1.1 定义与公式
过滤风速(V)指含尘气体通过滤袋单位面积的速度:
V = Q / (A × 60)
其中:
Q:处理风量(m³/h)
A:有效过滤面积(m²)
* 例如:6000m³/h风量配100m²过滤面积,风速为1.0m/min*
1.2 合理范围
常规工况下,风速一般控制在 0.5~2.0m/min,但需根据实际需求细化:
脉冲喷吹式:1.2~2.0m/min(清灰能力强)
反吹风式:0.6~1.3m/min
玻璃纤维滤袋:0.5~0.8m/min(耐温但透气性低)
二、不合理的选择带来的影响
选择合适的布袋除尘器过滤风速(通常用米/分钟表示)是设计高效、稳定且经济运行的除尘系统的关键环节。过滤风速过高或过低都会带来一系列问题:
2.1 过滤风速过高
滤袋压差急剧增加:导致风机能耗大幅上升
清灰负担加重、频率提高:缩短滤袋和清灰机构寿命
粉尘穿透率增加:降低除尘效率,排放超标
滤袋磨损加剧:特别是袋口、龙骨接触点、箱体壁面处,滤袋寿命显著缩短
糊袋风险增加:对于潮解性、黏性粉尘,高风速可能将粉尘更深地压入滤料内部,难以清灰
2.2 过滤风速过低
设备尺寸增大:需要更多的滤袋和更大的箱体空间,增加初期投资和占地面积。
可能不利于清灰:在极低风速下,粉尘层可能无法形成有效的支撑结构,清灰时可能整片剥落,影响效率和滤袋寿命(但这种情况相对少见)。
因此,过滤风速的选择必须综合考虑多种因素,没有一个适用于所有情况的“***佳”值,它是一个经验与计算相结合的结果。
三、选型影响的因素
3.1 粉尘性质
粒径分布:
细粉尘(如水泥、粉煤灰、滑石粉)需要较低的风速(通常<1.0 m/min),以防止穿透和保持低压差;
粗粉尘(如木屑、矿渣)可承受稍高风速(如1.0-1.5 m/min)。
密度与磨琢性:高密度、磨琢性强的粉尘(如石英砂、金属粉尘)需较低风速以减少对滤袋的物理磨损。
粘性与潮解性:粘性粉尘(如沥青烟、树脂粉尘)或易潮解的粉尘(如某些化肥、盐类)必须采用较低的风速(常<0.8 m/min),以防止糊袋和清灰困难。
可燃性与爆炸性:对于易燃易爆粉尘,通常建议保守选择较低风速,并确保防爆措施到位。
3.2 料材质与结构
材质:不同材质的透气性、强度、耐温性、表面光滑度不同。例如:
普通涤纶针刺毡:常用风速范围较广(0.8-1.5 m/min)
玻纤覆膜滤料:因表面光滑且膜阻挡性好,可承受较高风速(1.0-1.8m/min),且压差较低芳纶、PPS、PTFE等高温或耐腐蚀滤料:选择风速时需同时考虑粉尘特性和滤料本身的推荐范围。
结构:表面处理(如烧毛、压光、覆膜)显著影响粉尘剥离性和风速选择。覆膜滤料允许更高风速。滤料克重、厚度也影响其透气性和强度。
3.3 清灰方式
脉冲喷吹:清灰能力***强,允许采用相对较高的过滤风速(常见范围0.8-2.0m/min)。其中
高压脉冲:清灰力度大,风速可选上限较高。
低压脉冲:清灰更柔和均匀,对滤袋损伤小,常用风速范围0.8-1.5 m/min。
气箱脉冲:清灰时整个箱体离线,风速选择可稍高于在线清灰方式。
反吹风:清灰强度较弱(机械回转反吹、分室反吹等),通常采用较低的过滤风速(0.5-1.20m/min)
机械振动:清灰效果相对较差,基本被淘汰,风速很低(<0.6 m/min)。
3.4 除尘器类型与设计
长袋低压脉冲除尘器:专为处理大风量设计,滤袋长度可达6-8米甚至更长,其设计风速通常比短袋脉冲除尘器低(如0.7-1.2 m/min),以确保袋底有足够的清灰能量和均匀性。
滤袋布置与间距:滤袋间距过小或气流分布不均,会迫使局部实际风速过高,影响整体性能和滤袋寿命。设计良好的气流分布至关重要。
花板平整度、袋笼质量:影响滤袋安装的垂直度和稳定性,间接影响风速选择的合理性和滤袋磨。
损。
3.5 入口粉尘浓度
浓度越高,单位时间内堆积在滤袋上的粉尘越多,需要更频繁的清灰或更低的过滤风速来维持合理的压差。高浓度(>100 g/m3甚至更高)通常需要选择推荐范围中偏低的风速
3.6 气体温度与湿度
温度:高温气体粘度增大,会增加粉尘在滤袋上的附着力和过滤阻力,通常需要降低风速。同时温度影响滤料选择,进而间接影响风速。
湿度:高湿度会增加粉尘的粘性,易导致糊袋,需选用较低风速。需特别注意露点问题。
四、常见过滤风速范围参考(需结合上述因素具体分析):
一般工业粉尘(如焊接烟尘、机械加工粉尘、非粘性物料输送粉尘):0.8-1.5 m/min
细粉尘、轻粉尘(如水泥、粉煤灰、颜料、面粉、谷物粉尘):0.7-1.2 m/min(常取较低值)
粘性、潮解性、纤维性粉尘(如沥青烟、树脂、化肥、木工刨花粉尘):0.5-0.9 m/min(必须取较低值)
磨琢性强的粉尘(如喷砂、金属抛光、矿石破碎):0.7-1.2 m/min(常取较低值,并选用耐磨滤米斗)
采用覆膜滤料(尤其PTFE覆膜):可比同工况非覆膜滤料提高20%-50%的风速(如1.0-1.8m/min),且能维持较低压差。
长袋低压脉冲除尘器:0.7-1.2 m/min
五、选择步骤与建议:
1.详细分析工况: 明确粉尘所有关键特性(成分、粒径、密度、粘性、潮解性、磨琢性、浓度、温湿度、是否有爆炸性等)。
2.选择合适的滤料: 根据粉尘特性、气体温度、耐化学腐蚀性要求、清灰方式等,初选几种可能的滤料。
3.确定清灰方式: 根据处理风量、粉尘特性、场地条件等选择***合适的清灰方式。
4.参考经验数据: 查找类似行业、类似粉尘、类似滤料和清灰方式的应用案例,获取经验风速范围。5.初步选定风速范围: 结合上述因素,在参考范围内初步选定一个保守值(通常偏向范围下限以确保安全可靠,尤其是重要或工况恶劣的情况)
6.计算所需过滤面积: 处理风量/选定过滤风速=所需总过滤面积。
7.设计除尘器结构: 根据过滤面积确定滤袋数量、尺寸、布置方式,设计箱体大小和气流分布。
8.校核与优化:
压降预测: 使用经验公式或软件预测运行压降是否在合理范围(通常新滤袋<1000-1500 Pa,稳定运行<1500-2000 Pa)。
清灰能力校核:确保在选定风速下,清灰系统能有效清除滤袋上的粉尘层。
滤袋寿命预估:评估选定风速下滤袋的预期寿命是否满足经济性要求。
专家咨询/模拟: 对于复杂或关键应用,咨询滤料供应商、除尘器制造商或专业设计院,或使用CFD模拟气流分布。
9.***终确定: 在满足性能、寿命、成本要求的前提下,确定***终的过滤风速。