袋除尘器脉冲喷吹系统的试验研究

:目前，在工业烟气粉尘污染治理领域，以其除尘效率高，适应范围广，逐渐替代电除尘器成为主导技术。是影响袋除尘器除尘效率的关键因素之一，也是影响滤袋寿命和除尘器运行阻力的重要因素。由于袋除尘器用脉冲阀的性能存在较大差异，使得工程应用中的袋除尘器脉冲喷吹系统性能存在差异，并影响到除尘器除尘效率和滤袋寿命。本文利用脉冲喷吹试验台开展脉冲喷吹试验，探索不同规格型号的脉冲阀和喷吹管等参数的关系以及滤袋袋口、袋中和袋底喷吹压力变化规律。为袋特别是喷吹技术的优化设计提供依据，也利于指导袋除尘工程设计。

1试验

1.1试验设备

开发一套脉冲喷吹试验台（见图1），包括脉冲喷吹系统的物理本体及数据采集系统。

图1脉冲喷吹试验台

1.供气系统；2.分气箱；3.脉冲阀；4.喷吹管；5.数据采集点；6.滤袋组件；7.PLC数据采集系统；8.计算机

其中本体包含袋除尘器喷吹系统的主要部件：供气系统、分气箱、脉冲阀、喷吹管和滤袋组件（包含滤袋及袋笼），试验台的物理本体有关参数与产品参数相同，并按照试验需要设计为可调节，如喷吹管可以进行更换、喷吹管长度和喷吹管直径可调节及分气箱上可以安装4种以上脉冲阀（包括3英寸淹没阀以及柱塞阀）；脉冲喷吹试验台数据采集系统包含：压力变送器、屏蔽电缆、PLC数据采集系统和进行数据输出显示的计算机，并安装具有数据记录功能的试验控制软件（见图2）。根据试验需要，在试验台上设置若干数据采集点，以满足试验需要。

图2试验参数实时监控界面

1.2试验过程

按照试验大纲，调试好脉冲喷吹试验台，选定待测脉冲阀，接好喷吹管；接通PLC数据采集系统以及控制软件，在控制软件上设置好脉冲时间、喷吹压力等参数。启动供气系统，脉冲喷吹试验台开始工作，待分气箱中压力达到控制软件设定压力，试验台自动喷吹，各采集点的数据通过PLC数据采集系统传输到计算机控制软件中，并以数据库形式保存。依次按照试验大纲，对脉冲阀、喷吹压力、脉冲时间和喷吹管参数进行调整，并记录相关试验数据，完成脉冲喷吹试验数据采集工作。

2试验数据分析

2.1脉冲阀耗气量对比

选取4个厂家脉冲阀进行耗气量对比试验，其中B、C、D脉冲阀均为进口3英寸双膜片淹没式脉冲阀，为水泥行业袋除尘器常用脉冲阀，B脉冲阀出气口公称通径76mm，C、D脉冲阀出气口公称通径75mm。淹没式脉冲阀结构见图3[2]。

A脉冲阀为国产柱塞阀，也称作活塞式脉冲阀，与同规格膜片淹没式脉冲阀相比，具有更大的喷吹气量，可以带更多条滤袋，在电力行业应用较多。本次试验用柱塞阀的活塞直径105mm，结构见图4[3]。

图3淹没式脉冲阀结构

图4柱塞式脉冲阀结构

图5为A、B、C、D4个阀在相同的气源、储气罐及试验条件，相同的喷吹压力和脉冲时间下，喷吹过程中分气箱压力值变化曲线。

图5喷吹过程中4个脉冲阀充气箱压力峰值变化曲线

由分气箱压力变化曲线可以看出，4个脉冲阀耗气量的对比关系为：A阀＞C阀＞B阀＞D阀。其中A阀耗气量最大，而B、C、D阀的耗气量较为接近，主要原因为柱塞阀的结构与膜片阀不同所致[2]。

脉冲阀每阀次的耗气量可根据公式（1）计算得出（计算结果略）：

式中：

ΔQ——脉冲阀每阀次喷吹耗气量，m3；

P0——系统初压，kPa；

Q——系统容积，m3；

Pa——标准大气压，kPa；

P1——系统末压，kPa；

K——定压比热与定容比热之比，K=1.4。