袋式除塵器性能實驗.doc

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實驗九 袋式除塵器性能實驗 一、實驗目的 1、通過實驗進一步提高對袋式除塵器結構形式和除塵機理的認識； 2、掌握袋式除塵器主要性能的實驗研究方法； 3、了解過濾速度對除塵器壓力損失及除塵效率的影響； 4、掌握管道中氣體含塵濃度的測定方法。 二、概述 袋式除塵器是使含塵氣體通過纖維織物做過濾材料將粉塵分離捕集的裝置，在工業(yè)尾氣除塵方面廣泛應用。袋式除塵器的除塵效率一般可達到99%以上。適于細微的干燥顆粒物的捕集。 圖9.1 袋式除塵器工作原理如圖9.1所示。含塵氣體從下部進入濾袋，在通過濾料孔隙時，粉塵被捕集于濾料上，透過濾料的清潔氣體由排出口排出。沉積在濾料上的粉塵，可在機械振動的作用下從濾料表面脫落，落入灰斗中。常用濾料由棉、毛、人造纖維等加工而成，濾料網(wǎng)孔較大，一般為20～50μm，因而新鮮濾料的除塵效率較低。顆粒因截留、慣性碰撞、靜電和擴散等作用，逐漸在濾袋表面形成粉塵層，常稱為粉塵初層。初層形成后，它成為袋式除塵器的主要過濾層，提高了除塵效率。濾布只不過起著形成顆粒初層和支撐它的骨架作用，但隨著顆粒在濾袋上積聚，濾袋兩側的壓力差增大，會把有些已附在濾料上的細小粉塵擠壓過去，使除塵效率下降。另外，若除塵器壓力過高，還會使除塵系統(tǒng)的處理氣體量顯著下降，影響生產(chǎn)系統(tǒng)的排風效果。因此，除塵器阻力達到一定數(shù)值后，要及時清灰。清灰不能過分，即不應破壞顆粒初層，否則會引起除塵效率降低。 另一個影響袋式除塵器效率的因素是過濾速度。它定義為煙氣實際體積流量與濾布面積之比，也稱為氣布比(F/M)。過濾速度是一個重要的技術經(jīng)濟指標。從經(jīng)濟上考慮，選用高的過濾速度，處理相應體積煙氣所需要的濾布面積小，則除塵器體積、占地面積和一次投資等都會減小，但除塵器壓力損失卻會加大。從除塵機理看，過濾速度主要影響慣性碰撞和擴散作用。選取過濾速度時還應當考慮欲捕集粉塵的粒徑及其分布。一般來講，除塵效率隨過濾速度增加而下降。另外，過濾速度的選取還與濾料種類和清灰方式有關。 迫使氣體通過濾袋是需要能量的，這種能量通常用氣流通過濾袋的壓力損失表示，它是個重要的技術經(jīng)濟指標，不僅決定著能量消耗，而且決定著除塵效率和清灰間隔時間。 清灰是袋式除塵器運行中十分重要的環(huán)節(jié)。常用的清灰方式有三種：機械振動清灰、逆氣流清灰、脈沖噴吹清灰（也包括逆流反吹過程）。 除塵器性能與其結構型式、濾料種類、清灰方式、粉塵特性及其運行參數(shù)等因素有關。袋式除塵器性能的測定和計算，是其選擇、設計和運行管理的基礎。 三、實驗裝置 圖9.2 四、實驗操作步驟 1、測定室內(nèi)空氣環(huán)境參數(shù)，記入表9.1。 2、將風機閥開度調(diào)至0，稱取1kg面粉，打開風機并均勻送入除塵器，觀察并讀取各壓力計讀數(shù)，結束后關閉風機，打開振打按鈕振打1min，然后由出料口出料，并將出料稱重記錄。 3、改變振打時間為3min，5min,重復步驟2。 4、改變風機閥開度1/2，1，重復步驟2，3。 五、實驗數(shù)據(jù)及整理 1、除塵器處理氣體量 （） 2、除塵器漏風率 一般要求除塵器漏風率應小于5%。 3、流量測定 （） 4、過濾速度 （） 一般要求過濾速度為2～4。 5、壓力損失的測定 ＝0.1 KPa 6、除塵效率的計算 上述式中 ——除塵器處理氣體量，； 、——截面①、②處理氣體量，； ——除塵器漏風率，%； ——流量系數(shù)； ——截面①、②處管道截面積，； ——U形管內(nèi)水的密度，； ——處理氣體的密度，； ——截面①、②處U形管液面差讀數(shù)，； ——過濾速度，； ——濾袋過濾面積，； ——除塵器壓力損失，Pa； ——除塵器入口①和出口②之間U形管液面讀數(shù)差，c； ——除塵器總的除塵效率，% ——除塵器入口①處進入的粉塵總量，kg； ——除塵器灰斗收集的粉塵總量，kg。 7、可由克拉珀龍方程計算氣體密度 ＝（T標標P環(huán)境）/（T環(huán)境P標） P環(huán)境＝101.3KPa, 標=(29g/mol)/(22.4l/mol) 表9.1 室內(nèi)空氣環(huán)境參數(shù)及實驗裝置基本數(shù)據(jù)表 過濾面積 F/ m2 當?shù)卮髿鈮?kPa 空氣 溫度/℃ 流量系數(shù) 截面①處 管徑/m 截面②處 管徑/m 1.7 101.3 19.8 1 6.7 6.7 表9.2 實驗數(shù)據(jù)記錄表 設定振打時間T=1min 風機閥開度 0 1/2 1 備注 測定參數(shù) 斷面① 斷面② 斷面① 斷面② 斷面① 斷面② 　 動壓讀數(shù)／dm 1.63 1.98 1.60 1.95 1.55 1.94 　 靜壓讀數(shù)／dm 1.70 2.02 1.75 2.03 1.76 2.04 　 差值R／m 0.07　 0.04　 　0.05 0.08　 0.21　 0.10　 　 Δh／㎝ 5.2 10.0 11.2 　 原料重量W／㎏ 1 1 1 　 出料重量W／㎏ 0.95 0.78 0.8 　 設定振打時間T=3min 風機閥開度 0 1/2 1 備注 測定參數(shù) 斷面① 斷面② 斷面① 斷面② 斷面① 斷面② 　 動壓讀數(shù)／dm 1.62 1.98 1.57 1.95 1.57 1.94 　 靜壓讀數(shù)／dm 1.71 2.02 1.75 2.03 1.76 2.04 　 差值R／m 0.09 0.04 　0.18 0.08 0.19 0.10 　 Δh／㎝ 5.1 10.2 10.0 　 原料重量W／㎏ 1 1 　 　 出料重量W／㎏ 0.93 0.88 0.9 　 設定振打時間T=5min 風機閥開度 0 1/2 1 備注 測定參數(shù) 斷面① 斷面② 斷面① 斷面② 斷面① 斷面② 　 動壓讀數(shù)／dm 1.63 1.98 1.55 1.95 1.56 1.94 　 靜壓讀數(shù)／dm 1.69 2.02 1.73 2.03 1.75 2.04 　 差值R／m 0.06 0.04 0.18 0.08 0.19 0.10 　 Δh／㎝ 5.0 10.0 9.9 　 原料重量W／㎏ 1 1 1 　 出料重量W／㎏ 0.98 0.98 0.98 　 表9.3 壓力損失、漏風率與過濾速度的實驗數(shù)據(jù)整理分析表 測定參數(shù) 風機閥開度 備注 0 1/2 1 振打時間min 1 3 5 1 3 5 1 3 5 斷面氣體量/m3s-1 0.0377 0.0428 0.0368 0.0550 0.0604 0.0604 0.0652 0.0621 0.0621 斷面氣體量/m3s-1 0.0285 0.0285 0.0300 0.0402 0.0403 0.0403 0.0450 0.0450 0.0450 處理氣體量/m3s-1 0.0331 0.0357 0.0334 0.0476 0.0504 0.0504 0.0551 0.0536 0.0536 漏風率 24.4 33.3 18.4 27.0 33.3 33.3 31.0 27.5 27.5 過濾速度/mmin-1 1.33 1.51 1.23 1.94 2.13 2.13 2.30 2.19 2.19 壓力損失KPa 0.520 0.510 0.500 1.000 1.020 1.000 1.120 1.000 0.990 除塵效率η（%） 95 93 98 78 88 98 80 90 98 表9.4 壓力損失、除塵效率與布袋振打時間的實驗數(shù)據(jù)整理分析表 從表3選定一閥門開度：1/2 。 測定參數(shù) 布袋振打時間T/min 備注 1 3 5 處理氣體量Q/m3s-1 0.0476 0.0504 0.0504 壓力損失/mmH2O 10194.000 10397.880 10194.000 除塵效率η（%） 78 88 98 根據(jù)表9.3繪制壓力損失~過濾速度以及漏風率~過濾速度實驗曲線。 根據(jù)表9.4繪制壓力損失~振打時間T以及除塵效率~振打時間T實驗曲線。 實驗結果分析： 六、思考題 1、影響袋式除塵器效率的因素有那些？ 答：影響因素有：顆粒物負荷W，指單位面積濾布上的積塵量；過濾速度，也叫氣布比，指煙氣實際體積流量與濾布面積之比；另外還有粉塵初層、清灰方式及程度等 2、實驗還有哪些問題，如何改進？ 答：送料：手工送料很難掌控進料速度和進料量，時大時小，還不連續(xù)，對壓力讀數(shù)影響很大，如能改為機械進料會很方便。 讀數(shù)：使用U形管壓差計波動大，讀數(shù)不準確。 出料：實驗中雖然是采用機械振打方式清灰，但仍是手工清掃出料，每次清掃程度難以保證一致，造成很大的誤差。