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普通脈沖袋式除塵器按風機全壓設計,一般壓力為3?8kPa>高壓脈沖袋式除塵器用于髙 爐煤氣凈化為300?400kPa,相差近100倍;用于某些化工過程的脈沖袋式除塵器使用壓力達 lOOOkPa以上。還有用于其他場合的高壓脈沖袋式除塵器,也比普通脈沖袋式除塵器耐壓高。 高壓脈沖袋式除塵器為承受壓力合理、安全起見都設計成圓筒形。
圓筒式脈沖袋式除塵器是以圓筒形結構為殼體,以濾袋為過濾元件,應用脈沖式清灰方 法,按濾料的過濾原理組織與完成工業(yè)氣體除塵與凈化。
圓筒式脈沖袋式除塵器在結構上具有良好的力學特性, 適用于壓力高或易燃、易爆威脅的工業(yè)氣體除塵與凈化。 用于高爐煤氣、轉爐煤氣、鐵合金煤氣等干法除塵工程, 煙氣溫度可達300TC?
1.高壓脈沖袋式除塵器結構
圓筒式脈沖袋式除塵器如圖6-1所示。
除塵器殼體、過濾裝置、噴吹淸灰裝置和安全裝置是 岡簡式脈沖袋式除塵器的關鍵構件。
除塵器殼體為圓形結構,按鋼制容器設計。其中,筒 身為圓筒形,封頭為球形,灰斗為圓錐形。為滿足檢修換 袋需要,封頭與筒身之間可為法蘭式,也可為焊接式。彈 簧式濾袋骨架的出現,使長濾袋在凈氣室內整體換袋成為 可能,使除塵器殼體的按壓力容器管理成現實。在設計除 塵器殼體時,其結構計算可參閱第八章貯氣罐設計計算。
2.高壓脈沖袋式除塵器噴吹裝置
噴吹裝置由脈沖噴吹控制儀、電磁脈沖閥和強力噴吹 裝罝組成,按清灰工藝需要設計與配置。其中,強力噴吹 裝置推薦應用中冶集團建筑研究總院環(huán)保分院的專利產 品——脈沖噴吹袋式除塵器的側管誘導清灰裝置,濾袋直 徑為 #120mm、>130mm、#140mm、#150mm、^160mm,濾 袋長度為9m時,袋底噴吹壓力可保證3000Pa,具有優(yōu)良 的清灰特性。
3.高壓脈沖袋式除塵器過濾裝置
過濾裝置主要包括濾袋骨架和濾袋。濾袋骨架隨者濾袋的加長而加長 按需要可采用二段式、三段式或彈簧式。彈簧式特別適用于封頭內置換濾袋
4.工藝技術計算
(1)計算過濾面積e — ?vt _gvt式中,SQ為濾袋計箅過濾面積,m2;?為工況煤氣流景,m3/h; m/min,一般取 0. 6?0. 90m/min;?為過濾負荷,mVCh.m2)^
(2)計算濾袋數量預估濾袋材質、規(guī)格與長度,計算濾袋數量。
Si = ndL
(有效長度為6?9m), (見第七章第五節(jié))。
(6-1)
vF為濾袋過濾速度,Sono=s7J為濾袋直徑,式中,SvSl條濾袋過濾面積,濾袋計算數條。
(3)排列組合以圓形花板為依據,考慮濾袋直徑、孔間隔及邊距等必要尺寸,排列組 合,確定濾袋實際分布數量。具體按下式計算核定。
L為濾袋有效長度,
(6-2) ?o為
mz i
、2826取?
Do-
(6-3)
D=m(d+fl) +2a0
式中,為圓筒計算直徑,m; 9vt為每臺除塵器處理風量,m3/h; %為圓筒斷面速度, m/s, —般取0.7?l.Om/s; m為直徑上花板孔的大數量,個;為濾袋直徑,m; a為花 板孔凈間隔,m, —般取50?70mm; a。為距筒壁的凈邊距,m, —般取120?150mm; D為 筒體實際定性直徑,m,校核時要求
(4)確定濾袋實際數量以濾袋定性尺寸和圓心為基準,呈直線排列,按大數置確定濾 袋實際裝置數。
(5)校核濾袋長度按花板上濾袋實際裝置數ft與尺寸適度校核濾袋長度,保證濾袋過濾 面積的優(yōu)化。
(6)確定相關尺寸
①封頭高度
Hi==0. 25D+80
②凈氣室髙度
Hz=2h
③塵氣室髙度
(6-4)
(6-5)
(6-6)
④灰斗髙度
.0. SiD-d)
tana
Hi
(6-7)
式中,為封頭髙度,nn D為圓筒直徑,m; H2為凈氣室直線段高度,m; A為噴吹 管中心至花板面的凈高,m, H3為塵氣室高度,m; JL為濾袋有效長度,AH為安全高 度,一般取300?500mim?為灰斗高度,m; d為排灰U直徑,m; tana為灰斗傾斜角的正
切,a—般取30°?32°; AA為排灰管直線段高度,m, —般取80?120mm。
⑤支架高度:按實際需要確定支架形式與排灰口至支座底腳的髙度《5。
⑥設備總高度H=H1+Hz + H3 + Hi+Hs?(6-8)式中,H為設備總高度,
5.附屬設施
按主體除塵工藝計算結果,相應確定附屬設施的規(guī)格與數量。包括:①走臺、欄桿、梯子 及安全設施;②脈沖噴吹清灰設施;③檢測設施;④運行操作與控制系統(tǒng);⑤貯氣罐及其配氣 設施;⑥料位監(jiān)測與控制。
6.安全閥
(1)安全閥的型式可為直接載荷的彈簧式,也可為直接載荷的重錘式;若采用非直接載荷 式安全閥,必須做到副閥失靈時,主閥仍能按規(guī)定開啟壓力下,自行開啟排出其額定泄放量。
(2)壓力容器有安全閥時,容器設計壓力按以下步驟確定:
①根據壓力容器工作壓力/確定安全閥開啟壓力取么<(1.1~1.05)/>?;當么< 0.18MPa時,可適當提高&相對于/>?的比值。
②取容器的設計壓力等于或稍大于開啟壓力即P>?z。
(3)安全閥排放面積
①氣體
臨界條件時:
p=---(6-9)
7. 6XlO~2CKpd{M/ZT)o s??
/?9??*/(^—1)
亞臨界條件時:
F=-^2--(6-io)
55. 85Kpi[(.M/ZT){k/Ck-l)LCp0/pi')^i-(.p0/pi)li+l)^)0 S}0 S
式中,P。為安全閥出側壓力,MPa; A為氣體絕熱指數;M為氣體摩爾質量,kg/kmol; Z為氣體的壓縮系數,對空氣Z=1.0; C為氣體特性系數,見表6-1? W,為容器的安全泄放 量,kg/h; iC為安全閥的額定泄放系數,K = 0.9; 了為泄放裝置進口氣體溫度,K。
②飽和蒸氣。飽和蒸氣中蒸氣含量應不小于98%,過熱度不大于lit。 當 pd<10MPa 時: 爆破片裝置是由爆破片(或爆破片組件)和夾持器(或支承圈)等裝配組成的壓力泄放安 全裝置,用于保護壓力容器或管道免遭因超壓而發(fā)生破壞的一種安全泄壓裝置。具有結構簡 單,排放面積大,密封性能好,工作可靠等優(yōu)點。它適合于工作介質黏度大,在聚合物沉積 或腐蝕性能強以及壓力急劇升高,普通安全閥所不能勝任的壓力容器或管道上的保護。爆破片 裝置執(zhí)行GB 567國家標準。爆破片裝置選型指南見表6-2。 (1)壓力容器裝有爆破片裝置時,容器的設計壓力按以下步驟確定。 ①確定爆破片的低標定爆破壓力根據不同型式的拱形金屬爆破片,推薦的值見表6-3。 ②選定爆破片的制造范圍爆破片的制造范圍見表6-4。 ③計算爆破的設計爆破壓力pb。九等于加上所選爆破片制造范圍的下限(取絕對值); ④確定容器的設計壓力/?。/>等于/>b加上所選爆破片制造范圍的上限。 (2)爆破片排放面積的計算 ①氣體 ^8 F^7. 6X10-2CK>b(M/ZT)0-5?(6'13) 式中,M為氣體的摩爾質量,kg/kmol; Z為氣體的壓縮系數,對空氣Z=1.0, 了為超壓泄放裝置進口氣體溫度,K,其他符號意義同前。 ②飽和蒸汽 當 />b<10MPa 時: W F=5.25CK'pb?(6"14) 當 10MPa>b<22MPa 時: F=_W.r22912ph-73l5-] 5.25K AL190. 6?一6895」 式中,f為安全閥或爆破片的小排放面積,mm2;對全啟式安全閥,即A>l/4d,時, F=0. 785^ ,對微啟式安全閥,即A>[(l/40)?(l/20)]dt時,平面型密封面F=3. 錐面型密封面F=3.14次Asinp W,為容器的安全泄放量,kg/h; C為氣體特性系數,見 表6-1; JC'為爆破片的額定泄放系數,K' = 0.62; />b為煨破片的設計壓力,MPa。 (3)爆破片裝置的材料 ①爆破片材料及其高使用溫度見表6-5。 ②爆破片所用材料不允許被介質腐蝕,必要時,在與介質的接觸面上ar蓋保護膜。 ③夾持器常用材料有碳鋼、奧氏體不銹鋼、蒙乃爾及因料鎳等。材料性能必須符合相應 標準的要求。 8.安全閥與爆破片裝置的組合裝置 (1)安全閥與爆破片裝置的串聯組合安全閥與爆破片裝置串聯組合時,容器超壓的限度 及泄放裝置的動作壓力應符合一般規(guī)定的要求。 (2)安全閥與爆破片裝置的并聯組合安全閥與爆破片裝置并聯組合時,容器超壓的限度 及泄放裝置的動作壓力應符合一般規(guī)定的要求。其中安全閥的動作壓力應不大于設計壓力,爆 破片的動作壓力不得超過1.04倍設計壓力。
F=5.25kpd?(6"U)當 10MPa7.爆破片裝置
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