气箱脉冲除尘器工艺优化设计

气箱脉冲除尘器在滤袋上方不设喷吹管，而是将一定数量的滤袋组合为一个箱体，每个箱体上有一个或两个较大口径的脉冲阀，如图3-56所示。清灰时从脉冲阀喷出来的气体直接冲入箱体并进入滤袋，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。

图3-56 气箱脉冲喷吹系统图

常用的气箱脉冲袋式除尘器有32、64、96、1284个系列，其结构参数见表3-19。

表3-19 气箱脉冲袋式除尘器

1.构造和工作原理

该除尘器由壳体、灰斗、排灰装置、滤袋、脉冲清灰系统和清灰程序控制器等部分组成。当含尘气体从进气总管进入袋式除尘器后，首先与进气总管中斜隔板相碰撞，气流转向流入灰斗，此时气流扩散，速度变慢，在惯性作用下，气流中的粗颗粒粉尘直接落入灰斗底部，起到预除尘作用；进入灰斗的气流折而向上，通过内部装有的袋笼滤袋，粉尘被捕集在滤袋的外表面；净化后的气体进入收尘室上部的净气室，汇集到排气总管的排出，参见图3-57。

壳体用隔板分成若干个独立收尘室，根据清灰程序控制器的指令，对每个室轮流进行清灰。每个室有一个提升阀，清灰时提升阀关闭，切断该室的过滤气流，随即开启脉冲阀，向该室喷入高压空气，清除滤袋外表面聚积的粉尘，参见图3-56。脉冲清灰的脉冲宽度和清灰周期，可根据工况条件进行调节。

图3-57 气箱脉冲袋式除尘器工作原理图

气箱脉冲袋式除尘器使用的脉冲阀数量少，袋口上方没有喷吹管，所以结构简单，维护方便且价格便宜。同时，气箱脉冲式的适应性很强，在新型干法水泥生产线的所有扬尘点都可以选用，很受用户欢迎。

这种高效袋式除尘器技术先进，经济性好，如用于捕集高浓度的含尘气体，更能发挥其优越性。

2.气箱脉冲喷吹清灰系统设计

（1）电磁脉冲阀 电磁脉冲阀是将脉冲阀和电磁阀组成一整体，是脉冲清灰系统的主要部件，脉冲阀的性能优劣和使用寿命，是用好脉冲袋式除尘器的关键。脉冲阀有直角式（喷吹压力>0.5MPa，所以也称高压脉冲阀）、淹没式（喷吹压力<0.3MPa，所以也称低压脉冲阀）和直通式（进出口之间的夹角为180°）3种类型。直角式电磁脉冲阀还有单膜片和双膜片之分。这些脉冲阀的结构和工作原理，在《袋式除尘技术》、《脉冲袋式除尘器手册》等书籍和专业生产厂家的产品样本上，都有详细的介绍。

以往脉冲袋式除尘器失败的事例很多，其原因除过滤风速选取不当和滤袋材质低劣及压缩空气质量不合乎要求外，脉冲阀和电磁阀的性能差、膜片寿命短是其重要原因之一。一些国产脉冲阀，膜片的使用寿命厂家标明在10万次以上，但实际上有的用不到几个月就报废了。现在国内生产的脉冲阀质量有所提高，高品质脉冲阀与国外产品差距不大。为保证袋式除尘器的长期高效运行，有些用户仍愿意购买价格较高的国外产品。

（2）高压直角脉冲阀喷吹气量的确定 一定喷吹气量q可按美国ASCO公司推荐的公式进行计算，即

q=18.9k_v[△p（2p-△p）]^0.5（L/次）

式中 k_v——流量系数；

p——阀进口管的压力，10⁵Pa；

△p——阀进出口压差，10⁵Pa。

不同规格脉冲阀一次喷吹气量的计算结果见表3-20。

表3-20 ASCO公司不同规格脉冲阀一次喷吹气量

（续）

注：1.脉冲宽度按0.1s计；

2.k_v和△p均为直角脉冲阀参数；

3.双膜片时，k_v=3831/min，△p=0.3×10⁵Pa。

（3）气箱脉冲清灰袋式除尘器，不同规格双膜片脉冲阀一次喷吹量的数据见表3-21。

表3-21 每个脉冲阀的一次喷吹量（在脉冲宽度150ms和压力0.5MPa的条件下）(www.xing528.com)

（4）压缩空气消耗量Q

Q=1.5nq/T（m³/min）

式中 n——每分钟脉冲阀喷吹的数量（个）；

q——每个脉冲阀的一次喷吹量（m³/次，见表3-20或表3-22）；

T——清灰周期（min）。清灰周期与许多因素有关，特别是除尘器进口含尘浓度的影

响最大，水泥厂不同尘源点建议的清灰周期见表3-22。

表3-22 水泥厂不同尘源点袋式除尘器的清灰周期

（5）压缩空气干燥 压缩空气中的油和水分离不净，带有水分和油的空气喷入袋内，无疑会引起滤袋堵塞，致使除尘器的阻力增大，处理风量降低，最终导致除尘器无法运行。此外空气中的水分大，也会加速脉冲阀内的弹簧锈蚀，脉冲阀在短时期内失灵。为了保证压缩空气能满足脉冲阀性能的要求，对压缩空气干燥器的选择要求：当厂内除尘器处的温度低于10℃时，应采用冷冻剂干燥器。装在户外的除尘器达到冻结温度而没有保温设施时，可采用再生干燥器。在室内正常工作条件下，一般不需要干燥器。

（6）气箱脉冲喷吹系统的储气罐

1）储气罐耐压≥0.9MPa；

2）其规格和数量应根据除尘器的不同规格确定，见表3-23。

表3-23 气箱脉冲喷吹袋除尘器配备的储气罐

3.气箱脉冲除尘器工艺设计的改进

（1）气包靠近脉冲阀 在传统的气箱清灰系统中，脉冲阀离气包太远（见图3-58），造成喷吹后阀门进气管呈负压，引起“共鸣现象”。设计中应使分气箱尽量靠近脉冲阀。

（2）引流喷吹管 阀门在气箱式除尘器上喷吹后，气箱中形成高压，容易产生逆向气流，反弹撞击在膜片上，引起膜片严重振荡，除低膜片使用寿命。

在气箱内可制作一条喷吹管与脉冲阀相连，避免逆向气流打到膜片上，如图3-59所示。

图3-58 气包与脉冲阀太远

图3-59 制作一条喷吹管与脉冲阀相连

引流喷吹管对气箱喷吹时，喷吹管的两侧均匀地开直径为30mm的喷吹孔，对压缩空气进行导流，如图3-60所示。

（3）气箱结构的改进 气箱式脉冲清灰是逐室采用一个脉冲阀进行教室离线脉冲清灰。观察原气箱室脉冲布袋除尘器清灰状况，发现清灰能力有比较明显的差距，某些滤袋清灰强度大些，某些局部清灰力度不足，新型结构上作了调整，考虑工厂车间结构及运输要求规定，按整体发运的构思，对气箱结构、滤袋及脉冲阀喷吹口位置作了改进，使脉冲阀清灰效果更好，各个滤袋清灰强度趋于一致。运行实践证明结构改进取得预期效果。

图3-60 喷吹管两侧开孔

（4）喷吹系统的改进 原喷吹系统管道配管时难度较高，反复拆装后极易发生泄漏，且各个脉冲阀清灰能力明显不同（距气包远的，清灰能力强些），新型气箱式脉冲布袋除尘器在喷吹系统上作了改进，各个脉冲阀与气包直接连接：①结构紧凑，增大了气包容积；②便于配管和检修；③脉冲阀开启、关闭更快捷（脉冲阀压力室经常维持较高压力膜片，不易疲劳，寿命更长）；④较易实现连续二次强力脉冲清灰（气包容积是够大，压力波动较小，脉冲宽度较小），运行实践证明，改进后空气压缩机的能耗明显降低，有较多的过压停机时间，脉冲阀喷吹有力、短促，设备运行阻力较低，处理风量波动很小，磨机无粉尘外溢现象，大大改善了车间环境。

（5）进气箱体增设气流增多布板 有利于粗颗粒粉尘的沉降，减少了对滤袋的磨损，使各室粉尘量的均匀起到良好的作用。