袋除塵器進氣方式對濾袋磨損的影響

趙永飛曹雪梅

1. 河南科技大學 機電工程學院，河南 洛陽 471003；2. 河南中材環保有限公司，河南 平頂山 467002

袋除塵器進氣方式對濾袋磨損的影響

趙永飛1,2曹雪梅1

1. 河南科技大學 機電工程學院，河南 洛陽 471003；2. 河南中材環保有限公司，河南 平頂山 467002

在同一電機轉速下，濾袋的磨損量跟進氣方式有關，相對來說，中間進氣磨損最少。實驗中發現，同一種進氣方式，濾袋的沖蝕磨損量隨著電機轉速的增高而增大。

進氣方式 轉速 沖蝕磨損

0 引言

袋除塵器怎樣能夠高效低成本運行，是人們一直關注的問題。近些年來，袋除塵器關鍵部件——濾袋的本體樣式經過一次又一次的革命，在收集粉塵上發揮著重要作用。為了提高袋除塵器的濾袋壽命，我們對袋除塵器的進氣方式進行細致研究，意在減少由于氣流進氣的不均而加速對濾袋的沖蝕（圖1），減輕氣流對濾袋的磨損，延緩濾袋的疲勞失效。本文就袋除塵器進氣方式對濾袋磨損的影響進行試驗研究。

圖1 濾袋的沖蝕磨損

1 實驗方法

1.1 濾袋的沖蝕磨損實驗

袋除塵器進氣方式一般分為上部進氣、中部進氣和下部進氣三種形式。為了更深入地研究袋除塵器進氣方式對濾袋磨損的影響，我們設計了可以運用不同進氣方式[1]的實驗設備。如圖2所示為中部進氣。

圖2 中部進氣形式

在實驗設備運行前，首先對濾袋試樣進行烘干，然后再在精確度為0.1 mg的光電分析天平上進行稱量，并記錄下實驗前濾袋試樣的重量。然后，將芳綸濾袋試樣安裝到袋室中，組裝成煙塵過濾系統。在實驗設備運行時，通過對電機變頻調速來控制風機風量進而控制煙塵氣流的流速。用配制好的煙塵由風機進風口不間斷的送入風機內，在風葉內，煙塵氣體由于受到旋轉離心力作用而快速涌入風管，然后通過導流板的阻擋作用，進入除塵器空腔中。在每個袋室內，煙塵氣體顆粒就會沖蝕濾袋試樣表面，從而產生對濾袋的沖蝕磨損。沖蝕磨損開始約24 h之后，就能關閉風機電機、灰斗下部的下料器開關及風管的閥門。當實驗機設備的動力系統停止運轉后，就可以取出濾袋試樣，并進行反復清洗（注意不要把破損部分洗涮掉）、烘干、并在精度為0.1 mg的光電分析天平上再次稱重，并詳細記錄下濾袋的重量。然后對濾袋試樣的沖蝕磨損的磨痕輪廓及表面的材質損傷痕跡程度進行認真掃描電鏡檢查，就能對煙塵氣流沖蝕磨損的機理進行詳細分析，并且可以由實驗檢驗前后濾袋試樣的重量之差大致表達濾袋沖蝕磨損的嚴重程度。

通過分析袋除塵器各種進氣方式的實驗設備工作時氣流對濾袋試樣表面磨損沖蝕的特點，把氣流和濾袋試樣的相對應的運動總結歸納為：濾袋試樣相對位置不變，氣流的進氣方式改變。例如模擬袋除塵器不同的進氣方式的氣流對濾袋試樣進行集中噴射。

1.2 顯微鏡觀察

顯微鏡下微觀觀察袋除塵器濾袋的微觀結構沖蝕磨損前后變化如圖3、圖4所示。

圖3 微觀下沖蝕磨損前濾袋結構情況

圖4 微觀下沖蝕磨損后濾袋結構情況

2 實驗數據

表1列出了電機轉速在2 000 r/min轉速下，袋除塵器在不同的進氣方式下受到沖蝕實驗后的實驗數據。

表1 袋除塵器2 000 r/min的濾袋清洗烘干后重量

表2 列出了電機轉速在2 500 r/min轉速下，袋除塵器在不同的進氣方式下受到沖蝕實驗后的實驗數據。

表3列出了電機轉速在2 900 r/min轉速下，袋除塵器在不同的進氣方式下受到沖蝕實驗后的實驗數據。

表3 袋除塵器2 900 r/min下的濾袋清洗烘干后重量

3 實驗分析

從圖1可知，濾袋在煙塵氣流的直接沖刷下濾袋表面的沖蝕磨損情況嚴重，甚至已經磨損掉了濾袋表面起過濾作用中最關鍵的涂層。通過顯微鏡下微觀觀察濾袋結構及破損情況（如圖4所示）可知，濾袋在煙塵氣流的沖蝕磨損下，打亂了濾袋的微觀結構，沖蝕磨損磨斷了濾袋表面一些起關鍵作用的纖維。

通過表1、表2及表3的三組實驗數據可得表4。

表4 袋除塵器濾袋不同進氣方式的磨損總結

從表4可得，在相同工況下上進氣（磨損量3.0 g）和其他形式進氣（磨損量3.0 g）磨損最大，下進氣（磨損量2.4 g）次之，而中間進氣磨損情況（磨損量2.1 g）最優。從表4還可以看出，同一種進氣方式濾袋的沖蝕磨損量隨著電機轉速的增高而增大。在電機同一轉速下，濾袋的磨損量跟進氣方式有關，相對來說，中間進氣相對好點，其他三種進氣方式稍次之。由此可見，不管是何種進氣方式，濾袋的磨損量都會隨著電機轉速的升高也即煙塵氣流風速的增大而增大。我們在袋除塵器的設計時不但要考慮袋除塵器的進氣方式，還要選擇合適的風速，而且風速越慢越好。

4 結束語

本文對不同進氣方式下濾袋沖蝕磨損數據的分析比較，研究了袋除塵器進氣方式選擇的意義，同時也印證了不管何種進氣方式，煙塵氣流對濾袋的沖蝕磨損程度將隨著風速的增大而增大。因此在袋除塵器設計時，要謹防煙塵氣流的磨蝕與氣流分布的不均，并且要盡量降低煙塵氣流的風速。

[1] 楊春榮，李克. 低壓長袋脈沖袋除塵器進氣方式和氣流分布[C]. 全國袋式除塵技術研討會, 2011:71-73.

2016-10-10）

TQ172.688.3

B

1008-0473(2016)06-0091-03

10.16008/j.cnki.1008-0473.2016.06.019