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布袋协同粉体助剂对粘性微细粒子的 过滤及反吹清灰实验研究_胡治法,杨国华, 包力,李传来,胡付祥

开启引风机抽吸空气,将用加粉机加入除尘器上游管道内的粉体助剂吸进除尘器内,并均匀地吸附在各条布袋表面上,形成一 层粉体助剂层。根据前期布袋挂粉实验,在各条布袋形成稳定均匀粉体层的最大厚度与过滤速度有
下载次数:610 浏览次数:1211发布时间:2017-12-23 17:30
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开启引风机抽吸空气,将用加粉机加入除尘器上游管道内的粉体助剂吸进除尘器内,并均匀地吸附在各条布袋表面上,形成一层粉体助剂层。根据前期布袋挂粉实验,在各条布袋形成稳定均匀粉体层的最大厚度与过滤速度有关,如表1 所示,过滤速度越大,吸力越大,粉体越易吸附于布袋表面,稳定粉体层的厚度越大,反之越小。( 2) 过滤。当粉体层达到预定厚度后,关闭加粉机,开启柴油机,开始过滤柴油机排气微粒。通过热线风速仪测量流速,通过排气管阀门调节过滤速度。每隔一定过滤时间用welas3000 气溶胶粒径谱粉体层厚度对过滤效率和压降的影响采用玻璃纤维布袋进行了过滤实验。预铺粉体层厚度分别为0. 2、0. 5 和1 mm,过滤速度为0. 2 m/min,柴油机功率为全负荷的40%。从图4 可以看到,过滤效率曲线1( 粉体层厚度1 mm) 随着过滤时间的增大,过滤效率增加,初始时的77. 925%上升高效率稳定期的99. 594% 并在高效率下持续较长的时间,而后又呈下降趋势。过滤效率曲线2( 粉体层厚度0. 5 mm) 的规律与曲线1基本相同,区别在于初始过滤效率和最大过滤效率明显低于曲线1,高效率稳定期也明显短于曲线1。主要是由于粉体助剂层厚度的增加,增加了微粒被粉体层捕集的机会,提高了过滤效率,同时由于被捕集的微粒反过来成为新的微粒捕集体,进一步提高了过滤效率[12]。但是随着捕集微粒量的增加,压降持续增大,达到一定值后,粉体层可能在高压降下局部出现穿孔,导致过滤效率的下降。过滤效率曲线3( 粉体层厚度0. 2 mm) 的初始过滤效率只有33. 03%,过滤效率最高只有87. 2%,而后急剧下降。压降曲线6( 粉体层厚度0. 2 mm) 也表现出异常现象,即在60 min 以前压降低于压降曲线5( 粉体层厚度0. 5 mm) ,60 min 后压降却高于压降曲线5。这一异常现象是因为0. 2 mm 的粉体助剂层薄,再加上玻璃纤维布袋表面粗糙,粉体层不足以覆盖布袋的全部表面,造成部分布袋表面裸露,未得到粉体助剂层保护,随着过滤的进行,粘性粒子直接到达布袋表面,堵塞了布袋微孔,造成短时间内压降增长变快,60 min压降高于曲线5,与此同时,有效过滤面积变小,局部穿孔,过滤效率急剧下降。图4 粉体层厚度对过滤效率和压降的影响Fig. 4 Effect of powder layer thickness on filtrationefficiency and pressure drop2. 2 布袋材质对过滤效率的影响因玻璃纤维布袋表面粗糙不平,粉体助剂层厚薄不均,影响了粉体助剂层的过滤与保护作用。为此用聚四氟乙烯布袋全部替换了玻璃纤维布袋,在粉体厚度为1. 0 mm、过滤速度为0. 2 m/min,柴油机功率为全负荷的40% 时,2种布袋的过滤实验结果比较,如图5 所示。图5 布袋材质对过滤效率的影响Fig. 5 Effect of material for bag filter on filtrationefficiency从图5 看出,覆膜布袋的初始过滤效率为99. 92%,并在160 min 内稳定保持在99. 92%以上,最高达到99. 99,而玻璃纤维布袋的初始过滤效率只有77. 925%,随着过滤的进行,过滤效率逐渐增大,到100 min 时才达到99. 9%,最高达到99. 954%。很明显,覆膜布袋过滤效率明显高于未覆膜的玻璃纤维布袋,特别是过滤初期,差别很大。这是因为覆膜布袋表面平整光洁,使粉体助剂层厚薄均一,粉体层的以粉滤尘的效能得到了充分发挥,另外,聚四氟乙烯( PTFE) 膜孔径小( 小于0. 2 μm) ,本身具有很高的过滤效率,也有助于提高过滤效率。2. 3 过滤速度对过滤效率和压降的影响采用覆膜布袋在不同过滤速度下进行了过滤实验。过滤速度分别为0. 2、0. 4 和0. 6 m/min,预铺粉体厚度为1. 0 mm,柴油机功率为全负荷的40%。由图6 可以看出,随着过滤速度的增大,初始过滤效率相应的减小,0. 2 m/min 的条件下初始的过滤效率可达到99. 92%,但是在0. 6 m/min 的条件下初始的过滤效率为99. 19%; 当进入高效率持续期后,也是过滤速度较小时过滤效率大一些,且过滤速度对过滤效率稳定性也有影响,0. 2 m/min的过滤效率曲线比较平稳,波动小,而0. 6 m/min 的过滤效率曲线波动较大。这是因为< 0. 3 μm 微粒的捕集机理是以扩散为主,微粒越小,扩散作用越大,而扩散效应又与滤速有关,随着滤速增加,微粒滤层中的有效扩散时间缩减,扩散捕集效果下降[13]。

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