Cálculo de selección del colector de polvo de bolsa
2 Selección de bolsas filtrantes
La tela filtrante debe tener poros adecuados, que no solo permitan que el aire pase suavemente, sino que también eviten que entre polvo fino en la tela filtrante. Una vez que las partículas finas de polvo ingresan a la tela filtrante, no se pueden eliminar, lo que resulta en una disminución significativa en la permeabilidad al aire de la tela filtrante, un aumento en la resistencia a la eliminación de polvo e incluso la bolsa filtrante no se puede volver a usar. Esta es la razón por la que se requiere que el diámetro de la fibra de la bolsa filtrante del colector de polvo sea más fino y la tela filtrante más densa. Aunque la tela filtrante hecha de fibras finas es más cara y tiene mayor resistencia a la filtración al inicio de su uso, es relativamente estable durante todo el período de uso y tiene una larga vida útil. Por supuesto, también existen nuevos materiales que evitan la entrada de polvo al interior de la tela filtrante sin reducir la permeabilidad al aire, como pulverizar o cubrir la superficie de la bolsa filtrante en contacto con el polvo con una película microporosa ultrafina de resina fluorada. La resina inerte es completamente hidrófoba. La superficie lisa no sólo evitará que el polvo se adhiera a ella, sino que también reducirá en gran medida el fenómeno de embolsado causado por la adhesión al polvo con un alto contenido de humedad. También existe un tratamiento especial para rociar polvo sobre la superficie de la bolsa de filtro para formar una torta de filtración muy delgada en la superficie, lo que hace que la porosidad sea más uniforme y fina. Tratamientos especiales como el calandrado o la sinterización en la superficie de la tela filtrante también pueden lograr el mismo propósito. La tela filtrante de tres pruebas (a prueba de aceite, impermeable y antiestática) se usa ampliamente en la industria de eliminación de polvo de las empresas de materiales de construcción. En resumen, al elegir los materiales de las bolsas para el polvo, lo mejor es consultar información relevante o consultar a fabricantes y expertos profesionales. Actualmente existen muchos fabricantes de bolsas filtrantes, con grandes diferencias en variedades y precios. Al seleccionar una bolsa de filtro, se deben considerar el precio, la vida útil y las características de los materiales a procesar. Especialmente al comprar un colector de polvo, no se puede considerar simplemente el precio, sino que también se debe considerar la configuración y el material. Algunas bolsas de filtro son efectivas para un tipo de polvo, pero pueden no ser la mejor opción para otros. Hay dos tipos de estructuras de tela filtrante: de fieltro y tejidas. La mayoría de los productos de fieltro absorben la humedad debido a la acción capilar entre las fibras, pero algunos productos de fieltro especiales (como el fieltro tejido de fibra de vidrio) pueden resistir la humedad hasta cierto punto. Las fibras de los productos de fieltro están dispuestas de forma irregular y los poros son uniformes. Al mismo tiempo, para garantizar su resistencia, el espesor de la bolsa filtrante es más grueso y la eficiencia de eliminación de polvo es alta. En algunas ocasiones importantes o cuando se encuentran materiales con polvo fino, los productos de fieltro de fibra se utilizan a menudo para las bolsas filtrantes del colector de polvo, especialmente aquellas con alta velocidad del viento superficial. Los artículos de punto de fibra se tejen con hilos finos. Hay varios patrones de poros entre los hilos hilados y la superficie es lisa, lo que facilita su diseño en tela filtrante y puede fijarse o separarse de la torta de filtración. Para mejorar aún más las propiedades de la superficie, se puede rociar silicona para obtener una superficie resistente al desgaste, mejorar la separación de la torta de filtración de la bolsa de filtro o reducir la capacidad de absorción de humedad de la bolsa de filtro. Para bolsas filtrantes con puntos de fusión bajos y adherencia de diversos productos químicos, es mejor utilizar fibras tejidas.
3 Velocidad de filtración
La velocidad de filtración V del filtro de mangas es la relación entre el caudal de gas filtrado (m3/min) y el área de la tela filtrante (m2). La velocidad de filtración es un parámetro importante que determina el rendimiento del colector de polvo. Su tamaño afecta directamente la inversión única, los costos operativos, la eficiencia de eliminación de polvo, etc. del colector de polvo de bolsa. Si la velocidad de filtración es demasiado alta, la pérdida de presión será demasiado grande, la eficiencia de eliminación de polvo se reducirá y la bolsa del filtro se obstruirá o incluso se dañará rápidamente. Sin embargo, aumentar la velocidad de filtración puede reducir el área de filtración y utilizar equipos más pequeños para procesar el mismo flujo de gas.
Una velocidad de filtración pequeña mejorará la eficiencia de eliminación de polvo y extenderá la vida útil de la bolsa de filtro, pero hará que el recolector de polvo sea demasiado grande y aumentará la inversión única. En la actualidad, no existe una fórmula teórica que pueda utilizarse para calcular la velocidad de filtración y se basa principalmente en la experiencia. Pero en términos de caracterización, está relacionado con factores como las propiedades del polvo, la concentración de polvo de gas, el material de la bolsa de filtro y los métodos de limpieza. En términos generales, si la concentración de polvo es alta y las partículas de polvo son pequeñas, la velocidad de filtración debe ser un valor pequeño y viceversa.
4 Área de filtración
4.1 Especificaciones de la bolsa filtrante
Especificaciones de la bolsa filtrante (longitud L y diámetro D y velocidad de entrada Vi (m/s) en la bolsa filtrante De manera relacionada, cuando el gas que contiene polvo ingresa a cada bolsa de filtro, si la velocidad de entrada Vi es demasiado rápida, por un lado, acelerará el vuelo secundario y la precipitación del polvo. Por otro lado, la fricción del polvo aumentará drásticamente. desgaste de la bolsa de filtro Generalmente, Vi no puede ser superior a 2 m/s. La relación longitud-diámetro (L/D) de la bolsa de filtro se puede expresar mediante la velocidad de filtración V y la velocidad de entrada Vi: Deje que el gas fluya. la tasa de una sola bolsa es q (m3/s)
Cuando la velocidad de filtración es mayor, L/D está en un rango menor; cuando la velocidad de filtración V es menor, L/D está en; Por lo tanto, la relación de aspecto de las bolsas de filtro es generalmente de 10 a 35, el diámetro de la bolsa de filtro se puede seleccionar de 150 mm a 300 mm y la longitud se puede seleccionar de 1,5 ma 10 m.
3.2 Determinación del área de filtración
Determinar el colector de polvo según el caudal de gas a filtrar y la velocidad de filtración. El área de filtración se calcula de la siguiente manera:
A. =(Q QL)/V
En la fórmula, A - área de filtración, m2 Q - caudal de gas a filtrar, m3/min QL - área de filtrado, m3/min; - caudal de gas filtrado, m3/min; QL - volumen de fuga de aire del sistema de ventilación y eliminación de polvo, m3/min, generalmente seleccionado según 15-30 del caudal de gas filtrado V - velocidad de filtración, m/min; /p>
3.3 Número de bolsas filtrantes
El número de bolsas filtrantes N es el área total de filtrado A dividida por la superficie de una sola bolsa filtrante Ai (m2 de bolsa filtrante):
5 Eliminación de polvo
El colector de polvo con bolsa se basa en la bolsa de filtro para filtrar los gases que contienen polvo. Cuando los gases que contienen polvo pasan a través de la bolsa de filtro, penetran profundamente en el. material filtrante, lo que hace que las fibras se separen. Los poros se encogen gradualmente, formando finalmente una capa de polvo adherida a la superficie de la bolsa filtrante, que es la llamada capa inicial. La filtración del filtro de bolsa se basa principalmente en esta capa inicial y. la acumulación gradual de la capa de polvo, incluso si filtra polvo extremadamente fino (aproximadamente 1 um), se puede obtener una alta eficiencia de eliminación de polvo (>99). A medida que el polvo continúa acumulándose sobre la base de la capa inicial, su permeabilidad al aire aumenta. empeora y la resistencia del colector de polvo aumenta. Aunque la eficiencia de eliminación de polvo de la bolsa del filtro también mejora en este momento, la resistencia excesiva hace que la bolsa del filtro se dañe fácilmente o la diferencia de presión en ambos lados de la bolsa del filtro es demasiado grande, lo que provoca que la bolsa del filtro se dañe fácilmente. el aire pasa a través del tamaño de poro de la bolsa de filtro (velocidad de filtración) demasiado alto, y el polvo es arrastrado por la adherencia, lo que a su vez reduce la eficiencia de eliminación de polvo. El colector de polvo de la bolsa debe limpiarse a tiempo después de funcionar durante un cierto tiempo. Durante la limpieza, la capa de polvo inicial no debe dañarse para evitar reducir la eficiencia de eliminación de polvo. Hay tres métodos de eliminación de polvo para los colectores de polvo de bolsa: eliminación de polvo por vibración mecánica; eliminación de polvo por soplado a contracorriente y vibración; eliminación
5.1 Limpieza con agitación mecánica
La limpieza con agitación mecánica (consulte la Figura 4) primero apaga el ventilador de eliminación de polvo y luego utiliza el motor de agitación para desplazarse hacia el eje de la bolsa de filtro. La fuerza alternativa en la dirección direccional convierte la bolsa de filtro en un movimiento de sacudida de fuerza alternativa radial, lo que hace que el polvo adherido a la bolsa de filtro caiga. Obviamente, en el estado de filtración, dado que la bolsa de filtro está sujeta a la presión de la columna del flujo de aire, el movimiento alternativo del eje oscilante no se puede convertir en un balanceo radial de la bolsa de filtro, por lo que se debe detener la limpieza del polvo. Para aprovechar al máximo el efecto de filtración de la capa de polvo, elija una velocidad de filtración más baja y un intervalo de tiempo de limpieza más largo (la limpieza del polvo es apropiada cuando la resistencia alcanza 400 Pa-600 Pa incluso si se utiliza un paño de algodón común como filtro). material, habrá una mayor eficiencia de eliminación de polvo. Este método de eliminación de polvo tiene una estructura simple y un rendimiento estable. Es adecuado para la eliminación de polvo con un volumen de aire pequeño, baja concentración y puntos de polvo dispersos, pero no es adecuado para ocasiones en las que el recolector de polvo funciona continuamente durante mucho tiempo.
5.2 Limpieza de contraflujo
El flujo de aire de contraflujo pasa a través de la bolsa del filtro y la capa de polvo desde la dirección opuesta, utilizando el flujo de aire para hacer que el polvo se caiga de la bolsa del filtro (consulte la Figura 5). ). Cuando se utiliza flujo de aire para limpiar el polvo, la bolsa de filtro debe tener una estructura de soporte, como un anillo de soporte o un marco de malla, para evitar que la bolsa de filtro se comprima, aplane, se adhiera y dañe la primera capa. .
El aire de retrolavado puede ser suministrado por un ventilador especial, o puede ser aspirado desde el exterior por la presión negativa del propio colector de polvo. Cuando se utiliza este último, la presión negativa del propio colector de polvo. no puede ser inferior a 500Pa. El proceso de limpieza de polvo se lleva a cabo en grupos. Cuando se limpia un grupo de bolsas de filtro, la válvula de aire de retrolavado se abre automáticamente y la válvula de salida de aire de purificación se cierra al mismo tiempo. Para los colectores de polvo que utilizan retrolavado atmosférico, cuando la resistencia alcanza 600 Pa-1000 Pa, se debe limpiar el polvo y el tiempo de limpieza es de aproximadamente 600 Pa-1000 Pa; 30s-60s, el intervalo de limpieza es de aproximadamente 3min-8min. El recolector de polvo con este método de limpieza de polvo tiene un gran volumen de aire. Debido a su estructura de cámara dividida, el mantenimiento y la inspección se pueden realizar sin detener la máquina. El mecanismo de limpieza del polvo es sencillo y fácil de mantener. Si la bolsa filtrante para eliminación de polvo adopta un tipo de filtro interno, el polvo se acumulará en la superficie interior de la bolsa filtrante, lo que mejora en gran medida las condiciones de trabajo de los inspectores o cambiadores de bolsas.
5.3 Limpieza de polvo por inyección de pulso
Cuando el gas que contiene polvo pasa a través de la bolsa de filtro, el polvo se bloquea en la superficie exterior de la bolsa de filtro y se descarga el gas purificado. desde la parte superior a través del tubo venturi.
Hay un tubo de soplado encima de cada fila de bolsas de filtro. Hay una boquilla correspondiente a cada bolsa de filtro en el tubo de soplado. Se instala una válvula de pulso en el extremo frontal de la tubería de soplado. El cierre de la válvula de pulso está controlado por un mecanismo programable. Cuando se abre la válvula de pulso, el aire comprimido se expulsa de la boquilla a alta velocidad y ingresa a la bolsa de filtro a través del tubo venturi con un flujo de aire inducido de 5 a 7 veces mayor que su propio volumen. La bolsa de filtro se expande rápidamente, provocando vibraciones de impacto y provocando que el polvo adherido al exterior de la bolsa de filtro se caiga. Cuando la resistencia alcance 1kPa-1,5kPa, es recomendable limpiar el polvo. La presión de inyección de aire comprimido es de 500 kPa a 600 kPa, el período del pulso (intervalo de tiempo de inyección) es de aproximadamente 60 s y el ancho del pulso (tiempo de inyección) es de 0,1 s a 0,2 s. La ventaja de la inyección por impulsos es que el proceso de limpieza del polvo no interrumpe el trabajo del material filtrante y puede lograr una fuerte adhesión y desprendimiento de polvo. El intervalo de tiempo entre la eliminación del polvo y la limpieza del mismo es corto y se puede seleccionar una velocidad de filtración más alta. La desventaja es que la inyección por impulsos requiere una fuente de aire comprimido.
5.3.1 Presión de inyección
La presión de inyección se refiere a la presión del aire comprimido de la inyección por pulsos. Cuanto mayor es la presión de inyección, más flujo de aire secundario se induce y se forma la reacción. Cuanto mayor sea la velocidad del flujo de aire, mejor será el efecto de eliminación de polvo y más obvia será la caída de presión del colector de polvo de bolsa. La Figura 6 muestra los resultados de las mediciones de un sistema de inyección compuesto por una válvula de pulso electromagnético QMF-100. Se puede ver en la Figura 6 que después de que se limita la caída de presión del colector de polvo de bolsa, cuanto mayor es la presión de inyección, mayor es la capacidad de procesamiento. Cuando el intervalo de inyección y el tiempo de inyección permanecen sin cambios,
a medida que aumenta la presión de inyección, la concentración de polvo permitida en la entrada se puede aumentar en consecuencia. Sin embargo, si la presión de inyección es demasiado alta, se producirá una limpieza excesiva del polvo, lo que afectará la eficiencia de la purificación. Es decir, el colector de polvo de la bolsa se "empolvará" instantáneamente y el consumo de aire aumentará, lo que desperdiciará energía. Se puede ver que si la presión de inyección es demasiado baja o demasiado alta, afectará el efecto de filtración. Las pruebas han demostrado que una parte considerable de la presión del aire comprimido se consume para superar la resistencia del propio sistema de inyección, y su valor puede alcanzar más de 0,2 MPa, de los cuales la resistencia de la válvula de impulso representa una gran parte. En los últimos años, han aparecido varias válvulas de impulso de baja resistencia, como las válvulas de impulso de paso directo y las válvulas de impulso de baja presión de doble diafragma. Dado que su resistencia interna se reduce considerablemente, la presión de inyección también se reduce en consecuencia, es decir, la presión de inyección. Presión de inyección del sistema de inyección de baja presión. La presión puede ser tan baja como 0,2 MPa-0,3 MPa. Además, aumentar el diámetro del globo y del soplete, sustituir la boquilla por una boquilla, etc. puede reducir la presión de soplado. DMF-F es una válvula de pulso de baja presión. F es una válvula de pulso de baja presión, mientras que DMF-Z es una válvula de pulso de alta presión. Sus propias pérdidas de presión son diferentes y sus requisitos de presión de inyección también deberían ser diferentes. Además de considerar la resistencia de la válvula de pulso, la presión de inyección también debe considerar la longitud de la bolsa de filtro. Utilice una presión de inyección baja para bolsas de filtro cortas y aumente la presión de inyección en consecuencia para bolsas de filtro largas.
Para una bolsa de filtro con una longitud de 2000 mm, la presión a través de la válvula de pulso es baja y la presión de inyección es de 0,45 MPa a 0,55 MPa. Los colectores de polvo de bolsa plana generalmente utilizan válvulas de pulso angular de alta presión y la presión de inyección se puede aumentar adecuadamente a 0,6 MPa.
5.3.2 Intervalo de inyección
La duración del intervalo de inyección tiene un impacto directo en la caída de presión del colector de polvo. Para los colectores de polvo de bolsa de impulsos controlados por sincronización, el intervalo de inyección lo establece el controlador de impulsos y la inyección está cronometrada (control de circuito abierto). Al ajustar el intervalo de pulso, la caída de presión del colector de polvo básicamente puede mantener un funcionamiento estable. Sin afectar el funcionamiento normal, el intervalo de pulso debe extenderse tanto como sea posible, lo que no solo puede reducir el consumo de aire comprimido, sino también reducir el daño al diafragma de la válvula de pulso y la bolsa del filtro, y extender la vida útil. Aunque el consumo de energía del sistema de inyección es menor cuando se extiende el intervalo de inyección, el consumo de energía del ventilador de tiro inducido aumentará debido al aumento excesivo de la caída de presión en el colector de polvo.
5.3.3 Tiempo de inyección
El tiempo de inyección (también llamado ancho de pulso) es el momento en que la válvula de pulso se abre para la inyección. Generalmente, cuanto mayor sea el tiempo de inyección, más aire comprimido se inyectará en la bolsa del filtro y mejor será el efecto de eliminación de polvo. Sin embargo, después de que el tiempo de inyección aumenta hasta un cierto valor, el efecto sobre el efecto de eliminación de polvo no es obvio. La Figura 7 muestra la relación entre el tiempo de inyección y la caída de presión del colector de polvo bajo diferentes presiones de inyección de la válvula de pulso QMF-100 cuando la velocidad de filtración y la concentración de polvo de entrada son constantes. Se puede ver en la Figura 6 que al principio, a medida que aumenta el tiempo de inyección, la caída de presión del colector de polvo cae rápidamente. Cuando el tiempo de inyección alcanza un cierto valor, la caída de presión cae muy poco, pero el volumen de aire comprimido se duplica. . Aumentar.
5.3.4 Consumo de aire comprimido
El consumo de aire comprimido está relacionado con factores como la presión de inyección, el ciclo de inyección, el tiempo de inyección, la forma y diámetro de la válvula de pulso, el número de bolsas filtrantes, etc. . relacionado. La Figura 8 muestra el consumo de aire comprimido del QMF-100. La Figura 8 muestra la relación entre el tiempo de inyección y el consumo de aire de la válvula de pulso QMF-100 cuando la velocidad del viento de filtración y la presión de inyección son diferentes. El consumo total de aire Q del colector de polvo se puede calcular según la siguiente fórmula:
Q = a?n?q/T
En la fórmula. Q-consumo de aire de cada colector de polvo, m3/min; a-coeficiente adicional (incluidas las fugas de la tubería) es 1,2; n-número de válvulas de impulso, q-consumo de aire por inyección de válvula de impulso m3; tiempo de inyección general 0,15 s; período de pulso, min.
Para la válvula de pulso QMF-100, cuando la presión de inyección es de 0,5 MPa a 0,7 MPa, el tiempo de inyección es de 0,1 s y el tiempo de inyección es de 0,1 s, el tiempo de inyección es 0,1 s. Cuando el tiempo de soplado es de 0,1 s a 0,2 s, el consumo de aire de cada válvula de impulso es de 0,01 m3 a 0,034 m3; cuando la presión de soplado es de 0,4 MPa a 0,57 MPa, el tiempo de soplado es de 0,2 s a 0,3 s, cada impulso es de aire. el consumo de la válvula es de 0,01 m3 a 0,034 m3; cuando la presión de soplado es de 0,4 MPa a 0,57 MPa, el tiempo de soplado es de 0,2 s a 0,3 s. Cuando la presión de soplado es de 0,4 MPa a 0,57 MPa y el tiempo de soplado es de 0,2 s a 0,3 s, el consumo de aire de cada válvula de impulso es de 0,025 m3 a 0,036 m3.