脉冲布袋除尘器的应用改进

2021-12-20夏恩庚曹庆伟李长峰

纯碱工业 2021年6期

杨多，胡涛，夏恩庚，曹庆伟，李长峰

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

唐山三友化工股份有限公司纯碱分公司成品车间负责纯碱的运输、筛分、破碎、存储、包装及码垛，运输、筛分、破碎系统使用的皮带、刮板、滚筒筛、重锤式破碎机等设备需要保持微负压，存储用料仓、包装用包装机需对纯碱流动过程中的粉尘进行吸附，以上工序全部使用脉冲式布袋除尘器进行吸附除尘。为进一步确保生产稳定高效，杜绝现场扬尘，除尘器停车检修其相应除尘设备停止运行，对生产的稳定运行造成一定困扰，解决除尘器高效运行、规避停车检修、提高使用周期、进一步降低除尘器故障率，排查故障点，通过技术改造提高使用周期成为势在必行的任务。

1 脉冲布袋除尘器介绍

我公司所用脉冲布袋除尘器风量根据实际除尘需求，处理风量均在5 000～22 000 m3/h，入口碱尘温度在70～80 ℃，入口碱尘浓度均在100 g/ m3，除尘效率能够达到99%。通过脉冲布袋除尘器处理后，排出口碱尘浓度在10 mg/m3，满足排放口含尘要求。除尘所用滤袋为涤纶针刺尼三防滤袋(防水、防油、防静电)，骨架为铁质有机硅喷涂；除尘箱体为Q235A，厚度根据需要在δ=4～6 mm之间，卸灰阀为单层重锤式(有密闭需求可以考虑双层重锤式)。

过滤原理：脉冲布袋除尘器是应用于滤料过滤原理的一种除尘设备，当含有碱尘的气体通过除尘管道进入箱体后，通过各分室的除尘布袋进行过滤，含有碱尘的气体被布袋截流在布袋表面，此部分截流过滤主要有两个原理，一种是布袋滤料本身对含有碱尘气体的截流，一种是吸附在布袋表面的碱尘通过长时间的附着，也起到截流含尘气体的作用，经过一定时间的使用，布袋表面附着的碱尘所起作用，要超过布袋本身对气流的截流作用。过滤后的气体经滤袋口进入上箱体后，再由出风口排出，排除气体含尘量在10 mg/m3。

清灰原理：随着布袋长时间的吸附、过滤，这时就要启动脉冲清灰装置，对吸附在布袋外表面的碱尘进行处理，避免除尘设备阻力太高，除尘效率下降。首先是单组气室气缸带动反吹大盖将含尘气流封闭，电磁阀打开，气罐内的压缩空气通过脉冲阀在极短的时间内冲入单组分室，迅速膨胀，涌入布袋，使布袋膨胀变形产生振动，附着在滤袋外表面上的碱尘，被剥离落入除尘器积灰斗内。然后气缸带动反吹大盖打开气流通道，此分室清灰完毕，恢复过滤状态。各除尘器分室通过系统设定时间逐个进行，从第一室清灰开始至下一次清灰开始为一个清灰周期。每个分室清灰周期根据除尘碱量设定时间。

粉尘收集：当含有碱尘的气体从进风口进入除尘器后，首先碰到箱体进风通道中间的斜隔板，造成气流方向、速度变化，受惯性作用，使碱尘中大颗粒直接落入灰斗，起到预除尘的作用。其次经过布袋过滤喷吹下来的碱尘也进入灰斗，共同经过绞龙、翻板阀排出。

2 脉冲布袋除尘器故障分析

图1为原除尘器气缸和反吹大盖连接方式。气缸杆从上侧穿过反吹大盖中间孔洞，再使用螺丝在反吹大盖下方，将气缸杆与反吹大盖进行固定连接。工作时，气缸带动反吹大盖上下运动，起到打开、封闭箱体的作用。封闭后，脉冲阀打开，使用压缩空气进行反吹，反吹完毕后，气缸带动大盖上升，打开箱体通道开始工作。周而复始完成一个工作循环。通过日常除尘器主要故障原因分析，气缸杆与大盖为刚性螺纹连接，气缸带动大盖下降过程中，为确保将气体流过通道彻底密封，大盖与箱体需紧密贴合，原使用橡胶圈在频繁撞击、压紧、磨损、腐蚀过程中，经常性脱落，造成大盖与箱体直接撞击，导致大盖与气缸连接频繁脱落，虽然调整气缸缓冲量可以起到一定作用，但实际观察效果不佳。螺纹连接在频繁上下撞击过程中，断裂或者脱落，而且对气缸的损害也很严重，气缸、反吹大盖的更换周期甚至不到半个月，频繁停车检修导致被动限产。

图1 改造前气缸和反吹大盖连接方式

3 脉冲布袋除尘器应用改进

为解决上述问题，改变反吹大盖连接方式，既要保证关闭时反吹大盖与箱体的贴合密封性，又要确保大盖下落时有足够的缓冲弹性，规避硬碰硬的问题。改造后能够延迟气缸及反吹大盖的使用寿命，延长气缸的更换周期成为难点。期间我们在反吹口增加过缓冲胶皮，在气缸端部设置弹簧垫，都因为反吹口吸力过大而未能解决问题。经过不断试验改进，最终用自制一套缓冲装置将气缸杆与反吹大盖进行连接。

图2为改造后缓冲装置的除尘器反吹大盖与气缸杆连接结构。我们选用亚德客型气缸型号为SC100×200，因反吹大盖较重故选用缸径100 mm的气缸，有效行程200 mm方便在气缸活塞端部螺杆处增加缓冲装置。此缓冲装置由导向套、缓冲弹簧和弹簧底座组成。导向套内螺纹与气缸外螺纹连接，长度50 mm，外径25 mm刚好至气缸全部打开；弹簧我们经过多次试验发现，缓冲弹簧长度需要根据箱体实际高度选用，我公司所用除尘器型号为PPC64，弹簧高度在完全闭合状态时高度为100～150 mm之间，根据实际高度最终选用冷卷压缩碳素弹簧，钢丝直径2.5 mm，弹簧内径27.5 mm，变形量10 mm，节距14.2 mm；弹簧底座选用304不锈钢材质直径30 mm；反吹大盖为原除尘器自带，将中间钻孔26 mm，目的可使导向套自由穿梭；弹簧安装在反吹大盖与弹簧底座之间，如图2所示。当气缸杆带动反吹大盖关闭时，在接近反吹口时受负压影响，首先受力的是反吹大盖，反吹大盖沿气缸杆在导向套内做轴向往复运动，反吹大盖与吸风口闭合，此时弹簧对反吹大盖产生向上的反作用力，由于惯性存在自然抵消一部分自身重力及气缸垂直向下的作用力，这样既起到了缓冲作用又保证了箱体的密封性。