毕业设计论文--袋式除尘器设计.doc

1 前言 进入二十世纪后，工业飞速发展，世界各地加快工业的发展步伐。节能与环保是二十一世纪的主基调，受到人们的普遍关注。在这个科技发展迅速的时代，水泥以其独特的优越性能在建筑、油井、抗洪抢险等方面得到广泛的应用。然而，水泥工业却是所有的工业行业中对环境危害最严重的。它的公害主要是粉尘、噪音、废水和废气中的SO2及氮氧化合物等，其中以粉尘的污染尤为突出。水泥工业粉尘遇水容易凝结，对人体产生及大的危害，它是造成矽肺、尘肺等等职业病的根源。若不采用高效除尘装置，像水泥工业粉尘这样大的排放量，不仅污染厂区环境，危害人民身体健康和农作物的生长，而且还会增加生产成本、加速机械设备的磨损。粉尘的沉积，使电气设备散热受阻而过热，容易使其老化损坏；各种控制电器因粉尘夹塞而使触头接触不良；机械设备因粉尘的进入而使磨损加剧，使用寿命明显缩短；而且先进的高技术精密仪器、仪表很难在粉尘环境中正常工作 。有些水泥厂在发展生产的同时不断改进技术与设备，投入大量财力，但是由于整体环境保护不太好而使该措施不能充分发挥效益。 袋式除尘器不仅对粉尘有很好的捕集效果，而且辅以必要的措施还可以处理一些有毒有害的气体，因而在许多领域都得到了广泛的应用，已成为防止大气污染、改善劳动条件、回收有用物料以及保护机点设备等方面的有效装置。 2 总体方案设计 2.1 处理烟气的特点 水泥行业的粉尘治理之所以难，不是其烟气量大（单台窑不超过10万风量），也不是其粉尘浓度高（一般扬尘点的粉尘浓度是它的几倍甚至几十乃至几百倍）。而是其烟气“湿、蚀、变”这一特殊性。“湿”指烟气含湿量大（体积百分比为8－20％），露点温度高（40－55℃），酸露点温度更高；“蚀”指含烟气腐蚀性很大，尤其是添加复合矿化剂后氢氟酸的腐蚀尤为强烈；“变”指废气量、含尘量（1－30g/Nm3）、温度（45－450℃）、湿度、粉尘比电阻值（109- 1012Ωcm）等参数随工艺操作条件的频繁变化，大范围的波动。 据有关资料表明废气粉尘主要有SiO2、SO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O构成。烟气中粉尘的颗粒组成大致为大于50μm占30%，大于30μm占10%，大于20μm占8%，大于15μm占15%，小于15μm占40%。粉尘比电阻约109～1013。 2.2 袋式除尘器的过滤过程及除尘机理 袋式除尘器是利用多孔的袋状过滤元件从含尘气体中捕集粉尘的一种除尘设备。主要由过滤装置和清灰装置两大部份组成。前者的作用是捕集粉尘，后者则用以不断清除滤袋上的积尘，保持除尘器的处理能力。通常还设有控制装置，使除尘器按一定程序清灰。另外还有输灰装置等。 含尘气体通过滤料时，粉尘阻留在滤料上，形成“一次粉尘层”。在此之前，纺织滤料本身的除尘效率不高，通常只有50～80%；但多孔的一次粉尘层具有更高的除尘效率，因而对尘粒的捕集起着更为重要的作用。 图2-1 袋式除尘器滤料的捕尘作用 针刺毡滤料的出现，使袋式除尘器的工作原理出现了变化。被称为“三维滤料”的针刺毡，具有更细小、分布均匀而且有一定纵深的孔隙结构，能使尘粒深入滤料内部，有着深层过滤的作用。因而在不依赖粉尘层的条件下，同样能获得很好的捕集效果。 必威体育精装版的进步是表面过滤技术。它是在滤料表面造成具有微细孔隙的薄层，其孔径小到可使大部分尘粒都被阻留在滤料表面，也就是说直接靠滤料的作用来捕集粉尘。它既不像纺织滤料那样依赖粉尘层的过滤作用，也不像针刺毡滤料那样让尘粒进入滤料深层。在获得更高除尘效率的同时，也使清灰变得容易，从而保持较低的压力损失。 当表面积附的粉尘层厚到一定程度时，便须以某种装置对滤袋进行清灰，以保证滤袋持续工作所需的透气性。袋式除尘器的工作正是在这种不断滤尘而又不断清灰的交替过程中进行的。 当含尘气体通过滤料时，粉尘被阻留在其表面上，干净的空气则透过滤料的缝隙排出，它的除尘机理是：筛滤、惯性碰撞、钩附、扩散、重力沉降和静电等效应综合作用的结果。 当粉尘的颗粒直径较滤料纤维的空隙或滤料上粉尘间的孔隙大时，粉尘被阻留下来，称为筛滤效应。对于常用的织物滤料来说，这种效应是很小的，因为纤维之间的空隙往往大于粉尘颗粒直径。只是当织物上沉积大量的粉尘后，筛滤效应才充分显示出来。 气流接近于滤料纤维时，气流绕过纤维，但1μm以上的较大颗粒由于惯性的作用，偏离气流流线，仍保持原有的方向，撞击到纤维上，灰尘被捕集 下来，称为碰撞效应。 当含尘气流接近于滤料纤维时，微细的粉尘仍保留在流线内，这时流线比较紧密。如果粉尘颗粒的半径大于粉尘中心到达纤维边缘的距离，粉尘即被捕获，称为钩附效应。 当粉尘的颗粒极为细小时，在气体分子的碰撞下偏离流线作不规则的运动，这就增加了粉尘与纤维的接触机会，使灰尘被捕获。 碰撞、钩附、扩散效应均随纤维直