1 濾袋壽命預(yù)計(jì)的意義
濾袋是袋式除塵器中最重要的部件之一,其壽命直接影響袋式除塵器的使用效果和經(jīng)濟(jì)性。在袋式除塵器的設(shè)計(jì)和使用中,對(duì)不同的新濾袋均會(huì)有一個(gè)設(shè)計(jì)壽命。從已公開(kāi)的資料來(lái)看,濾袋設(shè)計(jì)壽命的研究工作還不多,而濾袋壽命又直接影響除塵器的使用性能,因此,對(duì)濾袋實(shí)際使用壽命的預(yù)計(jì)顯得十分必要。
目前在袋式除塵器的使用和維護(hù)中,對(duì)濾袋的使用有以下3 種做法: ①完全按設(shè)計(jì)壽命使用,即只要到了設(shè)計(jì)壽命, 無(wú)論濾袋破損與否,均予以全部更換。此種做法的優(yōu)點(diǎn)是能確保除塵器的性能和使用效果,但由于受濾料性能、生產(chǎn)工藝、煙氣條件、自然氣候、除塵器結(jié)構(gòu),清灰和管理制度及設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率等多種因素的影響,很難準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)出濾袋的實(shí)際使用時(shí)間,且濾袋性能的變化無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確掌握,因此完全按設(shè)計(jì)壽命更換濾袋有時(shí)顯得很不經(jīng)濟(jì)。②以濾袋的破損為濾袋的壽命期限,即濾袋破1 條更換1 條,如果是濾袋的非正常破損,則這種做法是可行的;但如果是濾袋的自然破損,則這種做法顯然不太合適,因?yàn)榇藭r(shí)基本上所有濾袋已不符合使用要求,即其已自然老化,強(qiáng)度已大幅下降,故新?lián)Q濾袋必然承受額外的大負(fù)荷,從而縮短新濾袋的使用壽命, 增加了除塵器的維護(hù)工作量,也影響了除塵器的使用效果。 ③以經(jīng)驗(yàn)檢查使用中的濾袋,并確定是否更換。此種做法對(duì)內(nèi)濾式除塵器尚可以,但不適于外濾式除塵器。因?yàn)閷?duì)前者,無(wú)需拆下濾袋即能從濾袋外表觀察濾袋纖維的拉伸和粉塵穿透情況;但對(duì)后者,即使拆下濾袋亦很難對(duì)袋內(nèi)側(cè)進(jìn)行觀察。另外這種做法需要長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累,而且受人為因素影響較大,顯得很不科學(xué)。
隨著公眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和國(guó)家對(duì)除塵器外排粉塵量的削減,新的可提高過(guò)濾效率的濾料將不斷出現(xiàn),例如最近幾年出現(xiàn)的覆膜濾料,其價(jià)格較之普通濾料高,這必然會(huì)增大袋式除塵器的運(yùn)行成本,因此對(duì)濾袋使用壽命進(jìn)行比較準(zhǔn)確的判斷有很大的現(xiàn)實(shí)意義。
2 濾袋壽命預(yù)計(jì)方法
濾袋的實(shí)際使用壽命與濾料性能和使用條件(包括生產(chǎn)工藝、煙氣條件、自然氣候、除塵器結(jié)構(gòu)及其清灰方式、設(shè)備管理等) 有關(guān),由于使用條件涉及因素多而無(wú)法較精確地進(jìn)行把握,因此初步設(shè)想以設(shè)計(jì)壽命時(shí)的濾料性能來(lái)估計(jì)濾袋的實(shí)際使用壽命,亦即正常情況下,當(dāng)濾袋即將到達(dá)設(shè)計(jì)壽命時(shí)期時(shí),隨機(jī)取下數(shù)條濾袋,對(duì)其進(jìn)行斷裂強(qiáng)力和伸長(zhǎng)率及靜態(tài)性能檢驗(yàn),以這些性能來(lái)預(yù)計(jì)濾袋的實(shí)際使用壽命。濾料的經(jīng)向(即濾袋的經(jīng)向) 變形常導(dǎo)致內(nèi)濾式濾袋下進(jìn)風(fēng)口的堵塞,而緯向變形,對(duì)外濾式濾袋能加大濾袋與框架的沖擊磨損,降低濾袋的壽命,因此對(duì)不同型式的袋濾器, 對(duì)其濾袋使用的考核指標(biāo)應(yīng)有所區(qū)別。另外濾袋的過(guò)濾風(fēng)速與壓力損失之間的關(guān)系實(shí)際是對(duì)濾料性能及濾袋使用條件的綜合反映。因此這種關(guān)系也是濾袋使用壽命的一個(gè)重要指標(biāo)。
基于以上考慮,可初步設(shè)定: ①在濾袋設(shè)計(jì)壽命末期,濾袋斷裂強(qiáng)力的變化率≤10 % ,斷裂伸長(zhǎng)率的變化率≤20 % (與濾袋使用前或有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相比) ; ②在濾袋設(shè)計(jì)壽命末期, 濾袋工況下過(guò)濾風(fēng)速與壓力損失基本維持在設(shè)計(jì)水平。如果以上2 個(gè)條件能同時(shí)滿足,則可判定,濾袋實(shí)際使用壽命可延長(zhǎng)1 年。
上鋼五廠100 t 直流煉鋼電爐采用長(zhǎng)袋低壓脈沖袋式除塵器,過(guò)濾面積11 716 m2 ,設(shè)計(jì)處理風(fēng)量80 萬(wàn)m3/ h ,設(shè)計(jì)過(guò)濾風(fēng)速1. 14 m/ min ,設(shè)計(jì)清灰后濾袋壓力損失600~700 Pa , 濾袋設(shè)計(jì)壽命3 年。在濾袋使用2 年零9 個(gè)月的時(shí)候,該廠分別在除塵器尾部?jī)上潴w中各取1 條濾袋進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果如下:
(1) 外觀:2 條濾袋內(nèi)外側(cè)均無(wú)明顯磨損及破裂現(xiàn)象,濾袋內(nèi)側(cè)仍非常干凈,說(shuō)明粉塵透過(guò)率很小。
(2) 經(jīng)緯向斷裂強(qiáng)力及伸長(zhǎng)率見(jiàn)表1。

(3) 濾袋的過(guò)濾風(fēng)速與壓力損失。檢驗(yàn)時(shí),該除塵器處理風(fēng)量仍為8 萬(wàn)m3/ h 左右,亦即過(guò)濾風(fēng)速仍為1. 14 m/ min 左右,此時(shí)清灰后濾袋的壓力損失亦為600~700 Pa (每個(gè)箱體有區(qū)別) 。
該除塵器使用的美國(guó)蘭特(LANTOR) 公司制造的聚脂 (Polyester) 針刺氈,該公司提供的經(jīng)向斷裂強(qiáng)力為891 N ,緯向斷裂強(qiáng)度為1 113 N ,而伸長(zhǎng)率的數(shù)據(jù)未提供,但根據(jù)我國(guó)編制的《袋式除塵器用濾料及濾袋技術(shù)條件》(GB12625 90) 的要求,斷裂強(qiáng)力經(jīng)向> 600 N ,緯向> 1 kN ,斷裂伸長(zhǎng)率徑向 < 35 % ,緯向< 55 %。該除塵器濾袋在使用2 年9 個(gè)月后,對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可知:
(1) 經(jīng)緯向斷裂強(qiáng)力超過(guò)制造廠提供的初始值,亦超過(guò)了我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值;
(2) 對(duì)外濾式除塵器最重要的緯向斷裂伸長(zhǎng)率與我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)值相比下降了9. 3 %~1. 7 %;
(3) 設(shè)定過(guò)濾風(fēng)速下的壓力損失仍維持在設(shè)計(jì)水平。因此,當(dāng)時(shí)認(rèn)定,該除塵器濾袋可再繼續(xù)使用1 年,即濾袋實(shí)際使用壽命為4 年。在該除塵器使用至3 年半的時(shí)候,由于電爐生產(chǎn)及其他情況的變化,該除塵器處理風(fēng)量提到了10 萬(wàn) m3/ h ,亦即過(guò)濾風(fēng)速為1. 42 m/ min ,提高了25 % ,但清灰后濾袋壓力損失未超過(guò)850 Pa。據(jù)此,可以認(rèn)為,原預(yù)計(jì)濾袋可以多使用1 年的結(jié)論是正確的。
3 結(jié)論
綜上所述,對(duì)濾袋的實(shí)際使用壽命進(jìn)行預(yù)計(jì)是必要的, 亦是可以進(jìn)行的。當(dāng)然,使用壽命預(yù)計(jì)的判據(jù)仍有待進(jìn)一步的探討和檢驗(yàn)。
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