布袋除塵器
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布袋除塵器設備在錳鐵電爐中的設計技術和使用要求
錳鐵電爐的汙染較為嚴重,給環境帶來了較大威脅,同時產生的大量顆粒,還可能導致電爐燃燒不 充分而降低生產效率。本文通過對錳鐵電爐中布袋除塵器設備的設計技術與使用要求分析,力求為工業除塵設 備的發展提供創新的思路。
1錳鐵電爐概述
 錳矽合金用封閉或半封閉還原電爐冶煉。一般采用含 二氧化矽高、含磷低的錳礦或另外配加矽石為原料。富錳 渣含磷低、含二氧化矽高,是冶煉錳矽合金的好原料。冶 煉電耗一般約3500~5000kW•h/t。入爐原料先作預處理, 包括整粒、預熱、預還原和粉料燒結等,這對電爐操作和 技術經濟指標具有顯著的改善作用。錳鐵的還原冶煉有 熔劑法(又稱低錳渣法)和無熔劑法(高錳渣法)兩種。錳 鐵爐的工作是半連續單元過程,其中具有許多複雜且部 分未知的機製。爐子操作的特征在於重要的過程變量波 動,許多操作問題是由於缺乏關於內部條件的信息造成 的。電爐的除塵通常是一個大而耗時的任務。因此,將此 過程模型劃分為更容易處理的更小子模型是有利的。麵 向對象的方法有可能以結構化的方式模塊化過程模型。 該方法使得可以對過程的部分進行建模,而不必考慮相 鄰部分的內部條件,隻要保持部分之間的接口即可。該方 法應用於鐵錳鋼爐的除塵模型。
2布袋除塵器設備的發展分析
布袋除塵器(BF)或者叫布袋過濾器(FF),是一種空 氣汙染控製裝置,消除了燃料燃燒後的顆粒或者氣體。發 電廠、鋼鐵廠、製藥生產商、食品製造商、化學品生產商和 其他工業公司經常使用集塵室來控製空氣汙染物的排 放。布袋除塵器高溫麵料的發明,在過濾介質使用後,能 夠承受的溫度超過350℉。它不像靜電除塵器,性能可能 會根據過程和電氣條件顯著變化。布袋除塵器通常具有 99%或更高的顆粒收集效率,即使粒子體積非常小時。大 多數布袋除塵器使用由編織或氈製布袋製成的長圓柱形 袋或管作為過濾介質。對於有相對較低灰塵負荷和氣體 溫度為250℉或更低的應用,打褶的無紡布濾芯有時用作 過濾介質而不是袋子。含塵氣體或空氣進入袋濾室通過 漏鬥,用於儲存和分配顆粒的大漏鬥形容器中,並被引入 袋濾室。根據清潔方法,氣體被抽吸,並在過濾介質表麵 積聚一層灰塵,直到空氣不能夠再通過它。當發生足夠壓 降(ΔP)時,清潔過程開始。清潔可以在袋濾室在線(過 濾)或離線(隔離)時進行。當隔室清潔時,恢複正常過濾。 布袋是非常有效的顆粒收集器,因為袋的表麵會形成塵 餅。布袋通過以下四種機製提供灰塵聚集的表麵:慣性收 集,灰塵顆粒撞擊垂直於氣流方向放置的纖維,而不是改 變氣流的方向;攔截-不穿過流體流線的顆粒,由於纖維 尺寸而與纖維接觸;布朗運動-亞微米顆粒擴散,增加顆 粒和收集表麵之間接觸的可能性;靜電力-顆粒和過濾 器上的靜電荷的存在可增加粉塵捕獲。這些機製的組合 導致在過濾器上形成灰塵塊,最終增加了對氣流的阻力。 因此,必須定期清潔過濾器,以保持其除塵能力。br> 3設備設計關鍵技術br> 布袋除塵器的性能取決於入口和出口氣體溫度、壓 降、不透明度和氣體速度。氣流的化學成分、水分、顆粒大 小和尺寸分布是基本因素。氣體溫度布袋被設計成在一 定溫度範圍內操作,在這些限製之外的波動,即使在一小 段時間內,也可能削弱,損壞布袋。壓力室在一定的壓降 範圍內能最有效地工作,工作參數的選擇基於特定的氣 體體積流量。不透明度測量是測量氣流中的顆粒而發生 光散射的量。不透明度不是粒子濃度的精確測量,然而它 是離開袋濾室的灰塵量的良好指示。創建氣室以適應一 定範圍的氣流,氣體流速的增加導致操作壓降和空氣對 布比增加。這些增加需要袋濾室更加劇烈地工作,導致更 頻繁的清潔和高的顆粒速度。
 壓降、過濾阻力、空氣對比率和收集效率是袋式除塵 器設計中的重要因素。壓降是對通過袋濾室的氣流的阻 力,高壓降對應更高的氣流阻力。通常,通過確定入口和 出口處的總壓力差來計算壓降。過濾阻力是布袋-粉塵 層上的電阻,是每單位速度的壓降。空氣對比率對於理解 任何袋式除塵器係統的力學至關重要。該比率被定義為 進入袋室的氣體量除以袋室中的麵積。通常,袋式除塵器 設計為99.9%的收集效率。此外,清潔的空氣再循環到設 備中用於加熱。根據氣流的化學和水分含量,其溫度和其 他條件,布袋可以由棉、尼龍、聚酯、玻璃纖維或其他材料 構成。無紡材料是氈狀或膜狀的,附接到織造背襯上。氈 化過濾器包含由編織背襯材料支撐的纖維。在膜過濾器 中,薄的多孔膜結合到稀鬆布上。
 4設備使用要求br> 電爐使用時操作人員不得擅自離開崗位,必須隨時注 意電爐的工作狀況是否正常。電爐在進行裝卸工件時,必 須先切斷加熱元件電源,以保證操作人員的安全。爐膛的 氧化物(包括電爐絲下)應經常清理,至少每周一次或五 爐次一次。爐底板下可用壓縮空氣吹。電阻絲經使用後, 不得碰撞拗折,以免斷裂。電爐電動機需定期檢查,如添 加潤滑油等,並注意使用安全。定期檢查加熱元件的使用 情況。加熱元件經短期使用後便不得拗折、碰撞。如尚未 嚴重腐蝕而折斷時,可用與電爐絲相同的材料(或電爐絲 本身)作為焊條,采用乙炔氣進行加熱焊接。焊條采用 50%白雲粉末混合而成,若加熱元件嚴重腐蝕不能使用 時,則應另行更換。br> 聲波清洗。一些布袋除塵器安裝了聲波清洗器,以提 供振動清潔能量。產生高強度、低頻聲波的清洗器在清潔 的循環開始時打開,以幫助打破過濾介質表麵上顆粒之 間的結合並幫助除塵。目前,主要有兩種順序類型用於清 洗袋式除塵器:間歇(定期)清洗和連續清洗。間歇清潔的 袋式房屋由許多隔間或部分組成,每次一個,每個隔室被 周期性地從進入的髒氣流中關閉、清潔、恢複。當單個隔 室不夠用時,氣流從隔室的區域轉向,使得在清潔循環期 間不需要關閉生產過程。連續清潔的袋式室隔室始終工 作,以進行自動過濾。一股壓縮空氣瞬間中斷收集過程以 清潔袋子,被稱為脈衝噴射清潔。連續清潔的袋式除塵器 設計用於在袋子維護和主係統故障時,以防止其完全關閉。
 高能量清潔技術如脈衝噴射需要氈製布袋,低能量清 潔方法如振動或反向空氣允許編織過濾器。諸如平紋布 袋、斜紋布袋或緞紋布袋的各種紋理增加或減少單個纖 維之間的空間量,而空間的大小影響布袋的強度和滲透 性。更緊密的編織對應於低滲透性,因此能夠更有效地捕 獲細顆粒。反向氣囊具有防塌陷功能,以防止清潔能量時 發生損壞。脈衝噴射過濾袋由金屬籠支撐,以保持布袋張 緊。為了延長過濾袋的使用壽命,PTFE(聚四氟乙烯)膜的 薄層可以粘附到布袋的過濾側,防止灰塵顆粒嵌入過濾 介質纖維中。
 布袋除塵器在電爐的使用中意義重大,對顆粒的過濾 與有害氣體的處理具有一定的作用。采用高質量的清潔 技術如聲波除塵,對布袋材料進行改進,對布袋除塵器的 更新換代有所幫助。因此,要積累實際生產經驗,因地製 宜地對其進行改進與優化,以期使其更好地為人們服務。
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