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    袋式除塵器的現狀和發展

    文章出處:http://www.gourmettenyc.com責任編輯:品丞環保人氣:1683發表時間:2013-04-11 12:47:25
     

    摘要] 簡述了袋式除塵器的濾料、清灰方式及過程控制發展、現狀;從創新的角度,對袋式除塵器現有的生產工藝提出了改進的方案,如:用能生產有縱筋布袋籠骨的數控機,取代現有的籠骨生產工藝;用新型的彈簧籠骨取代現有縱筋籠骨等。大膽地、創造性地提出了“無花板、大平面、V式濾件(袋)除塵器”打破了袋式除塵器按過濾方向分類,分為內濾和外濾的界限;“上進氣、雙花板有籠骨內濾式袋式除塵器”實現順流、順噴及宜在線清灰;“自行清灰袋式除塵器”打破了袋式除塵器按清灰方式分類:1.機械振動類;2.氣流反吹類;3.脈沖噴吹類共三類。創新設計了第四類,即自行清灰類;首次設計了袋式除塵器的基準模塊,使袋式除塵器設計、制造標準化成為可能。

    一、現狀
    濾料材質的不斷發展,推動著濾料的發展。從天然纖維、玻璃纖維、合成纖維到金屬纖維,現在開發出了硅酸鹽纖維,其耐高溫及耐化學腐蝕性好,但不耐折、紡織性能差,還難以制成濾料,但很有可能通過復合纖維制成新的濾料。

    濾料從機織布濾料發展到針刺氈及針刺氈的后處理技術,使針刺氈具有許多優良性能,如表面光滑、耐化學腐蝕、防水防油、防磨性能、防靜電等,擴大了針刺氈濾料的應用范圍。復合耐高溫針刺氈的生產與應用,使濾料具有以常溫、中溫到高溫的完整系列。覆膜濾料的應用,使袋式除塵器的除塵原理以袋濾料的過濾、一次粉塵層、到針刺的三維過濾,一直發展到覆膜濾料的表面過濾。使除塵效率從最初的50%-80%,到對于粒徑0.1μm的粉塵也能獲得99.9%以上的效率。

    袋式除塵器按濾袋形式分為圓袋與扁袋。目前使用最多的為圓袋。某鋼廠使用的一臺大型袋式除塵器,內裝直徑130×6500濾袋4500多條。

    袋式除塵器按清灰方式分為:機械振動、氣流反吹和脈沖噴吹。脈沖噴吹又可分為管式脈沖、氣箱脈沖。按脈沖閥使用壓縮空氣的壓力大小,又分為高壓脈沖和低壓脈沖。目前,中小型袋式除塵器使用氣箱脈沖較多;大型袋式除塵器使用低壓脈沖較多。小型倉頂收塵還有使用機械振動的例子。

    袋式除塵器的運行控制,中小型設備多采用脈沖控制儀進行定時控制清灰;大型設備多使用電腦控制儀采用定時程序控制或定壓程序控制。目前,最先進的是BMC電腦控制儀,具有8種控制功能,但在工程使用尚不普及.

    二、創新展望

    幾十年來,特別是近十多年來,我國袋式除塵器在濾料、脈沖元件及運行控制技術方面,幾乎緊跟世界發展步伐。但在除塵器的構造、制造工藝及布袋形狀等幾乎看不到大的發展。這主要是一些企業缺乏長遠規劃,只顧眼前利益;缺乏創新人才和研發能力,又不愿科研投入和聘請人才所致。袋式除塵器在世界使用一百多年來,幾乎沒有我國的原創技術。

    去年我在袋式除塵器廠工作約5個月,初步了解袋式除塵器生產過程,從中學習了很多東西,同時也給了我許多創新的靈感和創意,從而產生對袋式除塵器的展望。我把它告訴大家,可能是班門弄斧,但愿能起拋磚引玉的作用。有的創意可能是錯誤的,肯請專家指教;有的創意對專家來說,可能是小兒科。中國有句俗話,叫無知者無畏。我想這么多創意如能有一點得到專家的肯定,我深感欣慰。創意的方案有:

    (一)設計能生產有縱筋布袋龍骨的數控機

    現在外濾式的圓形濾袋使用最多,絕大部分采用有縱筋的籠骨。根據濾袋直徑大小不同,縱筋數多少不等,一般為8-12根。近年有人認為增加縱筋數量可以增加濾袋的壽命,要求縱筋的數量增至12-16根。縱筋的數量越多,金屬材料消耗越多,制造工作量越大。

    縱筋籠骨的制造是復雜的。目前,全國各制造廠幾乎用相同的生產工藝。一只多角的支撐圈需5道工序、5臺設備、5個崗位定員。每根縱筋也要經過盤條調直、定長剪切備用;籠骨兩端的圓形底盤和上環圈也是由鋼板沖床下料、壓力機模壓而成。籠骨組裝焊接很繁雜:首先工人要將已制備好的縱筋按要求一根一根地用手工穿入數控焊機預定的孔中,再用手工裝上一只已預制好的支撐圈,然后由多頭數控焊機,一次將全部縱筋與支撐圈點焊熔接,機械推動縱筋前移設定距離,再重復上述操作焊接第二個支撐圈。支撐圈間距一般為200mm左右。焊完所設定的支撐圈,然后再將底盤和上環圈焊好,這只籠骨才算組裝完畢。最后還要根據需要決定表面處理工藝,是電鍍還是涂耐高溫涂料。表面處理完成后,才是成品籠骨。

     

    1.設計數控機的目的

    (1)省去制造支撐圈的全部工藝過程,即不再單獨制造支撐圈;

    (2)省去縱筋制備的調直、定長剪切工序;

    (3)省去每只籠骨組裝焊接時手工一根根地穿縱筋及一個個地裝支撐圈。

    總的目的是提高籠骨的生產效率、減輕工人的勞動強度、節省廠房、減少工序定員。一句話,增加企業的利潤。

    2. 設計完成情況

    已有總體設計方案,詳細設計尚需機械專業和自控專業配合,目前缺少資金組織設計及產品的研制。

    (二)多褶袋式除塵器

    傳統的圓形濾袋,安裝籠骨后仍為圓柱面。多褶濾袋制作時是直徑較大的圓柱面,安裝籠骨后即成多褶狀。其過濾面積能增加60%以上。
    籠骨、花板、密封較復雜;袋與籠骨安裝費時。

    (三)無需綁扎的彈簧籠骨袋式除塵器或稱用新型彈簧籠骨取代有縱筋的籠骨

    彈簧籠骨制造工藝簡單、高效、價廉;工裝設備少、定員少、廠房面積少、投資少、利潤高,但安裝使用麻煩。安裝時,操作人員要鉆到箱體內,逐一將每一個濾袋的上口和彈簧籠骨兩端的掛鉤用鐵絲綁扎好。特別是更換舊袋時,因濾袋與箱體已被粉塵污染,更換作業條件很差。

    新型彈簧籠骨,可以像有縱筋籠骨安裝濾袋那樣輕松、高效,且無需鉆進箱體內操作,同時保留了彈簧籠骨的優點。另據資料介紹,彈簧籠骨使濾袋不易磨損。

    (四)上進氣、雙花板有籠骨內濾式袋式除塵器

    創新設計了袋式除塵器新的結構形式。煙氣從上箱體進入,中箱體側下排出,灰塵落入下箱體,無凈氣室。煙氣從上向下與灰塵下落方向一致,為順流式。清灰方式可采用氣流反吹或脈沖噴吹。如采用順噴順流,則阻力最低;在線清灰對凈化過程影響最小,所以不需要離線清灰;如用管式脈沖清灰,除塵器無需分室設計。采用管式脈沖噴吹,能充分利用脈沖清灰機理中的第一次沖擊,壓縮空氣不僅直接對積塵進行吹掃,而且由于有一節彈簧籠骨的存在,會引起濾袋更強的振動,有利于提高清灰效果。

    由于有籠骨較通常無籠骨內濾式濾袋過濾速度高;濾袋使用壽命長。

    (五)有預凈化袋式除塵器

    現有的袋式除塵器均無預凈化裝置。如要處理高濃度粉塵氣體時,通常設計中增設一級旋風除塵器作預處理。處理風量越大,單級旋風除塵器的直徑越大,除塵效率越低。旋風除塵器的阻力一般>1000pa;在配置上多一級設備,占有的面積及空間較大、投資也增加。預凈化袋式除塵器,預凈化效率對水泥粉塵>50%;在配置上不多占面積和空間;設備投資增加較少;阻力較兩級凈化低500pa以上;除塵效率較無預凈化的高,且濾袋使用壽命會增加。

     

    (六)無花板、大平面、v式濾件(袋)除塵器
    打破袋式除塵器按過濾方向分類,分為外濾和內濾的界限,本過濾平面既是外濾又是內濾。給按過濾方向分類法中創造了第3類,即既是外濾又是內濾。

    濾件可以是平面折成或縫成大袋,每個濾件的過濾面積2-10m2或更大。布置密度較常用圓形袋式除塵器增加60%以上。現有清灰方式均適用。粉塵濾餅重力方向無支撐,當粉塵濾餅重力大于濾餅與濾料的摩擦力時,濾餅會自動脫落,特別是使用覆膜濾料最易自動脫落,所以易清灰。此除塵器空氣動力學性能較其它袋式除塵器好,所以阻力較低。

    由于采用大平面積過濾,較縫制圓形濾袋減少80%左右的縫制工作量,且提高了濾料的利用率及有效過濾面積;采用平面骨架支撐,較制造有縱筋籠骨簡單、容易且大大地縮小運輸體積;減少多臺設備固定資產投資、減少廠房面積和定員;無花板,簡化了除塵器的構造,為除塵器實現散件運輸現場組合拼裝提供了條件。以上各方面均減少了電能消耗,預計成本較現有圓袋除塵器降低20%左右。

    (七)設計了袋式除塵器的基準模塊

    目前,我國尚無袋式除塵器的標準設計。企業基本上是以銷定產,根據訂單的煙氣量及煙氣的其他參數,單獨進行除塵器圖紙的設計,經常弄得設計人員加班加點。我設計了無花板大平面除塵器的基準模塊,然后進行模塊組合,在所組合的數據鏈中,總能找到適合你的數字,簡化了設計,為袋式除塵器實現現場組合拼裝創造了條件。

    (八)自行清灰袋式除塵器

    現有的袋式除塵器按清灰方式分類:1.機械振動類;2.氣流反吹類;3.脈沖噴吹類,還無第4類。創新設計的自行清灰,應屬第4類,這在袋式除塵器領域應是首創。它將實現邊過濾邊清灰。它將使袋式除塵器的結構及配套設施大為簡化,為制造價格低廉、運行費用最少的袋式除塵成為可能。自行清灰袋式除塵器,其相似的原理和結構形狀在各通風設計手冊和化工過程及設備一書中均能找到,但無人綜合、優化,往往是熟視無睹。也正如愛因斯坦所說:“發現問題,較解決問題更難。”這是重大的技術突破,理論上雖然可行,還需實踐驗證。

    (九)袋式除塵器的箱體結構和材料還應進行改進和創新

    1. 用壓力成形加強筋代替角鋼加強筋

    現在袋式除塵設備廠生產的袋式除塵器,其箱體都是用鋼板和型鋼制造。面板上的加強筋都用角鋼焊成,角鋼的間距一般為500-600mm。雖然是段焊,但焊接的工作量還是很大。特別是在南方,夏天的氣溫本就很高,再加上多人在車間施焊,勞動條件是較差的,也影響生產效率。集裝箱的面板是采用壓力成形加強筋,我想對袋式除塵器箱體面板也應是可行的。不僅改善生產環境,節省了角鋼,甚至可能降低鋼板厚度,更主要的是提高了生產效率。如果一個企業購置大型壓力機有困難,應成立地區壓力加工中心。

    2. 應將袋式除塵器的箱體設計成散件,現場組合拼裝結構

    現在袋式除塵器各個生產廠都是在廠內將箱體組裝焊接好才出廠。那些體形特大,在運輸上長度、高度和寬度受限的條件下,才將其分段運輸。在廠期間,幾乎每天看著汽車拉著高大的箱體到全國各地。由此而想到應將袋式除塵器的箱體設計成散件,現場組合拼裝結構,以縮小運輸體積。通過仔細思考,認為完全可能。

    (1)設計通用的連接件,用螺釘作緊固件,用電動板手緊固。通用連接件有:用于面板90。連接;用于箱體與灰斗連接;用于平板拼接。

    (2)企業應自制或訂制用于連接件和被連接件孔加工用的,可調中心距的群鉆。

    (3)選用合適的密封膠,隨著裝飾材料的發展,國產的或進口的各種性能的密封膠均能買到。

    如企業為了降低成本,可用各種樹脂自己配制密封膠也可行。

    例如,箱體面板的組合拼裝,工廠均用電焊連續焊縫焊接,工人的勞動強度大,而且焊接過程中易引起面板變形,既影響產品質量,又影響外觀,結果還不利運輸。如將散件運至現場,大大地縮小了運輸體積,減少運量、節省運費。現場組裝時,將已在工廠預制好連接件與被連接件運至安裝地,按安裝程序進行安裝。如箱體的組裝,在面板與角鋼連接件接觸部位先涂密封膠,后穿入螺桿戴上螺帽,再逐一緊固,將多余的膠刮除,并將縫口用膠刮出填角即可。膠的固化時間可根據需要調節。密封膠不僅起密封作用,其粘接力能提高連接強度;連接件材料的強度較焊縫強度高。

     

    3. 袋式除塵器的箱體、灰斗、支架可以不用全鋼制作。

    箱體可用磚混結構,灰斗和支架用鋼混凝土建筑。對于要保溫層的除塵器,可以不再設保溫層。均在現場施工,特別適用水泥企業。這就要求袋式除塵器廠要有較強的土建設計能力。

    此除塵器鋼材用量減少,工廠加工量很小,設備運輸量最少。

    (十)投資最少、運行經濟的袋式除塵器

    采用上進氣、雙花板、彈簧籠骨,內濾式袋式除塵器,不分室,管式脈沖在線清灰。箱體為磚混結構,座落在地面上,灰斗為半地下槽式。整個除塵器無支架,不需另設保溫層。

    此除塵器結構簡單、用鋼材最少、工廠加工量很少、設備運輸量最少。可能很多袋式除塵器生產企業會覺得利潤少而不為。其實不然,此設備技術先進、價格低廉,運行費用也較低。從環境保護技術來看,應是最佳實用技術,極具市場競爭力。從利潤角度來看,如果按照成本與利潤的比例關系,企業所獲得利潤的比例還是提高的。企業不光是賣產品,還賣設計、賣技術、掙施工費及售后技術服務費。價格便宜,使用戶得到實惠,這正是市場競爭的一大法寶。在市場競爭中多拿訂單,其利潤也就會更豐厚。

     
     
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