徑按一定分散度曲線分布。它的過濾效應是重力、篩濾、慣性碰撞、鉤附效應和擴散與靜電吸引。

當含塵氣流流經濾袋時，比濾袋空隙大的粉塵微粒，由于重力作用沉降了或因慣性作用被纖維阻擋了，比濾袋空隙小的粉塵微粒和濾袋的纖維發生碰撞后或經過濾袋時被纖維鉤附在纖維表面（即鉤附效應）。較小的粉塵粒子，因分子間的布朗運動留在濾袋的表面和空隙中。

脈沖閥在設定的參數中工作，以壓縮空氣為清灰動力，利用脈沖噴吹機構在瞬間釋放出壓縮空氣，誘導數倍的二次空氣高速射入濾袋，使濾袋抖動，依靠沖擊振動和反向氣流去除濾袋上附著的粉塵，粉塵抖落后落入灰斗。

五、具體實施方式

   在除塵設備箱體內一側(即布袋的一側)加裝序號為17的擋板，共三塊。使此部分即序號為16的形成氣流控制室。擋板厚度不低于5mm，在與箱體的連接上采用滿焊用以保證擋板的強度和抗風性。上下擋板之間應形成“狼牙交錯”，交錯的尺寸不低于100mm。擋板與擋板之間的距離應大于或等于進風口的直徑。