袋式除塵器有多種不同類型的清灰方式, 可從不同的角度進(jìn)行分類, 常見的是從清灰動(dòng)力角度來分類 ,包括機(jī)械振打 、噴吹 、反洗;也可從濾袋的工作狀態(tài)來分類。濾袋的工作狀態(tài)為單元濾袋在袋式除塵器連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行條件下一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)所發(fā)生的工作狀態(tài)。目前國內(nèi)出現(xiàn)了二狀態(tài)清灰法、三狀態(tài)清灰法和四狀態(tài)清灰法。

二狀態(tài)清灰法

二狀態(tài)清灰法是單元濾袋在袋式除塵器連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的條件下一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)發(fā)生了 2 個(gè)工作狀態(tài),過濾—靜止 ,過濾 —清灰。

1.1 　 過濾 —靜止

袋式除塵原理是利用濾袋對含塵氣體進(jìn)行過濾除塵, 在19 世紀(jì)人類_已經(jīng)開始使用簡單的濾袋 ,將含塵氣體由濾袋上口通入, 通過濾袋收集空氣中的粉塵,再由濾袋的下口排出收集的粉塵,通過自然落塵人工拍打完成清灰工作, 從而達(dá)到清灰的目的 ,這是出現(xiàn)早期的除塵設(shè)備之一 。這種袋式除塵器中單元濾袋在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)發(fā)生了濾袋過濾和濾袋靜止 2 個(gè)狀態(tài), 該袋式除塵器結(jié)構(gòu)簡單, 易操作；但過濾速度低,濾袋面積大 , 除塵器占地面積大, 且僅適用于需捕集對人體無害的煙塵的小型工廠 。

1.2 　 過濾 —清灰

隨著工業(yè)的發(fā)展, 自然落塵人工拍打的清灰方式已不能滿足除塵器連續(xù)工作的要求, 于是_有了機(jī)械振打、氣流反吹 、脈沖噴吹等清灰技術(shù)的出現(xiàn) ,_了清灰效果 ,使得袋式除塵器能連續(xù)工作,除塵效率大大提升 。機(jī)械振打、氣流反吹 、脈沖噴吹等清灰技術(shù)的應(yīng)用, 使袋式除塵器中單元濾袋在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)發(fā)生了濾袋過濾和濾袋清灰 2 個(gè)狀態(tài) ,其中濾袋清灰狀態(tài)為濾袋連續(xù)工作提供了_。過濾—清灰二狀態(tài)又可分為 :過濾—機(jī)械振打, 過濾—?dú)饬鞣创? 過濾—機(jī)械振打、氣流反吹, 過濾—脈沖噴吹。“過濾—清灰”過程壓力曲線變化如圖 1


(1)過濾—機(jī)械振打 。過濾—機(jī)械振打二狀態(tài)
的實(shí)現(xiàn)是在原有簡易袋式除塵器的基礎(chǔ)上加裝機(jī)械振動(dòng)裝置,利用手動(dòng)、電動(dòng)或氣動(dòng)的機(jī)械裝置使濾袋振動(dòng)實(shí)現(xiàn)清灰。振動(dòng)裝置通過扭轉(zhuǎn)、垂直 、水平或組
合等方式使濾袋振動(dòng) , 振動(dòng)裝置的振動(dòng)頻率可隨實(shí)際需要調(diào)節(jié)。機(jī)械振打清灰方式可以較好地清收濾袋表面的粉塵, 但對濾袋內(nèi)部粉塵效果差 。使用時(shí)宜采用較低的過濾風(fēng)速, 且對濾袋的抗褶性要求較高。

(2)過濾—?dú)饬鞣创怠?0 世紀(jì)五十年代 Hhjer-sey 開發(fā)了逆噴型吹氣環(huán)式清灰技術(shù),這是較早的氣流反吹清灰技術(shù) ,這項(xiàng)技術(shù)使過濾和清灰兩狀態(tài)交替循環(huán)進(jìn)行, 從而實(shí)現(xiàn)袋式除塵器連續(xù)工作 ,進(jìn)而提高了處理含塵氣體的能力。通過在原有簡易袋式除塵器上加裝氣流反吹裝置_可以實(shí)現(xiàn)除塵器濾袋工作中過濾—?dú)饬鞣创祪蓚€(gè)狀態(tài)。其中, 通過對濾袋通入與過濾氣流方向相反的氣流 ,使其形變 ,粉塵層受力的作用脫落, 從而達(dá)到清灰的效果,實(shí)現(xiàn)氣流反吹狀態(tài)。反吹氣流均勻地分布在整個(gè)濾袋上 , 引起的振動(dòng)柔和, 有效降低了對濾袋的損傷。

(3)過濾 —機(jī)械振打和氣流反吹 。
由于機(jī)械振打?qū)V袋損傷較大, 而氣流反吹的清灰動(dòng)能不足, 清灰效果不佳 ,人們試圖通過機(jī)械振打和氣流反吹兩種清灰方式的結(jié)合, 減小清灰過程中對濾袋的損傷 ,同時(shí)_清灰效果 。由此,過濾—機(jī)械振打和氣流反吹二狀態(tài)得以實(shí)現(xiàn) 。

(4)過濾 —脈沖噴吹。
20 世紀(jì)五十年代末 , 清灰技術(shù)發(fā)生了重大技術(shù)革新, 脈沖袋式除塵器誕生 ,它可連續(xù)操作和清灰 ,且濾袋壓力損失波動(dòng)小 ,處理煙氣能力進(jìn)一步提高 。新技術(shù)的出現(xiàn)提高了清灰效率,提升了設(shè)備連續(xù)工作的能力 。伴隨袋式除塵器過濾工作的運(yùn)行 ,濾袋外表附著的粉塵不斷增多, 氣
流通過濾袋的阻力也不斷增加 。當(dāng)達(dá)到額定阻力值時(shí),啟用脈沖噴吹清灰系統(tǒng),將壓縮空氣在短暫的時(shí)間(不_過 0.2 s)內(nèi)高速吹入袋內(nèi), 并誘導(dǎo)出高于噴射氣流數(shù)倍的空氣 ,使袋內(nèi)以較高的壓力上升速度達(dá)到較高的壓力峰值 ,導(dǎo)致濾袋迅速發(fā)生形變 ,從而清落粉塵, 這_是脈沖噴吹清灰技術(shù)。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)過濾—脈沖噴吹二狀態(tài) 。脈沖噴吹方式有諸多優(yōu)點(diǎn) ,如清灰能力強(qiáng), 清灰效果好 ,且壓力損失低, 但脈沖噴吹消耗能量較大。


三狀態(tài)清灰法
二狀態(tài)清灰技術(shù)的發(fā)展 , 使得清灰效率不斷提高,除塵器連續(xù)工作的穩(wěn)定有所提升,但是由于單元濾袋在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)經(jīng)歷的兩個(gè)工作狀態(tài)即過濾—清灰,一個(gè)循環(huán)周期后馬上進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)周期 ,不斷地重復(fù)過濾 —清灰這兩個(gè)工作狀態(tài) ,導(dǎo)致了清灰時(shí)剝落的粉塵重新回到布袋上的“二次吸附”現(xiàn)象嚴(yán)重, 二狀態(tài)清灰技術(shù)雖然實(shí)現(xiàn)了除塵器的連續(xù)工作,但清灰能耗相對較大 。


針對二狀態(tài)清灰技術(shù)中“二次吸附”現(xiàn)象嚴(yán)重這一問題 ,提出了三狀態(tài)清灰技術(shù) ,即過濾—清灰 —靜止這 3 個(gè)狀態(tài), 在原有二狀態(tài)的基礎(chǔ)上增加了清灰后靜止的狀態(tài) ,這個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)有效地_了剝落的粉塵有充足的時(shí)間掉入灰斗, 有效地減少“二次吸附”的發(fā)生,既減少了清灰能耗又_了清灰效果。“過濾—清灰 —靜止”過程壓力變化曲線如圖 2。



但三狀態(tài)清灰法還不能確?？刂品蹓m的“二次吸附”現(xiàn)象。由于清灰過程中反吹氣流強(qiáng)度偏高 ,導(dǎo)致剝落的粉體嚴(yán)重破碎 ,同時(shí)濾袋的形變大,使濾袋的壽命縮短 。因此 ,新的清灰技術(shù)還有待開發(fā)。

四狀態(tài)清灰法

1990 年 , 我國提出了四狀態(tài)清灰法 , 在三狀態(tài)清灰法的基礎(chǔ)上 ,增加了一個(gè)靜止?fàn)顟B(tài), 即在過濾和清灰兩狀態(tài)中間增加一個(gè)靜止?fàn)顟B(tài), 即過濾 —靜止 —清灰—靜止。其原理為 :伴隨袋式除塵器過濾工作的運(yùn)行 ,濾袋外表附著的粉塵不斷增多,氣流通過濾袋的阻力也不斷增加, 當(dāng)阻力達(dá)到某一數(shù)值 ,濾袋的過濾狀態(tài)結(jié)束并進(jìn)入靜止?fàn)顟B(tài), 由于停風(fēng)后濾袋發(fā)生形變 ,使灰塵層破裂或松散,且停風(fēng)后粉塵的氣流附著力消失使灰層脫落 。通過這個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)降低了清灰狀態(tài)的工作負(fù)擔(dān), 減少清灰時(shí)的動(dòng)力消耗,縮短了清灰的時(shí)間 ,延長了濾袋的使用壽命。“過濾—靜止 —清灰—靜止”過程壓力曲線如圖 3 所示 。


袋式除塵器狀態(tài)清灰技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

狀態(tài)清灰技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具體表現(xiàn)為在線清灰 、離線清灰 、停風(fēng)反吹清灰技術(shù) 。在線清灰是指除塵器清灰時(shí)濾袋仍在進(jìn)行過濾 , 即應(yīng)用二狀態(tài)清灰技術(shù)中的“過濾 —清灰”或三狀態(tài)清灰技術(shù)。狀態(tài)清灰中的“過濾—清灰”二狀態(tài)清灰技術(shù)應(yīng)用于我國20 世紀(jì) 60 年代使用廣泛的中小型脈沖除塵器 、機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹風(fēng)袋式除塵器 ,隨工業(yè)化進(jìn)程加快 ,中小型除塵器已不能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求, 國內(nèi)引進(jìn)的大型反吹風(fēng)除塵器 、氣箱式機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹風(fēng)袋式除塵器等的清灰環(huán)節(jié)應(yīng)用了三狀態(tài)清灰技術(shù)。因?yàn)樵诰€清灰?guī)缀醪挥绊懯諌m器的過濾面積, 所以過濾面積相等時(shí), 在線清灰的處理煙氣能力強(qiáng)。但在線清灰的“二次吸附”現(xiàn)象嚴(yán)重 ,清灰能耗偏大,且檢查或_換濾袋時(shí)需停機(jī)操作。

離線清灰、停風(fēng)反吹是指進(jìn)行清灰狀態(tài)時(shí)停止過濾狀態(tài), 初期的簡易袋式除塵器_是原始的離線清灰,即“過濾 —靜止”兩狀態(tài)。近幾年,袋式除塵器的清灰制度和方式又有了跳躍式的發(fā)展, 分室式箱體反吹風(fēng)袋式除塵器、長袋低壓脈沖袋式除塵器 、氣箱式脈沖除塵器均可實(shí)現(xiàn)四狀態(tài)清灰, 即離線清灰、停風(fēng)反吹。四狀態(tài)清灰無“二次吸附” ,且任一袋室可通過隔離截止閥使其與除塵器隔離開來, 實(shí)現(xiàn)開機(jī)狀態(tài)檢查或_換濾袋 。四狀態(tài)清灰技術(shù)與清灰動(dòng)力結(jié)合強(qiáng)大的清灰功能將充分發(fā)揮, 因此改進(jìn)完善后的離線清灰 、停風(fēng)反吹清灰技術(shù)將逐漸成為袋式除塵器的主要清灰方式 。目前離線清灰、停風(fēng)反吹袋式除塵器已在冶金、電力 、化工 、建工等領(lǐng)域中的粉塵治理中得到廣泛的研究和應(yīng)用。

隨著科技的發(fā)展, 通過袋式除塵行業(yè)幾代_和工程技術(shù)人員的不懈努力 ,袋式除塵器的狀態(tài)清灰技術(shù)不斷提高, 有效地_了袋式除塵器的除塵效率,降低了動(dòng)力消耗 ,但狀態(tài)清灰中各狀態(tài)所需時(shí)間及清灰制度還有待進(jìn)一步研究和完善。