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對(duì)袋式除塵用清潔濾料性能的檢測(cè)研究，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)進(jìn)行了大量的工作，各個(gè)國(guó)家對(duì)袋式除塵器濾料檢測(cè)也制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。但是，對(duì)于集塵條件下濾料的測(cè)試則鮮有報(bào)道，而該測(cè)試得到的濾料壓力損失與過(guò)濾速度、粉塵負(fù)荷間的關(guān)系對(duì)明確袋式除塵器清灰周期的研究具有理論指導(dǎo)意義。
袋式除塵器的清灰控制有時(shí)序控制和壓差控制兩種方式，壓差控制方式能夠及時(shí)反映設(shè)備的過(guò)濾阻力狀況，但會(huì)受到采樣點(diǎn)和壓力傳感等的影響；時(shí)序控制相對(duì)簡(jiǎn)單，在實(shí)際操作中只需設(shè)置合適的清灰周期、清灰寬度等變量。目前工程中清灰周期多同時(shí)采用兩種控制方式，使得控制系統(tǒng)繁鎖且成本較高。為優(yōu)化清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)，本文通過(guò)測(cè)試分析對(duì)不同過(guò)濾方式濾料集塵條件下的理論清灰周期進(jìn)行了探討。
2研究對(duì)象及方法2.1實(shí)驗(yàn)裝置及方法參考GB12625-90設(shè)計(jì)濾料過(guò)濾性能測(cè)試裝置。
環(huán)境空氣由測(cè)試管道入口進(jìn)入管道，經(jīng)過(guò)被測(cè)濾料、流量計(jì)，由吸氣泵抽吸排除。該裝置配置了兩臺(tái)Grimm便攜式塵粒監(jiān)測(cè)儀，測(cè)試濾料前后兩側(cè)不同粒徑塵粒的質(zhì)量濃度，過(guò)濾效率由該分析儀讀出的數(shù)據(jù)計(jì)算而得。
2.2測(cè)試參數(shù)2.2.1過(guò)濾速度過(guò)濾速度指濾料表面通過(guò)氣流的速度，單位為m/min.可根據(jù)式（1）求得。
（1）式中：Q―通過(guò)濾料的風(fēng)量，m 3 /h；f―有效過(guò)濾面積，m 2。通過(guò)控制轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量可改變過(guò)濾速度。
2.2.2壓力損失袋式除塵器濾料的壓力損失由通過(guò)清潔濾料的壓力損失和通過(guò)粉塵層的壓力損失組成。濾料兩側(cè)壓力損失為進(jìn)、出口管中氣流的平均全壓之差。當(dāng)進(jìn)、出口管的斷面面積相等時(shí)，則可采用其進(jìn)、出口管中氣體的平均靜壓之差計(jì)算。測(cè)試中，濾料的壓力損失根據(jù)數(shù)字式微壓計(jì)直接讀出的進(jìn)、出口管的壓力計(jì)算而得。
2.3測(cè)試對(duì)象常用袋式除塵器濾料按過(guò)濾方式可分為：深層過(guò)濾、表面過(guò)濾和表層過(guò)濾三種。常規(guī)濾料多為深層過(guò)濾，覆膜濾料屬于表面過(guò)濾，梯度針刺氈屬于表層過(guò)濾。各取具有代表性的濾料：常規(guī)針刺氈（A）、基布覆膜（B）、梯度針刺氈（C）進(jìn)行測(cè)試。
2.4粉塵厚度采用325目滑石粉為試驗(yàn)粉塵，堆積密度（）為0.6g/cm 3。在穩(wěn)態(tài)過(guò)濾條件下，粉塵集塵厚度是時(shí)間的線性函數(shù)，時(shí)間t內(nèi)粉塵厚度可根據(jù)式（2）得到。
（2）式中：m―發(fā)塵量，kg；C－粉塵濃度，kg/m 3；Q―通過(guò)濾料的風(fēng)量，m 3 /h；t－時(shí)間，min；f―有效過(guò)濾面積，m 2；ν―過(guò)濾速度，m/min；―粉塵的容積密度，kg/m 3；δ－過(guò)濾介質(zhì)厚度，m.
2.5數(shù)據(jù)處理采用回歸分析法對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到特性參數(shù)變化關(guān)系式，自變量主要為過(guò)濾速度ν、過(guò)濾時(shí)間t、粉塵厚度δ，因變量為壓力損失△P.
3測(cè)試結(jié)果3.1清潔濾料在常溫常壓的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件下，對(duì)清潔狀態(tài)的濾料進(jìn)行測(cè)試，得到各濾料的過(guò)濾速度與壓力損失的關(guān)系。回歸分析得：，擬合參數(shù)a、b及反應(yīng)線性程度的相關(guān)系數(shù)R 2。
由回歸分析得到：清潔狀態(tài)下，各濾料的壓力損失△P與過(guò)濾速度ν呈一次方關(guān)系。可以看出，對(duì)于清潔濾料，同一過(guò)濾風(fēng)速下覆模B、梯度針刺氈C的阻力要比常規(guī)針刺氈A高，并且隨著過(guò)濾風(fēng)速的提高，壓力損失也會(huì)相應(yīng)升高，而且損失的變化率要比常規(guī)濾料快，但清潔狀態(tài)下的測(cè)試不能*反映運(yùn)行條件下的濾料阻力情況。
3.2集塵濾料在1.5m/min下均勻發(fā)塵，2min一次，塵量為0.5g/min，粉塵濃度為66.5g/m 3。回歸分析得擬合曲線形式分別為：、。
改變過(guò)濾速度得各濾料的壓力損失與過(guò)濾時(shí)間、粉塵層厚度的關(guān)系；基布覆膜B；梯度針刺氈C.在不同過(guò)濾速度下，不同濾料的擬合曲線的R 2值。
在集塵狀態(tài)的某一速度下，各濾料的壓力損失與過(guò)濾時(shí)間及粉塵層厚度呈二次方關(guān)系。顯示了在集塵狀態(tài)下，常規(guī)針刺氈A、基布覆膜濾料B和梯度針刺氈C的壓力損失隨過(guò)濾時(shí)間、粉塵層厚度的變化情況。隨著集塵時(shí)間的增加，各濾料的壓力損失也相應(yīng)增加，過(guò)濾速度越大，對(duì)壓力損失的影響越大。在相同的過(guò)濾速度下，基布覆膜B的壓力損失增加的zui快，其次是梯度針刺氈C，常規(guī)針刺氈Azui慢。這是因?yàn)槌Ｒ?guī)濾料在過(guò)濾的初始階段，粉塵進(jìn)入內(nèi)部的較少，過(guò)濾性能改變不大。隨著過(guò)濾的進(jìn)行，微細(xì)塵粒不斷進(jìn)入濾料內(nèi)部，堵塞纖維間的空隙，使阻力快速增加，甚至超過(guò)其他兩種濾料，這會(huì)導(dǎo)致清灰頻繁。在實(shí)際應(yīng)用中，覆膜濾料由于其表層的微孔膜結(jié)構(gòu)，不易在表面形成粉塵層，當(dāng)粉塵負(fù)荷達(dá)到一定程度時(shí)，壓力損失將趨于恒定。梯度針刺氈C由于其表層超細(xì)纖維層提高了阻擋微細(xì)塵粒的能力，梯形通道前窄后寬使濾料內(nèi)層不易集塵，保持了濾料的長(zhǎng)期運(yùn)行而壓力損失上升變化速度緩慢。
4集塵濾料清灰周期的確定濾料阻力一般包括清潔濾料阻力、粉塵層阻力（含粉塵初層和粉塵沉積層阻力）。濾料一旦選定，濾料清潔阻力一般認(rèn)為是恒定的。一般情況下濾料的壓力損失在剛投入運(yùn)行后增長(zhǎng)較快，但在一個(gè)月內(nèi)即趨于穩(wěn)定，以后雖有增長(zhǎng)但比較緩慢，增長(zhǎng)速度多數(shù)近似為定值，即形成了粉塵初層，粉塵殘留率近似為定值。
假設(shè)清潔濾料達(dá)到壓力設(shè)定值的時(shí)間為t 1、粉塵層厚度為δ1：（3）（4）假設(shè)粉塵殘留率為k，則清灰后粉塵層厚度為δ2（δ2 =kδ1），該壓力損失條件下對(duì)應(yīng)的時(shí)間為t 2：（5）（6）根據(jù)式（4）～（6）求得ΔP（δ2）即為ΔP（t 2），得（7）其中清灰周期t 1 -t 2，根據(jù)式（3）和式（6）得（8）工程應(yīng)用參數(shù)設(shè)置屬熱態(tài)工況，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試屬冷態(tài)檢測(cè)，為更好地反應(yīng)工況條件需將熱態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)化為冷態(tài)參數(shù)，壓力修正為，濃度修正為。以表層過(guò)濾方式的梯度針刺氈為例，根據(jù)式（8）計(jì)算得到不同氣流速度條件下的集塵濾料清灰周期.
粉塵殘留率越低，過(guò)濾速度越小，清灰周期就越長(zhǎng)。選擇濾料時(shí)，要選擇粉塵殘留率、粉塵剝落性好的濾料。粉塵殘留率過(guò)大，長(zhǎng)久不能清除必然導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行阻力過(guò)大、清灰頻繁等問(wèn)題，縮短濾料的使用壽命。
測(cè)試得出的理論周期是對(duì)平板狀集塵濾料的粉塵層形成zui不利的工況即以粉塵為*自然均勻堆積為前提的，而實(shí)際工程應(yīng)用中，粉塵層形成的影響因素眾多，包括進(jìn)口風(fēng)量、粉塵濃度、氣流組織、袋間距等，可通過(guò)分析影響因素確定負(fù)荷系數(shù)來(lái)進(jìn)一步修正清灰周期。
5結(jié)論對(duì)已知袋式除塵器工況參數(shù)進(jìn)行冷態(tài)測(cè)試修正，并在集塵條件下對(duì)所采用的濾料進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)擬合分析得到確定粉塵殘留率的條件下該濾料的理論清灰周期。
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