袋式除塵器濾布的選用
瀝青混合料拌和機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中，其烘干、篩分、稱量和攪 拌等工序會(huì)有大量粉塵和燃料燃燒所產(chǎn)生的有害廢氣排出，它們均會(huì)造成自然環(huán)境的污染。現(xiàn)代混合料拌和機(jī)都采用旋風(fēng)式 除塵器和袋式除塵器組成的兩級(jí)除塵裝置，盡可能地將粉塵污染物收集起來(lái)，以減少對(duì)自然環(huán)境的污染，使之符合國(guó)家環(huán)境保護(hù) 法規(guī)的要求。以4000型瀝青混合料拌和機(jī)為例，其袋式除塵器的箱體內(nèi)裝有六百多個(gè)耐熱(>200℃)合成纖維袋，工作面積達(dá) 1400m2、最大排氣量達(dá)65300Nm3/h，其網(wǎng)眼很小，在過(guò)濾中可捕集0.3μm以上的粉塵。目前技術(shù)性能先進(jìn)的瀝青混合料 拌和機(jī)用袋式除塵器的除塵效率可達(dá)97%~99%，使含塵氣體凈化到15mg/Nm3程度。
1 選用濾布的原則
濾布通常是用棉、毛等天然纖維或合成纖維為原料制成的。 原材料各具不同的物理、化學(xué)特性，適合的使用條件或工作環(huán)境 (溫度、濕度、腐蝕……)。因此，混合料拌和機(jī)袋式除塵器濾 料的正確選用的原則應(yīng)該是，充分了解混合料拌和機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中排放出來(lái)的含塵氣體的理化特性，認(rèn)真對(duì)照各種纖維所具 有的技術(shù)性能，加以正確選擇。
2 正確選用濾布的方法
正確選用濾布的方法包括：根據(jù)含塵氣體的理化特性選用;根據(jù) 粉塵的性狀選用;根據(jù)袋式除塵器的清灰方式選用等等。
2.1 根據(jù)含塵氣體的理化特性選用濾布
含塵氣體的理化特性包括溫度、濕度、腐蝕性、可燃性和爆 炸性等。
2.1.1 含塵氣體的溫度
混合料拌和機(jī)排出的含塵氣體的溫度是袋式除塵器正確選用濾布的首要因素。按照連續(xù)使用的溫度，濾布可分為常溫濾布(小于130℃)、中溫濾布(130~200 ℃)和高溫濾布(大于200℃)三類。對(duì)于含塵氣體溫度波動(dòng)較大的工作條件宜選擇安全系數(shù)稍大一些，但瞬時(shí)峰值溫度不得超過(guò)濾布的 上限溫度。對(duì)于混合料拌和機(jī)排放的高溫含塵氣體，可以直 接選用高溫濾布。
2.1.2 含塵氣體的濕度
含塵氣體的濕度是混合料拌和機(jī)袋式除塵器正確選用濾 料的又一重要因素。含塵氣體的濕度表示氣體中含有水蒸氣的多少程度，通常用含塵氣體中的水蒸氣體積百分率Xw或相對(duì)濕度 ψ表示。當(dāng)Xw大于8%、或ψ小于80%時(shí)，則稱為濕含塵氣體。對(duì)于濕含塵氣體，在選擇濾布時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1)濕含塵氣體使濾袋表面捕集的粉塵潤(rùn)濕粘結(jié)，尤其對(duì)吸水 性、潮解性粉塵，甚至引起糊袋。為此應(yīng)選用尼龍、玻璃纖維等表 面滑爽、纖維材質(zhì)易清灰的濾布，并宜對(duì)濾布使用硅油、碳氟 樹(shù)脂浸漬處理，或在濾布表面使用丙烯酸、聚四氟乙烯等進(jìn)行涂布處理。
2)當(dāng)混合料拌和機(jī)排放的煙氣同時(shí)存在高溫和高濕時(shí)會(huì) 影響濾布的耐溫性，尤其是聚酰胺、聚脂、亞酰胺等水解穩(wěn)定性差的材料更是如此。因此，混合料拌和機(jī)袋式除塵器維修(更 換濾袋)時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎選擇濾布材料，并在混合料拌和機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)格控制冷骨料的含水量(≤3%)。
2.1.3 含塵氣體的腐蝕性
不同纖維的耐化學(xué)性各不相同且往往受溫度、濕度等多種因 素的交*影響。相比較而言，被稱為“塑料王”的聚四氟乙烯纖 維具有最佳的耐化學(xué)性，但價(jià)格較貴。因此在選用濾布時(shí)，必須 根據(jù)含塵氣體的化學(xué)成分，抓住主要因素，擇優(yōu)選定合適的材料。
2.2 根據(jù)粉塵的性狀選用濾布
粉塵的性狀包括粉塵的化學(xué)性和物理性，現(xiàn)著重從粉塵的物 理性分析濾布的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及后處理等方面的正確選用。
2.2.1 粉塵的形狀和粒徑分布
。通常，高溫燃燒 過(guò)程生成物多為規(guī)則形粉塵，而大多數(shù)工藝過(guò)程產(chǎn)生的塵粒多為 不規(guī)則形。規(guī)則形粉塵光面光潔、比表面積小，在經(jīng)過(guò)濾布時(shí)不易被攔截、凝聚;相反，不規(guī)則形粉塵形狀不一，表面粗糙、比表面積 大，在經(jīng)過(guò)濾布時(shí)容易被攔截、凝聚。袋 式除塵器選用濾布時(shí)應(yīng)注意以下點(diǎn)：
1)纖維宜選用較細(xì)、較短、卷曲形，不規(guī)則斷面型;
2)結(jié)構(gòu)以針刺氈為優(yōu)，若用織物宜為斜紋織或表面進(jìn)行拉毛 處理;
3)采用粗細(xì)混合絮棉層時(shí)應(yīng)具有密度梯度的針刺氈，以及通 過(guò)表面噴涂、浸漬或覆膜等新技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)表面過(guò)濾是超細(xì)粉塵 選用濾布的發(fā)展方向;
4)細(xì)顆粒粉塵較難捕集且捕集后容易形成較密實(shí)的粉塵層， 不利于清灰。相反，粗顆粒粉塵容易捕集，捕集后形成的粉塵層 較疏松，有利于清灰。從某種意義上講，粗細(xì)搭配的粉塵無(wú)論對(duì) 過(guò)濾和清灰都是有利的。
2.2.2 粉塵的附著性和凝聚性
粉塵具有相互彼此附著或附著在其他物體表面的特性，當(dāng)懸 浮的粉塵相互接觸時(shí)就彼此吸附而凝聚在一起。粉塵的凝聚力與其種類、形狀、粒徑分布、含水量和表面特征等多種因素有關(guān)， 綜合起來(lái)可用安息角來(lái)表征粉塵的凝聚力。例如，安息角小于30 °的稱為低附著力，流動(dòng)性好;安息角大于45°的則稱為高附著 力，流動(dòng)性差。此外，粉塵與固體表面的粘性(附著性和凝聚性) 大小還與固體表面的粗糙度、清潔度有關(guān)。
2.2.3 粉塵的吸濕性和潮解性
粉塵對(duì)氣體中水分的吸收能力稱為吸濕性，若以水力為主 體則稱為水分對(duì)粉塵的浸潤(rùn)性。吸濕性、浸潤(rùn)性是通過(guò)粉塵顆粒間形成的毛細(xì)管的作用完成的。吸濕性、浸潤(rùn)性與粉塵的原子 鏈、表面狀態(tài)以及液體的表面張力等因素有關(guān)，綜合起來(lái)可用濕潤(rùn)角來(lái)表征——小于60°的為親水性，大于90°的為憎水性。 吸濕性粉塵的濕度增加后粉粒的凝聚力、粘著力隨之增加，而流動(dòng)性、帶電性減小，促使粉塵粘附在濾袋表面上，久而久之，清 灰失效，粉塵結(jié)成板塊。
混合料拌和機(jī)排放的粉塵中，如CaO、CaCl2、KCL、 MgCl2等吸濕后會(huì)進(jìn)一步發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其性質(zhì)和形態(tài)隨之變 化，此為潮解。它們糊住濾袋表面，這是袋式除塵器最不希望出 現(xiàn)的現(xiàn)象。
對(duì)于吸濕性、潮解性粉塵，選用濾布時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)與“根據(jù) 含塵氣體的特性選用濾布”相同。
2.2.4 粉塵的磨啄性
濾布在過(guò)濾、攔截、凝聚粉塵時(shí)，粉塵(特別是不規(guī)則形粉 塵)對(duì)濾布的破壞性稱為磨啄性。它與粉塵的性質(zhì)、形態(tài)以及攜帶粉塵的氣流速度、粉塵濃度等因素有關(guān)。例如：鋁粉、硅粉、碳粉、 燒結(jié)礦粉等材質(zhì)堅(jiān)硬，屬于高磨啄性粉塵;顆粒表面粗糙、尖棱不規(guī)則的粉塵比表面光滑、球形顆粒粉塵的磨啄性要大許多倍(約 10位左右);粒徑為90μm左右的粉塵磨啄性最大，而當(dāng)粉塵粒徑減小到5~10μm時(shí)磨啄性則十分微弱;粉塵的磨啄性與攜帶其氣流速度的2~3.5次方成正比。因此，為了減少粉塵對(duì)濾布的磨啄性， 必須嚴(yán)格控制混合料拌和機(jī)排氣氣流的速度和勻速性。此外，對(duì)于磨啄性大的粉塵要選用耐磨性好的濾布。
針對(duì)粉塵的磨啄性，以下幾點(diǎn)內(nèi)容可供選用濾布時(shí)參考：
1)化學(xué)纖維優(yōu)于玻璃纖維，膨化纖維優(yōu)于一般玻璃纖維;
2)細(xì)、短、卷曲型纖維優(yōu)于粗、長(zhǎng)、順直型纖維;
3)氈料優(yōu)于織物，氈料中宜用針刺方式加強(qiáng)纖維之間的交絡(luò) 性，織物中以緞紋織物最優(yōu)，織物表面的拉絨可提高其耐磨性。
4)表面涂覆、壓光等后處理可以提高濾布耐磨性，對(duì)于玻璃 纖維濾布，硅油、石墨、聚四氟乙烯樹(shù)脂處理可以改善其耐磨性 和耐折性。
2.3 根據(jù)袋式除塵器的清灰方式選用濾布
袋式除塵器的清灰方式是正確選擇濾布的又一個(gè)必須考慮的 重要因素，亦即不同清灰方式的袋式除塵器因清灰能量、濾袋形 變特性的不同，宜選用不同結(jié)構(gòu)、品種的濾布。
2.3.1 機(jī)械振動(dòng)式清灰方式
機(jī)械振動(dòng)清灰方式的袋式除塵器是利用機(jī)械裝置(包括手動(dòng)、 電磁振動(dòng)和氣動(dòng))使濾袋產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)頻率從每秒幾次到幾百次不等。此類袋式除塵器除了小型混合料拌和機(jī)外，大都采 用內(nèi)濾圓袋形式。其特點(diǎn)是，施加于粉塵層的動(dòng)能較少而作用次數(shù)較多，要求濾布薄而光滑，質(zhì)地柔軟，有利于傳遞振動(dòng)波，以便在全部過(guò)濾面上形成足夠的振擊力。因此，混合料拌和機(jī)袋式除塵器通常選用由化纖短纖維織制的緞紋或斜紋織物，厚度 為0.3~0.7mm，單位面積質(zhì)量為300~350g/m2，并推薦選用過(guò)濾速度為0.6~1.2m/min(小型混合料拌和機(jī)的可適當(dāng)提高到1.5~2. 0m/min)。
2.3.2 分室反吹式清灰方式
分室反吹式清灰方式的袋式除塵器是采用分室結(jié)構(gòu)、閥門(mén)逐 室切換、形成逆向氣流，迫使濾袋收縮或鼓脹而清灰。這種清灰方式也屬于低動(dòng)能型清灰，借助于袋式除塵器的工作壓力作為清 灰動(dòng)力，在特殊場(chǎng)合下才另配反吹氣流動(dòng)力。分室反吹式清灰方式的袋式除塵器要求選用質(zhì)地柔軟、容易變形而尺寸穩(wěn)定的薄型 濾布，因該袋式除塵器有內(nèi)濾與外濾之分，故濾布的選用略有差異。一般來(lái)說(shuō)，內(nèi)濾式常用圓形袋，無(wú)框架，袋徑為120~300mm， 袋長(zhǎng)與袋徑比為15~40，優(yōu)先選用緞紋(或斜紋)機(jī)織濾布，厚1. 0~1.5mm，單位面積質(zhì)量為300~400g/m2;外濾式常用扁形袋、 菱形袋和蜂窩形袋，帶支撐框架，優(yōu)先選用耐磨性、透氣性較好的薄型針刺氈濾布，單位面積為350~400g/m2 。
2.3.3 振動(dòng)反吹并用式清灰方式
振動(dòng)反吹并用式清灰方式的袋式除塵器是指兼有振動(dòng)和逆氣 流雙重清灰作用的袋式除塵器，其振動(dòng)使塵餅松動(dòng)、逆氣流使粉塵脫離。兩種方式相互配合，使清灰效果得以提高，尤其適用于 細(xì)顆粒粘性粉塵的過(guò)濾。此類袋式除塵的濾布選用，大體上與分室反吹式清灰方式的袋式除塵器相同。
2.3.4 噴嘴反吹式清灰方式
噴嘴反吹式清灰方式的袋式除塵器是利用高壓風(fēng)機(jī)或鼓風(fēng)機(jī) 作為反吹清灰動(dòng)力，通過(guò)移動(dòng)噴嘴依次對(duì)濾袋噴吹，形成強(qiáng)烈反 向氣流，使濾袋急劇變形而清灰，屬中等能量清灰類型。按噴 嘴形式及其移動(dòng)軌跡可分為回轉(zhuǎn)反吹式、往復(fù)反吹式和氣環(huán)滑動(dòng) 反吹式等三種。
回轉(zhuǎn)反吹式和往復(fù)反吹式清灰方式的袋式除塵器采用帶框架 的外濾扁袋形式，結(jié)構(gòu)緊湊。此類袋式除塵器要求選用比較柔 軟、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐磨性好的濾布，優(yōu)先選用中等厚度的針刺氈濾 料，單位面積質(zhì)量為350~500g/m2。我國(guó)較多地選用筒形緞紋機(jī) 織濾布。
氣環(huán)滑動(dòng)反吹式清灰方式的袋式除塵器采用內(nèi)濾圓袋， 噴嘴為環(huán)縫形，套在圓袋外面上下移動(dòng)噴吹，要求選用厚實(shí)、耐 磨、剛性好、不起毛的濾布，優(yōu)先選用羊毛壓縮氈，也可選用 合成纖維針刺氈，單位面積質(zhì)量為600~800g/m2 。
2.3.5 脈沖噴吹式清灰方式
脈沖噴吹式清灰方式的袋式除塵器是以壓縮空氣為動(dòng)力， 利用脈沖噴吹機(jī)構(gòu)在瞬間釋放壓縮氣流，誘導(dǎo)數(shù)倍的二次空氣高速射入濾袋，使濾袋急劇膨脹，依*沖擊振動(dòng)和反向氣 而清灰，屬高動(dòng)能清灰類型。通常采用帶框架的外濾圓袋或扁袋。此類袋式除塵器要求選用厚實(shí)耐磨、抗張力強(qiáng)的濾布，優(yōu) 先選用化纖針刺氈或壓縮氈濾布，單位面積質(zhì)量為500~650g/ m2。
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