袋式除塵器有多種不同類型的清灰方式, 可從不同的角度進行分類, 常見的是從清灰動力角度來分類 ,包括機械振打 、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)定運行條件下一個循環(huán)周期內所發(fā)生的工作狀態(tài)。目前國內出現了二狀態(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)定運行的條件下一個循環(huán)周期內發(fā)生了 2 個工作狀態(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行過濾除塵, 在19 世紀人類_已經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, 從而達到清灰的目的 ,這是出現早期的除塵設備之一 。這種袋式除塵器中單元濾袋在一個循環(huán)周期內發(fā)生了濾袋過濾和濾袋靜止 2 個狀態(tài), 該袋式除塵器結構簡單, 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_有了機械振打、氣流反吹 、脈沖噴吹等清灰技術的出現 ,_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 。機械振打、氣流反吹 、脈沖噴吹等清灰技術的應用, 使袋式除塵器中單元濾袋在一個循環(huán)周期內發(fā)生了濾袋過濾和濾袋清灰 2 個狀態(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—機械振打, 過濾—氣流反吹, 過濾—機械振打、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—機械振打 。過濾—機械振打二狀態(tài)
的實現是在原有簡易袋式除塵器的基礎上加裝機械振動裝置,利用手動、電動或氣動的機械裝置使濾袋振動實現清灰。振動裝置通過扭轉、垂直 、水平或組
合等方式使濾袋振動 , 振動裝置的振動頻率可隨實際需要調節(jié)。機械振打清灰方式可以較好地清收濾袋表面的粉塵, 但對濾袋內部粉塵效果差 。使用時宜采用較低的過濾風速, 且對濾袋的抗褶性要求較高。

(2)過濾—氣流反吹。20 世紀五十年代 Hhjer-sey 開發(fā)了逆噴型吹氣環(huán)式清灰技術,這是較早的氣流反吹清灰技術 ,這項技術使過濾和清灰兩狀態(tài)交替循環(huán)進行, 從而實現袋式除塵器連續(xù)工作 ,進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_可以實現除塵器濾袋工作中過濾—氣流反吹兩個狀態(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, 從而達到清灰的效果,實現氣流反吹狀態(tài)。反吹氣流均勻地分布在整個濾袋上 , 引起的振動柔和, 有效降低了對濾袋的損傷。

(3)過濾 —機械振打和氣流反吹 。
由于機械振打對濾袋損傷較大, 而氣流反吹的清灰動能不足, 清灰效果不佳 ,人們試圖通過機械振打和氣流反吹兩種清灰方式的結合, 減小清灰過程中對濾袋的損傷 ,同時_清灰效果 。由此,過濾—機械振打和氣流反吹二狀態(tài)得以實現 。

(4)過濾 —脈沖噴吹。
20 世紀五十年代末 , 清灰技術發(fā)生了重大技術革新, 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小 ,處理煙氣能力進一步提高 。新技術的出現提高了清灰效率,提升了設備連續(xù)工作的能力 。伴隨袋式除塵器過濾工作的運行 ,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 。當達到額定阻力值時,啟用脈沖噴吹清灰系統(tǒng),將壓縮空氣在短暫的時間(不_過 0.2 s)內高速吹入袋內, 并誘導出高于噴射氣流數倍的空氣 ,使袋內以較高的壓力上升速度達到較高的壓力峰值 ,導致濾袋迅速發(fā)生形變 ,從而清落粉塵, 這_是脈沖噴吹清灰技術。進而實現過濾—脈沖噴吹二狀態(tài) 。脈沖噴吹方式有諸多優(yōu)點 ,如清灰能力強, 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循環(huán)周期內經歷的兩個工作狀態(tài)即過濾—清灰,一個循環(huán)周期后馬上進入下一個循環(huán)周期 ,不斷地重復過濾 —清灰這兩個工作狀態(tài) ,導致了清灰時剝落的粉塵重新回到布袋上的“二次吸附”現象嚴重, 二狀態(tài)清灰技術雖然實現了除塵器的連續(xù)工作,但清灰能耗相對較大 。


針對二狀態(tài)清灰技術中“二次吸附”現象嚴重這一問題 ,提出了三狀態(tài)清灰技術 ,即過濾—清灰 —靜止這 3 個狀態(tài), 在原有二狀態(tài)的基礎上增加了清灰后靜止的狀態(tài) ,這個靜止狀態(tài)有效地_了剝落的粉塵有充足的時間掉入灰斗, 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”現象。由于清灰過程中反吹氣流強度偏高 ,導致剝落的粉體嚴重破碎 ,同時濾袋的形變大,使濾袋的壽命縮短 。因此 ,新的清灰技術還有待開發(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)清灰法的基礎上 ,增加了一個靜止狀態(tài), 即在過濾和清灰兩狀態(tài)中間增加一個靜止狀態(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, 當阻力達到某一數值 ,濾袋的過濾狀態(tài)結束并進入靜止狀態(tài), 由于停風后濾袋發(fā)生形變 ,使灰塵層破裂或松散,且停風后粉塵的氣流附著力消失使灰層脫落 。通過這個靜止狀態(tài)降低了清灰狀態(tài)的工作負擔, 減少清灰時的動力消耗,縮短了清灰的時間 ,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)清灰技術的實際應用

狀態(tài)清灰技術在實際應用中具體表現為在線清灰 、離線清灰 、停風反吹清灰技術 。在線清灰是指除塵器清灰時濾袋仍在進行過濾 , 即應用二狀態(tài)清灰技術中的“過濾 —清灰”或三狀態(tài)清灰技術。狀態(tài)清灰中的“過濾—清灰”二狀態(tài)清灰技術應用于我國20 世紀 60 年代使用廣泛的中小型脈沖除塵器 、機械回轉反吹風袋式除塵器 ,隨工業(yè)化進程加快 ,中小型除塵器已不能滿足實際生產的需求, 國內引進的大型反吹風除塵器 、氣箱式機械回轉反吹風袋式除塵器等的清灰環(huán)節(jié)應用了三狀態(tài)清灰技術。因為在線清灰?guī)缀醪挥绊懯諌m器的過濾面積, 所以過濾面積相等時, 在線清灰的處理煙氣能力強。但在線清灰的“二次吸附”現象嚴重 ,清灰能耗偏大,且檢查或_換濾袋時需停機操作。

離線清灰、停風反吹是指進行清灰狀態(tài)時停止過濾狀態(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現四狀態(tài)清灰, 即離線清灰、停風反吹。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, 實現開機狀態(tài)檢查或_換濾袋 。四狀態(tài)清灰技術與清灰動力結合強大的清灰功能將充分發(fā)揮, 因此改進完善后的離線清灰 、停風反吹清灰技術將逐漸成為袋式除塵器的主要清灰方式 。目前離線清灰、停風反吹袋式除塵器已在冶金、電力 、化工 、建工等領域中的粉塵治理中得到廣泛的研究和應用。

隨著科技的發(fā)展, 通過袋式除塵行業(yè)幾代_和工程技術人員的不懈努力 ,袋式除塵器的狀態(tài)清灰技術不斷提高, 有效地_了袋式除塵器的除塵效率,降低了動力消耗 ,但狀態(tài)清灰中各狀態(tài)所需時間及清灰制度還有待進一步研究和完善。