您的位置：首頁 > 技術文獻 > SO2/HCL/NOX檢測 > 過濾風速對纖維過濾器壓力損失的試驗研究
試驗是在氣流含塵濃度較低的情況下進行研究， 由于過濾氣體含塵濃度低， 沉積在濾料上的粉塵量就少， 這種情況下近似認為少量沉積的粉塵不會對濾料的過濾性能產生影響， 濾料過濾性能不隨時間和粉塵沉積量而發(fā)生變化。本文以大氣塵為過濾對象， 主要針對過濾速度對過濾性能的影響進行實驗測試。根據國家標準搭建袋式除塵器的試驗臺， 通過試驗數據得出過濾風度與壓力損失的試驗關系曲線， 結合理論分析得出過濾性能隨著過濾風速改變的變化規(guī)律。 ２ 理論分析 ２．１ 壓力損失理論 過濾器的阻力包括過濾器的結構阻力（即氣流經過進口、出口和花板等） 和過濾阻力兩部分組成。對于袋式過濾器，濾袋的過濾阻力Ｐｆ是由清潔濾袋的阻力損失Ｐ０和粘附粉塵層的阻力損失Ｐｄ兩部分組成， 即： ２．２ 過濾介質壓力損失 清潔氣流通過時過濾介質的壓力損失特性，可反映濾料本身的特性， 與粉塵特性無關。在填充率、纖維直徑及濾料厚度不變的情況下， 過濾材料的阻力與過濾速度Ｖ成正比。故過濾介質壓力損失可以表示為： Ｐｆ＝ＫＯＶ （４） ２．３ 濾筒結構壓力損失及除塵器結構壓力損失 氣流通過過濾元件時， 所遇到的結構尺寸比纖維直徑大的多， 慣性力大到不能忽略的程度 。 ［２］如果過濾元件的形狀尺寸給定， 結構阻力主要來自氣流的沿程損失， 大小取決于氣流的流動速度、密度等因素。由流體力學沿程阻力計算式可以得到結構阻力： ３ 試驗研究 ３．１ 試驗臺簡介 本試驗臺 （ 見圖 １） 是模仿工業(yè)用袋式除塵器進行搭建的， 其尺寸參數依照國家標準進行設計。按照濾袋形狀劃分屬于圓袋式除塵器； 按照過濾方向和進氣口位置劃分屬于下進風外濾式袋式除塵器 ， 工業(yè)生產中大多使用此種類型的除 ［３］塵器， 因此該試驗臺具有很強的代表性。 氣體通過吸氣管進入除塵室， 由于除塵室空間較大形成一個靜壓箱， 因此此處氣流穩(wěn)定， 壓力平穩(wěn)。在該處連接氣溶膠檢測儀和數字微壓計 （通過靜壓環(huán)連接） ， 獲得的測量值上下波動小， 真實可靠。系統風量通過 ＳＡＭＣＯ－ｉ 高功能靜音式變頻器進行調節(jié)， 風速變化區(qū)間大， 風機可由 ２５０ｒ／ｍｉｎ 調節(jié)到 ２９５０ｒ／ｍｉｎ， 而且可實現無級變速。本次試驗主要是針對對潔凈狀態(tài)下的濾袋進行測試， 因此選擇環(huán)境大氣作為過濾對象。測試時段選擇在下午，此時大氣溫度、濕度、以及含塵量都較早晨和傍晚更為穩(wěn)定， 可近似認為塵源狀態(tài)穩(wěn)定。測試濾料選擇 ７２９ 機織濾布及覆膜 ７２９ 濾料。 ３．２ 測試方法 ３．２．１ 流量測量 ＳｗｅｍａＡｉｒ ３００ 是瑞典 ＳＷＥＭＡ 公司生產的多用途儀表， 本試驗用該儀器測量氣體流量。該儀器的 ＡＰＦ 模式是測量管道風量的專用模式， 基于以 下 標 準 （ １） 北 歐 通 風 及 建 筑 委 員 會 １９９８；（ ２） 國際標準 ＩＳＢＮ９１－ ５４０－ ５８２７－ ９。測量管道直徑為 １６ｃｍ， 選取測點為 ０．７１Ｄ 和 ０．２９Ｄ 處， 這樣在兩個垂直方向共有測點四個， 儀器將自動儲存讀數， 根據內置軟件計算管道平均風速和氣體流量， 有了流量和濾袋面積， 我們便可以得知過濾風速。 ３．２．２ 阻力測量 采用數字型微壓計測量濾臺前后的壓力損失。在過濾室的四個面上各取一壓力測試口， 再通過皮管進行連接， 使之形成靜壓環(huán)后聯入微壓計，通過微壓計的讀數可知風速變化時壓差的變化規(guī)律。 ３．３ 試驗結果 見圖 ２～圖 ７。 ４ 分析 由以上數據可知， 隨著過濾速度的的增加， 覆膜濾料比未覆膜濾料壓力損失增長幅度更快。當過濾速度為 １２ （ｍ／ｍｉｎ） 時， 覆膜 ７２９ 濾筒壓力損失為 ５３２ （Ｐａ）， 當過濾速度增至 １５ （ｍ／ｍｉｎ）時， 壓力損失增至 ７４６ （Ｐａ）， 期間增幅４０．２％； 而同速度區(qū)間內， 濾布 ７２９ 壓力損失增幅只有３７％。所以， 隨著過濾速度的增加， 覆膜濾料壓力損失具有更快的增長速度。同時隨著過濾速度的增加， 濾筒壓力損失與除塵器結構壓力損失之間的差值也隨之增大，其原因為： 首先， 濾筒結構壓損的系數 Ｋ１ 高于過濾器結構阻損系數 Ｋ２， 當 Ｖ 增加時， 結構壓損差值迅速上升； 其次， 濾筒壓力損失還包括過濾介質壓力損失， 介質壓損隨著過濾速度的增加而上升。因此， 隨著過濾速度增加， 濾筒壓力損失上升的更快。另外可以得到， 濾筒壓力損失在除塵器總壓損中所占比重明顯占優(yōu)， 隨著過濾速度的增加， 濾筒壓損較除塵器結構壓損上升更快。但是， 二者在除塵器總壓損中所占比重變化不大。分析認為，之所以覆膜 ７２９ 濾筒壓力損失所占比重較濾布 ７２９高， 是因為前者表面覆膜增加了過濾介質壓力損失造成的。 ５ 結論 通過理論分析和試驗研究可知， 纖維過濾器的壓力損失隨著風速的增大而增加， 而覆膜濾料壓力損失的增長速度更快。整個除塵器中濾筒壓力損失占比重最大， 而濾料是決定濾筒壓力損失 的主要部件， 作為袋式除塵器 “心臟”的濾料，濾料性能直接關系到袋式除塵器的使用效果。隨著濾料加工技術的不斷發(fā)展，低阻、高效、長壽命的濾料將是下一步發(fā)展的重點 。 | ||
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