青云除尘设备有限公司带大家了解脉冲除尘器的喷吹管
泊头市青云除尘设备有限公司座落于美丽的"中国铸造之乡"-泊头,国家稀土高新技术产业开发区，是集研发、设计、制作、安装大型布袋、静电、旋风、湿式除尘器及各种配件的专业环保高新技术企业。下面青云除尘带大家了解人们都非常关注的脉冲除尘器的喷吹管。
清灰装置是脉冲袋式除尘器的核心部件，喷吹管各喷口喷吹气流均匀性直接关系到清灰效果的优劣，影响到袋式除尘器的设备阻力和滤袋寿命。因而，清灰装置喷吹均匀性问题越来越受关注。王鹏等针对脉冲袋式除尘器喷吹管各个喷口流量分布不均匀引起的除尘效率下降问题，用数值模拟和流量修正的方式对喷吹管的喷口进行了优化设计，但文中并未在实际中加以验证。采用数值模拟方法对几种工程中常用的喷吹管的喷吹均匀性进行了验算，并结合工程实际给出了均匀性较理想的喷吹管喷嘴孔径，但文中并没有得出不同位置的滤袋的压力分布的规律，且实验是在模拟得出的，没有在实际中验证。
为了改善和提高滤袋的清灰效果，近些年来，国内外大量学者就袋式除尘器脉冲清灰的设计方面做了大量研究。sieveｒt等研究表明，滤袋清灰时，不是滤料加速度产生的力起主要作用，而是反吹气流起主要作用，并提出粉饼的掉落与滤袋内部的压力峰值有关。yan 等和 lo 等指出，滤筒内壁所受脉冲压力越大，清灰效果就越好。研究表明，在向袋内注入清灰气流时，形成的反向气流风速分布直接影响整个滤袋的气流均匀程度。以上研究表明侧壁压力峰值是表征滤袋脉冲清灰机理的最常用指标。
实验部分是实验采用的脉冲喷吹实验装置如图 1 所示，该实验装置主要由2部分组成:数据采集 系统，qsy8135 压电式压力传感器、mca-01 电荷放大器、sxc-8a1 型脉冲控制仪，0. 25 级 yb-150a 型精密压力表( 安装于气包上) ，数据采集仪、上海袋式除尘配件有限公司提供的 dmf-y-50s 淹没式电磁脉冲阀;数据处理系统( 计算机数据处理系统) 及配件。具体结构参数为 160 mm × 6 000 mm 涤纶针刺毡滤袋，带有 200 mm 的文丘里，过滤面积 3 m2，脉冲宽度100 ms，喷吹距离 200 mm，喷吹压力 0. 1 ～ 0. 4 mpa，气包容积 13. 2 × 10 -3 m3。
实验方法和目的是考虑到设置密集的传感器其本身自重会影响滤袋的运动规律，本实验选择 7 个高精度的压力传感器测试滤袋的侧壁压力峰值。为了避免气流偏斜对滤袋的影响，在滤袋口安装 200 mm 的文丘里。测点位置设计在距滤袋顶部 400、1000、2100、3500，4300，5100和5900 mm。滤袋侧壁压力信号由电荷放大器放大，传给数据采集仪并由计算机同步记录，数据采集卡采样率1khz每组实验重复 8 次，求取平均值。根据研究人员的实验研究结果以及工程应用可知，直径160mm×6 000mm规格的滤袋在喷吹距离为200 mm时的清灰效果比较好，故本实验所选用的设计方案和操作参数如下: 喷吹管径 50 mm，长2000 mm，喷吹直径选取 16 mm，开孔 4 ～ 8 个，其间距 200 mm; 喷吹压力选取0.1-0.4 mpa; 喷吹距离:200 mm。测试比较在不同喷吹孔数在不同喷吹位置上侧壁压力峰值变化。
实验的结果是喷吹压力与侧壁压力峰值的关系采用淹没式脉冲电磁阀的长滤袋除尘器喷吹压力一般选择低压，即 0. 1 ～ 0. 4 mpa。喷吹孔数为 6个，喷吹位置 6#孔，侧壁压力峰值与喷吹压力的关系如表 1 所示
如表 1 所示，0. 1 ～ 0. 4 mpa 下沿滤袋方向平均侧壁压力 817. 1-2556. 09 pa，沿滤袋方向上侧壁压力随喷吹压力的增大而增大，这与其他研究者的结果一致。各测点均达到了有效清灰强度要求; 但0. 4 mpa 喷吹压力下，测点 1 峰值达到 6 019. 2 pa，根据王沁淘等的研究发现，耐高温材料( 氟美斯) 达到5 282 pa 时，会造成滤袋轻微磨损，当其达到 7 014 pa 以上时，滤袋严重破损。因此，在本实验条件下，根据前人的研究结果与本实验研究结果，6 m 长滤袋的清灰宜选择 0.1 ～0.3 mpa的喷吹压力。
在实际工程运用中，要提高压缩空气的压力就必须额外投入设备，另外，在相同脉冲阀开启时间的条件下，压缩空气的喷吹压力越高，消耗的气量也就越大，从而增加设备的运行费用，本实验通过测试脉冲喷吹前后气包内的绝对压力，利用文献公式计算电磁阀一次喷吹实际耗气量。式中: qp 为电脉冲时间 t 内脉冲阀每阀次脉冲气量，m3·次 － 1 ; p0 为喷吹前气包内的绝对压力，mpa; p1 为喷吹后气包内的绝对压力，mpa; pa 为当地的标准大气压力，绵阳为 0. 103 25 mpa; v 为气包容积，13. 2 ×10－3m3; k 为绝热指数，对空气 k = 1. 4。
表 2 表明电磁阀 1 次喷吹耗气量随着喷吹压力的增加而增大，从而增加了清灰成本。0. 4 mpa 的耗气量是 0. 1 mpa 的 1. 83 倍，这和巨敏等的测试结果基本一致。可见，采用提高喷吹压力来提高清灰强度的方式并不具经济性。比 较 0.1-0.3mpa 的清灰能耗和清灰效果，0.2mpa 下的耗气量是0.1 mpa 的1.23倍，平均侧壁压力达到了 1. 68倍，0. 3 mpa 下的耗气量是 0. 1mpa 的 1. 48 倍，平均侧壁压力达到了 2. 34 倍。决定清灰效果优良的另一重要因素是均匀性，而标准差是用来衡量一组数据偏离平均数的大小的指标，其衡量数据的稳定性，方差与标准差越大，说明数据的波动越大，越不稳定，在本实验中用标准差来表示清灰均匀性。0. 2 mpa的标准差为 0. 4183，0.3 mpa 的标准差为 2. 4304，综合考虑，本系统喷吹压力选择 0. 2 mpa。
侧壁压力峰值与开孔数量、喷吹位置的关系是采用淹没式脉冲电磁阀，脉冲喷吹压力0. 2 mpa。当喷吹距离 200 mm，沿滤袋上的侧壁压力峰值的平均值随喷吹个数的变化如图 2 所示。图 2 是喷吹压力 0. 2 mpa 的不同喷吹个数沿滤袋方向的平均压力与喷吹位置的关系曲线，当开孔数为 4-8个时，2#孔位置的平均侧壁压力最小，开孔位置中最远离脉冲阀的侧壁压力峰值最大。开孔数为4个时，2#孔的平均侧壁压力是 4#孔的 0. 613 倍; 开孔数为 5 个时，2#孔的平均侧壁压力是 5#孔的 0. 417 倍;开孔数为 6 个时，2#孔的平均侧壁压力是 6#孔的 0. 551 倍; 开孔数为 7 个时，2#孔的平均侧壁压力是 7#孔的 0. 536 倍; 开孔数为 8 个时，2#孔的平均侧壁压力是 8#孔的0.58倍;可以得出不同的开孔位置下最小的侧壁压力是最大侧壁压力的 0.539倍。
但不同喷孔数沿滤袋平均侧壁压力随喷吹位置的变化趋势一致，皆表现为远离脉冲阀的滤袋平均侧壁压力大于靠近脉冲阀的滤袋的平均侧壁压力。因为远离脉冲阀的滤袋触及清灰能量的时刻早于靠近脉冲阀的滤袋，当脉冲阀迅速开启，压缩气体在瞬间被释放后，在喷吹管内高速流动。在这种状态下，气体的能量主要表现为动压，作用方向与流动方向相同，此时，对于气流侧面的喷吹管壁没有压力作用，而且在气流的前锋过去后，会产生一个短暂的负压当气流到达喷吹管的末端时，动压转换为静压，产生了对于管壁的正压，气流开始从喷口喷出。位于喷吹管末端的滤袋清灰时，喷吹管内压力最高，而当位于喷吹管起始端的滤袋清灰时，压力已经衰减，这与陈的模拟结果基本一致。
喷吹压力 0. 2 mpa，开孔数为 4 ～ 8 个，不同位置长滤袋的平均侧壁压力均达到清灰要求。对于 1#孔在开孔数 6 个的平均侧壁压力开始减小，对于 2# -3#孔在开孔数 7 个的平均侧壁压力开始减小，对于 4# ～5# 开孔数 5 个的平均侧壁压力开始减小，对于 7#孔从开孔 7 个减小，从以上描述可以得出在开孔个数9 个，1#、2#、3#孔时侧壁压力峰值小于 600 pa，以本实验清灰的标准，开孔个数 9 个时达不到清灰效果。
从表 3 中可以看出，开孔数为 8 个，其标准差( 0. 170 5) 最小，考虑清灰的均匀性，本系统选择喷吹个数为 8 个。脉冲喷吹实验中在满足清灰要求的前提下，开孔个数越多均匀性越好。
侧壁压力峰值沿长滤袋方向的变化规律是如图 3 所示，喷吹压力 0. 2 mpa，开孔数 8 个，沿滤袋方向上测点 1 ～ 7( 8 个喷吹孔平均值) 的变化规律。可知沿滤袋方向上侧壁压力的变化规律相同，在测点 1 位置时最大，沿滤袋方向逐渐减小，在测点 4 位置时又略微升高。这是由于压缩空气及诱导气流进入滤袋后迅速向下运动，随着喷吹气流泄漏和运动压力损失，侧壁上的压力逐渐减小，到达底部后会有一个冲击和返流，从而使滤袋底部的压力值增大。但这种返流作用比起在短滤袋上更弱，返流气流仅仅作用于下部位置。
所以得出的结论是脉冲喷吹压力 0. 2 mpa 的电磁阀一次喷吹实际耗气量是脉冲喷吹压力0.1mpa的1.23 倍，沿滤袋方向的平均侧壁压力是 1. 68 倍，脉冲喷吹压力 0. 3 mpa 的电磁阀一次喷吹实际耗气量是喷吹压力 0.1mpa 的 1.48倍，沿滤袋方向的平均侧壁压力是 2.34 倍，0.2 mpa 的标准差为 0. 418 3，0. 3 mpa 的标准差为 2. 430 4，本实验条件下最佳喷吹压力 0.2 mpa。喷吹压力 0.2 mpa，开孔个数 4 ～ 8，滤袋方向平均侧壁压力随喷吹位置的变化趋势，2#孔的沿滤袋方向平均侧壁压力最小，开孔位置中最远离脉冲阀的侧壁压力最大，不同的开孔位置下最小的侧壁压力峰值是最大侧壁压力峰值的0.539 倍，远离脉冲阀的滤袋触及清灰能量的时刻早于靠近脉冲阀的滤袋。喷吹压力 0. 2 mpa，开孔数为 4 ～ 8 个，不同位置长滤袋的平均侧壁压力峰值均达到清灰要求。开孔数 8 个时其标准差最小，结合清灰均匀性得出开孔数为 8 个，清灰均匀性最好。
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