脉冲布袋除尘器中箱体上升气流的确定

脉冲布袋除尘器中箱体上升气流的确定

在脉冲布袋除尘器中，箱体上升气流流速的确定是关键参数之一，直接影响除尘效率、运行稳定性及能耗。以下是系统性分析与计算方法：

 一、影响因素

1.粉尘特性

（1）粒径分布：细颗粒（<5μm）易悬浮，需较低沉降速度对应的气流速度。

（2）密度与黏性：高密度粉尘沉降快，允许更低流速；黏性粉尘易结块，需控制流速以防堵塞。

2.滤袋参数

（1）滤袋材质与孔隙率：透气性好的滤料（如PTFE覆膜）可承受更高流速（≤2.5 m/s）。

（2）滤袋长度与排列：长袋（≥6m）通常采用较低流速（0.8-1.2 m/s），短袋（≤4m）可略高（1.5-2.0 m/s）。

3.箱体结构

（1）进出口位置：切向入口优于轴向入口，减少涡流。

（2）导流板与气流分布板：优化气流均匀性，降低局部流速差异（宜<15%）。

4.工艺条件

（1）处理风量（Q）：直接决定理论流速，需结合箱体容积校核。

（2）温湿度：高温高湿环境需降低流速以防止滤袋受潮变形。

 二、计算公式与步骤

1. 初始流速估算

v = Q/A

其中：Q：处理风量（m?/h），需转换为m?/s（Q_= Q / 3600）；A_：有效过滤面积（m?）= 滤袋数量 × 单条滤袋投影面积（一般取0.7-0.8 m?/条）。

典型范围：

细颗粒粉尘：0.6-1.2 m/s

中等颗粒粉尘：1.2-1.8 m/s

粗颗粒/高密度粉尘：0.8-1.5 m/s

2. 沉降校验（斯托克斯定律）

防止粉尘在箱体下部沉降堆积：

u_t = \frac{d_p^2 (\rho_p - \rho_g)}{180 \mu g}

若计算流速 v \leq u_t，需增设导流板或扩大箱体。

3. 压损验证

总压损应满足：

\Delta P = K \cdot \frac{L}{D} \cdot \left( \frac{v}{v_0} \right)^n

K, n：与滤料及清灰方式相关的系数（通常 K=100-500, n=1.8-2.0）；

L/D：箱体长度与直径比。

需保证压损在风机允许范围内（通常≤1500 Pa）。

 三、工程实践要点

1.均匀性控制

使用多孔板分布风速，确保最大与最小流速差≤10%。

测试方法：烟雾示踪法或超声波风速仪多点测量。

2.安全裕量

选取计算值的1.1-1.2倍作为设计值，预留工况波动余量。

3.特殊工况处理

高湿度气体：流速≤1.0 m/s，加装除雾器。

爆炸性粉尘：流速≤0.5 m/s，并采用防爆结构。

 四、典型案例

案例1：燃煤电厂除尘系统

参数：处理风量 Q = 20000 \, \text{m}^3/\text{h}

滤袋数量：1200条（φ130×600mm，有效面积0.7 m?/条）

计算：

A_{\text{有效}} = 1200 \times 0.7 = 840 \, \text{m}^2

v = \frac{20000}{840 \times 3.33} ≈ 0.78 \, \text{m/s}

结合粉尘特性（中等颗粒），最终选型 v = 1.0 \, \text{m/s}。

 五、标准与规范参考

HJ/T 129-2003《袋式除尘器技术规范》

建议上升气流速：0.5-2.0 m/s，具体按粉尘性质调整。

CEMA（美国环保协会）标准

推荐流速：对于玻璃纤维滤袋，≤1.5 m/s；对于PTFE覆膜滤袋，≤2.5 m/s。

    通过上述分析，结合具体工况参数，可科学确定脉冲布袋除尘器的上升气流流速，平衡除尘效率、运行成本及设计。