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[原创] 脉冲袋式除尘器喷吹管设计计算公式

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 环保工程师
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发表于 2021-1-28 12:53:05 | 显示全部楼层 |阅读模式

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脉冲袋式除尘器在滤袋上方没有喷吹管,每个喷吹管上有若干个唢吹孔,每个喷吹孔对准一个滤袋。清灰时从脉冲阀喷出的脉冲气流通过喷吹孔的喷射作用射人滤袋,并诱导周围的气体,使滤袋产生振动,加上逆气流的作用使滤袋上的粉尘脱落下来,从而完成清灰过程。河北初.心环保喷吹管结构设计的合理性直接影响到除尘器的使用效果和滤袋的使用寿命。
1.喷吹管管径
选择喷吹管时,其直径与脉冲阀出气管的管径相当,由于无需耐压要求,一般都选择薄板无缝管;喷吹管的长度取决于脉冲阀能喷吹的滤袋数、滤袋的直径和滤袋的中心距;喷吹管的壁厚取决于管的长度和材质,选用时要保证喷吹管不会因自重面弯曲即可,如3寸淹没式脉冲阀所选用的喷吹管一般采用无缝钢管,外径为89,壁厚≤4mm。
2.喷吹口孔径
喷吹口孔径大小各生产厂家设计相差甚大,这是其使用的脉冲阀性能不同造成的,一般情况下喷吹口平均孔径按下式计算:

                               
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设计喷吹管上喷嘴孔径的大小时,离脉冲阀远的喷嘴孔径小,一般比离脉冲阀近的喷嘴孔径要小0.5-2.0mm。上例中近端3个孔取16mm为宜。喷嘴孔径为脉冲阀的对应关系如下:

                               
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3.喷吹孔形状
喷吹孔形状见图。设计喷吹管的喷吹口是,喷吹口孔径的公差为±0.5mm,喷吹孔应垂直向下,不能倾斜,其轴心线的垂直度≤0.4mm,否者喷吹气流会冲刷滤袋;喷吹孔一般是钻孔成型,这种孔易加工,但喷吹阻力大。带翻边的弧形孔阻力较小。

                               
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这种喷吹口不仅能减少系统喷吹阻力,而且能使压缩气流尽量汇于一点喷出,以防气流发散无需冲刷滤袋,从而从结构上减少气流冲刷滤袋的可能性。
4.喷吹导流管
喷吹管上每个喷口下接有一个导流管,可使喷射出的气流能几种垂直向下。导流管的形状如图。其中(c)为最好。

                               
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5.喷吹管加工安装
对喷吹管加工要求如下:
①喷吹管孔径、孔距必须严格控制其公差,喷吹口孔距离公差为±0.5mm,喷吹管上喷吹口的直线度≤0.8mm;
②喷吹管上的喷吹口必须垂直向下,严防喷口的偏斜,以保护滤袋不受喷吹气流的冲刷,喷吹口轴心线的垂直度≤0.4mm;
③除尘器的滤袋安装必须垂直于花板,喷吹管安装时喷吹口所喷出气流的中心线与滤袋中心一致,其位置偏差应≤2mm。
6.喷吹口和袋口气流速度
1)喷吹口气流速度 喷吹口流速是决定喷吹深度的重要因素。喷吹气体能否达到超音速,是由喷吹管的形式决定的,而能达到多大速度是由压力与温度决定的。
渐缩喷管喷吹口最大流速即为临界音速。临界音速是由温度决定的,只要超过临界音速,即可认为获得超音速流动。超音速流动只能由拉法尔喷管获得。
临界音速只与气体的物理性质和温度有关,空气的临界音速可由下式求得:

                               
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2.袋口气流速度 得到喷吹口速度后可按下式求出袋口速度。

                               
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3.影响因素 喷吹口参数受喷吹系统本体影响较大。压缩空气在喷吹系统内的流动速度由系统阻力控制。不同喷吹系统阻力是不同的,直角式和直通式脉冲阀较淹没式脉冲阀阻力要大,细喷吹管较粗喷吹管阻力大。高压喷吹较低压喷吹阻力要大。并且,河北初.心环保喷吹管内的压降和管内流速的平方成正比。所以,要想使喷吹管内空气达到一定的流动速度.就必须要克服因为要提高速度面带来的压力损失。直角式和直通式脉冲阀因为系统阻力较大,一般要求使用高压空气才能获得较好的清灰效果。而淹没式脉冲阀系统阻力较小,即使用低压空气也能获得同样的清灰效果。
袋口参数受喷吹参数影响是不言而喻的,为了获得袋口的理想参数.所以研究影响喷吹口参数的文章屡见不鲜。
7.喷吹管到袋口的距离 喷吹管倒流管喷出与滤袋口的距离h1,对喷吹清灰效果至关重要。因为h1值太小,吸进的气流会太小,影响清灰效果;h1值太大.喷射气流可能不能有效进人滤袋。所以h1值可根据等温圆射流原理和试验确定。压缩空气从导流管喷出后形成射流,射流不断将周闱空气吸人射流之中,射流的断面不断扩大,此时的射流流量也逐渐增加,而射流速度逐渐降低直到消失。射流速度开始从射流周边降低,逐步发展到射流中心。当射流出口为圆形时, 射流可向上下左右扩敞,这种射流称为圆形射流。如图为脉冲喷吹清灰利用射流原理的示意。
8.

                               
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将射流进人滤袋某一点视为射流的边界,将射流边界向喷射口方向延伸。会聚于点P,称为射流极点。

                               
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所以除尘器的喷吹管中心距离花板面的距离为334mm。
2)经验公司,选用高品质的脉冲阀,其性能优良,可用下式计算喷吹管到袋口的距离。

实践表明,气流刚进入滤袋时,滤袋口总有100-300mm左右的距离经常受到高压气流的直接冲刷,如果喷吹口中心和滤袋口中心稍有偏差,高压气流喷吹滤袋会更强烈,从而导致滤袋很短时间就会损坏,直接影响除尘器的使用效果和维护成本。这种现象说明在袋口装有文氏管的袋笼时合理的。由于化纤针刺滤袋耐磨性较强,故不装文氏管也可以使用并能减少率代口的气流阻力。但对不抗折滤袋,则一定要有文氏管的袋笼,否者会严重影响滤袋的使用寿命,破坏标准现在袋口附近。如图:

                               
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按上述方法设计,在供气压力不低于0.2MPa的情况下,选用3寸淹没式脉冲阀可保证16条滤袋袋底压力达到2000Pa以上,计算方法省略。

                               
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8.诱导气量
①诱导气量是进入滤袋气量的一部分,诱导气量按下式计算。

                               
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②在喷吹管喷出的气流无偏斜的情况下,诱导气流还可以按下式计算。

                               
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在许多技术文献中都有诱导气量的数据且有些偏差,产生这些偏差的原因是,在喷吹终许多喷吹口喷出的气流互相有干扰,而这种干扰程度与滤袋口之间的距离,喷吹口到花板距离以及喷吹气量有关,目前对这些因素的影响程度研究尚不充分。





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