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袋式除塵器是一種干式濾塵裝置。濾料使用一段時間后，由于篩濾、碰撞、滯留、擴散、靜電等效應，濾袋表面積聚了一層粉塵，這層粉塵稱為初層，在此以后的運動過程中，初層成了濾料的主要過濾層，依靠初層的作用，網(wǎng)孔較大的濾料也能獲得較高的過濾效率。隨著粉塵在濾料表面的積聚，除塵器的效率和阻力都相應的增加，當濾料兩側(cè)的壓力差很大時，會把有些已附著在濾料上的細小塵粒擠壓過去，使除塵器效率下降。另外，除塵器的阻力過高會使除塵系統(tǒng)的風量顯著下降。因此，除塵器的阻力達到一定數(shù)值后，要及時清灰。清灰時不能破壞初層，以免效率下降。
袋式除塵器設計優(yōu)劣涉及到諸多因素,文章從處理風量、使用溫度、氣體成分等方面簡要介紹了袋式除塵器的設計要點。
       袋式除塵器設計優(yōu)劣涉及到諸多因素,文章從以下因素介紹了袋式除塵器的設計要點。
    1、處理風量
    處理風量決定著袋式除塵器的規(guī)格大小。一般處理風量都用工況風量。設計時一定要注意除塵器使用場所及煙氣溫度,若袋式除塵器的煙氣處理溫度已經(jīng)確定,而氣體又采取稀釋法冷卻時,處理風量還要考慮增加稀釋的空氣量；考慮今后工藝變化,風量設計指值在正常風量基礎上要增加5%～10%的保險系數(shù),否則今后一旦工藝調(diào)整增加風量,袋式除塵器的過濾速度會提高,從而使設備阻力增大,甚至縮短濾袋使用壽命,也將成為其他故障頻率急劇上升的原因,但若保險系數(shù)過大,將會增加除塵器的投資和運轉(zhuǎn)費用；過濾風速因袋式除塵器的形式、濾料的種類及特性的不同而有很大差異,處理風量一經(jīng)確定,即可根據(jù)確定的過濾風速來決定所必須的過濾面積。
    2、使用溫度
    袋式除塵器的使用溫度是設計的重要依據(jù),使用溫度與設計溫度出現(xiàn)偏差,會釀成嚴重后果,因為溫度受下述兩個條件所制約: 一是不同濾料材質(zhì)所允許的**承受溫度(瞬間允許溫度和長期運行溫度)有嚴格限制；二是為防止結(jié)露,氣體溫度必須保持在露點20℃以上。對高溫氣體,必須將其冷卻至濾料能承受的溫度以下,冷卻方式有多種,較為典型的有自然風管冷卻、強制風冷、水冷等,具體可按不同的工藝及冷卻溫度、布置尺寸要求等進行設計選型。
    3、氣體成分
    除特殊情況外,袋式除塵器所處理的氣體,多半是環(huán)境空氣或爐窯煙氣,通常情況下袋式除塵器的設計按處理空氣來計算,只有在密度、黏度、質(zhì)量熱容等參數(shù)關系到風機動力性能和管道阻力的計算及冷卻裝置的設計時,才考慮氣體的成分。在許多工況的煙氣中多含有水分,隨著煙氣中水分的增加,袋式除塵器的設備阻力和風機能耗也隨之變化。含塵氣體中的含水量,可以通過實測來確定,也可以根據(jù)燃燒、冷卻的物質(zhì)平衡進行計算。煙氣中有無腐蝕性氣體是決定濾料、除塵器殼體材質(zhì)及防腐等選擇所必須考慮的因素。另外,若煙氣中有有毒氣體,一般都是微量的,對裝置的性能沒有多大影響,但在處理此類含塵煙氣時,袋式除塵器必須采用不漏氣的結(jié)構(gòu),而且要經(jīng)常維護,定期檢修,避免有毒氣體泄露造成安全事故。
    4、入口含塵濃度
    入口含塵濃度常以標態(tài)體積含塵質(zhì)量表示,就入口含塵濃度,袋式除塵器設計時要作如下考慮
    (1) 設備阻力和清灰周期。入口含塵濃度增大,相同過濾面積情況下,設備阻力也增加,為維持一定的設備阻力, 清灰周期也相應縮短；
    (2) 濾料和箱體的磨損。在粉塵具有強磨損的高濃度狀況下,磨損量與含塵濃度成正比,在除塵器入口處應有導流耐磨等處理技術,如燒結(jié)粉塵、氧化鋁粉、硅砂粉等；
    (3) 預除塵器及過濾風速。在入口含塵濃度很高的情況下,應設計較低的過濾風速及設計預除塵器,但如果設計具有初級沉降功能的結(jié)構(gòu)形式,也可取消預除塵器；
    (4) 排灰裝置。排灰能力是以能排出全部收集的粉塵為標準,排出的粉塵量,等于入口、出口含塵濃度差值與處理風量之積,多級排灰裝置能力設計應以下一級大于上一級排灰能力為準。
5、出口含塵濃度
    出口含塵濃度必須低于環(huán)境保護法規(guī)及國家衛(wèi)生標準的指定值。袋式除塵器的出口含塵濃度,依除塵器的結(jié)構(gòu)形式、濾料種類、粉塵性質(zhì)而有所不同,一般介于1～50mg/m3之間。對于含有鉛、鎘等有害物質(zhì)的情況下,要求出口濃度特別低,設計時按不同的用途及工藝特性,選用不同的袋式除塵器結(jié)構(gòu)及濾料材質(zhì)。
    6、粉塵性質(zhì)
    粉塵的性質(zhì)對袋式除塵器的設計有很大影響,對粉塵一些特殊性質(zhì),要根據(jù)設計經(jīng)驗采取有效的措施。
    (1) 附著性和凝聚性。附著性和凝聚性粉塵進入袋式除塵器,粉塵稍經(jīng)凝聚就會顆粒變大,堆積于濾袋表面的粉塵在被抖落的過程中,也能繼續(xù)進行凝聚,清灰效能和通過濾料的粉塵量也與粉塵的附著性和凝聚性有關。因此,設計時對附著性和凝聚性非常顯著的粉塵,或者幾乎沒有附著性和凝聚性粉塵,必須按粉塵種類、用途的不同,根據(jù)設計經(jīng)驗采取不同的處理措施。
    (2) 粒徑。粒徑分布對袋式除塵器的主要影響是阻力損失和磨損。微細粉塵對壓力損失影響比較大,粗粒粉塵對磨損起決定性作用,但只有入口含塵濃度高和硬度大的顆粒,其影響才比較大。
    (3) 粒子形狀。一般認為,針狀結(jié)晶粒子和薄片狀粒子容易堵塞濾料的孔隙,降低除塵效率。能夠凝聚成絮狀物的纖維狀粒子,若采取很高的過濾速度,就很難從濾料表面脫落,設計時按粒子狀及特性選擇不同的過濾風速。
    (4) 粒子的密度。粉塵的堆積密度與粒徑、凝聚性、附著性有關,也與袋式除塵器的阻力損失、過濾面積有關。堆積密度越小,清灰越困難,設計時要選擇較低過濾風速。此外,粉塵的堆積密度對選定除塵器灰斗及排灰裝置能力至關重要。
    (5) 吸濕性和潮解性。吸濕性和潮解性強的粉塵,在袋式除塵器運轉(zhuǎn)過程中,極易在濾料表面上吸濕而固化,或遇水潮解而成為稠狀物,造成清灰困難、設備阻力增大,以至影響除塵器正常運轉(zhuǎn)。例如對含有KCl、MgCl2、NaCl、CaO等強潮解性物質(zhì)的粉塵, 要采取必要的技術措施。
    (6) 靜電性。容易帶電的粉塵在濾料上一旦產(chǎn)生靜電,就不易脫落,對非常容易帶電的粉塵,必須采用防靜電濾料等技術措施,以避免因靜電產(chǎn)生火花而引起爆炸。
    (7) 可燃性。對于可燃性粉塵,雖然不一定都引起爆炸,但如除塵器前的工藝流程中出現(xiàn)火花,且能進入除塵器內(nèi)時,就應采用防爆措施,如增設火花捕集器、設防爆門等。
    7、設備阻力
    所謂設備阻力是指除塵器入口至出口在運行狀態(tài)下的全壓差。布袋除塵器的壓力損失通常在1000～2000Pa之間,脈沖袋式除塵器壓力損失通常小于1500Pa。設備阻力是風機選型的主要依據(jù),設備運行過程中允許壓力損失有某種變動范圍,設計時應考慮設備阻力變動余量來確定風機的選型。
    8、設備耐壓
袋式除塵器的耐壓是根據(jù)工藝要求及風機的靜壓等確定的,必須按照袋式除塵器正常使用的壓力來確定設備的設計耐壓。作為一般用途的袋式除塵器,設備耐壓為4000～5000Pa,對于長袋脈沖除塵器一般為6000～8000Pa,對于采用以羅茨鼓風機為動力的負壓型空氣輸送裝置,除塵器的設計耐壓為15～50kPa。另外,某些特殊如高爐煤氣干法脈沖袋式除塵器,其設計耐壓要求達到0.3MPa或更高,設備一般均設計為圓形,以滿足耐壓要求。