112袋式滤料过滤性能检测及应用的探讨.docx
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1、袋式除尘滤料过滤性能检测及应用的探讨摘 要 对常用的几种除尘滤料的过滤性能进行测试,得到过滤效率在不同粉尘负荷条件下与过滤速度的关系,并采用回归分析法对所得数据进行处理,得到滤料两侧过滤阻力随过滤时间、粉尘层厚度变化的二次曲线关系,结合工程应用中清灰压力设定值及相关影响因素即可明确清灰周期。关键词 袋式除尘 除尘滤料 滤料阻力 除尘效率 清灰周期1 引言 目前袋式除尘器常用滤料的检测参数主要包括滤料的透气性、清洁状态下总效率及阻力,这些参数难以满足工程的要求。近年来,袋式除尘器较突出的矛盾是清灰,该技术决定了滤料性能的周期性变化。从过滤性能上来看,对一定浓度入口含尘气量,粉尘厚度大效率高,但其
2、薄弱环节在于清灰之后,滤料性能差异较大,尤其是对微细尘的除尘效率存在不利工况。本文利用测试滤料所得的压力损失、过滤效率、粉尘层的形成时间及厚度等参数,试图探讨找出其内在变化规律用于指导工程应用。2 研究对象及方法2.1 实验仪器及方法滤料性能测试装置1如图1,可进行洁净及发尘状态下的滤料过滤性能测试。环境空气由测试管道入口进入管道,经过被测滤料,流量计,由吸气泵抽吸排除。1发尘器;2、3Grimm便携式尘粒监测仪2;4被测滤料;5数字式微压计; 6转子流量计;7无油真空泵图1 滤料发尘阻力测试装置2.2 测试参数2.2.1 过滤速度过滤风速是指过滤材料面积上通过气流的速度,m/s。但是常用的滤
3、袋的过滤速度一般用m/min计算。 (1)式中:Q经过测试过滤器的风量,m3/h;f 过滤器的过滤有效面积,m2。2.2.2 分级过滤效率分级过滤效率i是指过滤器从空气流中除去的某个粒径的颗粒个数,除以进入此过滤器的该粒径的颗粒总数,所得商即为捕集效率,求出过滤材料分级效率。 (2)式中:iPM x的分级计数效率();N1i上风侧某粒径段计数浓度的平均值(粒/L);N2i下风侧某粒径段计数浓度的平均值(粒/L)。2.2.3 过滤阻力过滤阻力是指被测滤料前后的全压差,假设测试管道气流流速均匀,且无漏气,由于过滤速度较低,动压较小,可将过滤阻力近似看作滤料前后的静压差。2.2.4 粉尘层厚度测试发
4、尘采用医用滑石粉,真密度为2.75kg/m3,测量容积密度为0.60 kg/m3。测量粉尘质量采用BS224型电子天平。在稳态过滤条件下,粉尘沉积层厚度是时间的函数,在一段时间内,滤料表面粉尘沉积质量表示为, (3)式中:m 粉尘质量浓度,kg;C烟气粉尘浓度,g/m3;f有效过滤面积,m2;过滤速度,m/min;t时间,s;粉尘的容积密度,kg /m3;过滤介质厚度,m。2.3 测试对象 袋式除尘器滤料按过滤方式可分为:表面过滤、表层过滤和深层过滤三种。覆膜滤料属于表面过滤,梯度纤维复合滤料属于表层过滤3,普通针刺毡滤料多为深层过滤材料。选取具有代表性的滤料进行测试:梯度纤维复合滤料(A)、
5、普通针刺毡(B)、覆膜滤料(C)。2.4 数据处理方法利用数据回归分析4根据已获得的观测值采用拟合方法得到相关曲线,分析获得一些有意义的结论,并可以根据给定的自变量得出相应的预报值(拟合值或回归值)。回归分析的估计精度问题反应了拟合曲线满意程度。将实际观测值关于其均值的方差(即校正平方和)分解为两部分,前一部分是由回归线引起的,后一部分是由于实际观测值没有落在回归线上引起的(否则残差平方和为零)。3 测试结果及回归分析3.1 清洁滤料回归分析环境参数为:标准大气压,温度为18,相对湿度为68,空气密度为1.21kg/m3。清洁状态下改变气流速度得到各滤料的气流速度与压力损失的关系,见图2。图2
6、 清洁状态下,过滤速度与压力损失的关系线性回归分析得出的拟合直线为:。模型参数a、b及反应回归拟合程度好坏的见表1,表2。表1 不同滤料线型回归的模型参数滤料名称拟合系数ABCa-3.00-0.58-2.43b27.3212.832.93表2 拟合曲线的R2滤料残差SS回归SS校正SSA10.9582996.7253007.6840.996B1.978657.818660.0000.997C9.3424353.8054363.8750.998从表2中可以看出,回归分析得到在清洁状态下,各滤料的过滤速度与阻力呈线型关系,由拟合曲线的R2表明对直线拟合感到满意。3.2 发尘状态下滤料的回归分析回归
7、分析拟合曲线形式为:Y = A + B1X + B2X2。改变过滤风速,压力损失与时间及粉尘层厚度的关系分别见下图。 滤料A: 图3 压力损失与时间 图4 压力损失与厚度表3 滤料A,二次拟合曲线模型参数v(m/min)拟合系数0.801.001.201.501.802.002.503.00A4.7413.9020.1938.1036.8340.0750.8859.38B140.3045.3652.8950.2973.7783.1698.63118.36B2-0.280.490.972.651.932.282.993.51滤料B: 图5 压力损失与时间 图6 压力损失与厚度表4滤料B,二次拟合
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