除塵器阻力計(jì)算 |
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除塵器壓力損失決定著裝置的能耗大小、除塵效率、清灰時(shí)間間隔。 袋式除塵器阻力與除塵器結(jié)構(gòu)、濾袋布置、粉塵層特性、清灰方法、過濾風(fēng)速、粉塵濃度等因素有關(guān)。袋式除塵器的阻力(ΔP)一般由除塵器的結(jié)構(gòu)阻力(ΔPg(shù))、濾料阻力(ΔPo)和粉塵層阻力(ΔPC)三部分組成,即ΔP=ΔPg+ΔPo+ΔPc 式中,ΔPg—除塵器結(jié)構(gòu)阻力,Pa;ΔPc—濾料本身的阻力,Pa;ΔPc—粉塵層阻力,Pa。 除塵器結(jié)構(gòu)阻力是指設(shè)備進(jìn)出口及內(nèi)部流道擋板等造成的流動(dòng)阻力。通常ΔPg=200-500Pa。 濾料阻力:ΔPo=ξ0*u*VF/60 Pa (2)式中,u—空氣的粘度,1.81×10-2,Pa·s;VF—過濾風(fēng)速m/min,即單位時(shí)間每㎡濾料表面積所通過的空氣量;ξ0—濾料的阻力系數(shù),m-1。 粉塵層阻力:ΔPc=αm*δc*ρc*u*vF/60 Pa (3)ΔPc=αm*(Gc/F)*u*vF/60 Pa (3)式中,αm—粉塵層的平均比阻力,m/kg,αm隨著粉塵粒徑、真密度及粉塵內(nèi)部孔隙率的減小而增加,這就是說,處理粉塵的粒徑越小,ΔPc越大。Gc—濾料上堆積的粉塵量,kg;δc*—濾料上粉塵層厚度,m;F—濾料過濾面積,㎡;ρc—濾料上粉塵堆積密度kg/m?;u—空氣的粘度,1.81×10-2,Pa·s;VF—過濾風(fēng)速m/min,除塵器運(yùn)行τ秒后,濾料上堆積的粉塵量:Gc=(vF*F)/60*τ*y kg (4)式中,VF—過濾風(fēng)速m/min;F—濾料過濾面積,㎡;τ—濾料的連續(xù)過濾時(shí)間,s;y—除塵器入口處粉塵濃度,kg/m?;把公式(4)代入公式(3)則得ΔPc=αm*u*y*τ*(vF/60)2 Pa (5)粉塵層比阻力:αm=K/ρc*(Ad/Vd)2*(1-ε)/ε (m/kg) (6)式中,Gc/F—粉塵負(fù)荷,kg/㎡;K—Kozeny-Carman系數(shù);ρc—濾料上粉塵堆積密度kg/m?;Ad/Vd—塵粒表面積與體積之比,1/m;ε—粉塵層孔隙率; 殘留在濾料之中的粉塵層阻力:根據(jù)經(jīng)驗(yàn)整理,殘留在濾料之中的粉塵層阻力計(jì)算公式如下:ΔPc’=K*Vf^1.78 Pa式中,K—?dú)埩粼跒V料中粉塵層阻力系數(shù),通常在100-600之間,主要與濾料使用年限有關(guān);VF—過濾風(fēng)速m/min, 除塵器處理的氣體及粉塵確定以后,am、μ都是定值。從公式可以看出,粉塵層的阻力取決于過濾風(fēng)速、氣體的含塵濃度和連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間。除塵器允許的ΔPc。確定以后,ΔPc這三個(gè)參數(shù)是相互制約的。處理含塵濃度低的氣體時(shí),清灰時(shí)間間隔(即濾袋連續(xù)的過濾時(shí)間)可以適當(dāng)加長(zhǎng),處理含塵濃度高的氣體時(shí),清灰時(shí)間間隔應(yīng)盡量縮短;進(jìn)口含塵濃度低、清灰時(shí)間間隔短、清灰效果好的除塵器,可以選用較高的過濾風(fēng)速;相反,則應(yīng)選用較低的過濾風(fēng)速。不同的清灰方法要選用不同的過濾風(fēng)速就是這個(gè)原因。 為了使袋式除塵器保持高效運(yùn)行,清灰不能過于徹底,要求在濾料表面保留一定的粉塵層(即初層),這時(shí)的阻力稱為殘留阻力。清灰后隨濾料上粉塵的積聚,阻力也相應(yīng)增大,當(dāng)阻力達(dá)到允許值時(shí)又再次清灰。因此,在除塵器中積塵、清灰是不斷循環(huán)進(jìn)行的,除塵器阻力也是循環(huán)變化的。
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