大型行喷脉冲袋式除尘器喷吹管的设计和改进

大型行喷脉冲袋式除尘器喷吹管的设计和改进

近年来，我国袋式除尘器获得了迅猛发展，其规格逐渐增大，品种也多种多样，过滤面积由几百平方发展到几万平方米，处理风量也由几万立方米增加到几百万立方米。这些除尘器从喷吹形式来说大部分都属脉冲袋式除尘器，在滤袋上方设有喷吹管，每个喷吹管上有若干个喷吹孔，每个喷吹孔对准一个滤袋口，清灰时从脉冲阀喷出的脉冲气流通过喷吹孔的喷射作用射入滤袋，并诱导周围的气体，使滤袋产生振动，加上逆气流的作用使滤袋上的粉尘脱落下来，从而完成清灰过程。喷吹管和喷口结构为除尘器的关键部位，其结构设计的合理性直接影响到除尘器的使用效果和滤袋的使用寿命。下面就大型行喷脉冲袋式除尘器喷吹系统的结构设计和改进介绍如下:

2 喷吹管的结构设计

2.1喷吹管

选择喷吹管时，其古径与脉冲阀出气管的管径相当，由于无须耐压要求，一般都选择薄壁焊管:喷吹管的长度取决于脉冲阀能喷吹的滤袋数、滤袋的直径和滤袋的中心距;喷吹管的壁厚取决于管的长度和材质，选用时要保证喷吹管不会因自重而弯曲即可，如3"淹没式脉冲阀所选用的喷吹管一般采用焊接钢管外径为489，壁厚<4mm。

2.2 喷吹口孔径

一般来说，喷嘴孔径截面积之和a与脉冲阀出气口截面积b之比c约等于50%~65%。如3"淹没式脉冲阀喷吹管上有16个喷嘴，喷嘴孔径平均15mm，截面积176mm2，a=16x176=2816mm2，脉冲阀出气口直径为81mm，截面积b=5150mm2，则c=2816/5150=54%，在50%~65%的范围内。我们在设计KDM220-2x6型袋式除尘器喷吹管时，每根喷吹管上有11个孔，喷吹孔平均孔径为19mm，总截面积a=3117 mm2，脉冲阀管截面积b=5150mm2，则c=3117/5150=60.5%。

脉冲气流从脉冲阔喷吹后，沿喷吹管的长度方向上，其速度和静压力分布是不均匀的，为保证每个喷吹孔的喷气量相当。设计喷吹管上喷嘴孔径的大小时，离脉冲阀远的喷吹孔径小，一般比离脉冲阀近的喷吹孔,径要小0.5~2.0mm。

2.3喷吹孔形状

我们通常设计喷吹管的喷吹口时,喷吹口孔距的公差为±0.5mm，喷吹孔应垂直向下，不能倾斜，其轴心线的垂直度≤0.4mm，否则喷吹气流会冲刷滤袋;喷吹口一般是钻孔成型,这种孔易加工，但喷吹阻力大。为此，我们在设计KDM220型袋除尘器时设计出一种带翻边的弧形孔。这种喷吹口不仅能减少系统喷吹阻力 ，而且能使压缩气流尽量汇中干一点喷出，以防气流发散无序冲刷滤袋，从而从结构上减少气流冲刷滤袋的可能性。

2.4喷吹管距离花板的距离

喷吹管上每个喷孔下接有一个导流管，可使喷射出的气流能集中垂直向下。导流管喷出口与滤袋口的距离h1，对喷吹清灰效果至关重要。因为h1值太小，吸进的气流会太少，影响清灰效果:h1值太大，喷射气流可能不能进入滤袋。所以h1值可根据射流原理和试验确定。射流从导流管喷出后，射流不断将周围空气吸入射流之中，射流的断面不断扩大，此时的射流流量也逐渐增加，而射流速度逐渐降低直到消失。射流速度开始从射流周边降低，逐步发展到射流中心。当射流出口为圆形时，射流可向上下左右扩散，这种射流称为圆形射流。图2为管脉冲喷射清灰利用射流原理的示意图。 将射流进入滤袋某一点的轴向速度为零处视为射流的边界，设:距袋口100~150 mm处、射流边界距导管喷口的距离为h2。将射流边界向喷射口方向延伸，会聚于点P，称为射流极点。根据射流原理得出喷出口到射流极点的相对距离h为:

h=0.145d/k(mm)(1)

式中d-喷射孔直径(mm);

k-射流混合强度的紊流系数，对圆柱形喷孔k=0.076。

射流扩散角a的正切为

tga=3.4k，a=14.5°

则(2)

如我们KDM220除尘器选用3"淹没式脉冲阀，其喷吹管导向管的喷孔d=19mm，滤袋直径0=160mm，求导流管喷口与滤袋口的距离h1。

[解](1)求导流管的长度h，即

h=0.145d/k=0.145x1910.076=36.25mm 取为40 mm

导流管内径比喷孔稍大1-2 mm，这里我们选择20 mm，则导流管我们设计为φ25x2.5焊管,长度L=40 mm,

(2)求h2.即 mm

则h1=h2-h-120=309-36.25-120=152.75 mm 取为155 mm 所以KDM220型除尘器的喷吹管距离花板面的距离为155+40=195 mm

我们还可以看出,滤袋口总有120毫米左右的距离经常受到高压气流的直接冲刷,如果喷吹口中心和滤袋口中心稍有偏差,高压气流喷吹滤袋会更强烈,从而导致滤袋很短时间就会损坏,直接影响除尘器的使用效果和维护成本。

根据这种现象和文氏管的使用情况，我们设计出一种引流管，把它安装在滤袋口上部，与内置式文氏管相比，不影响滤袋的有效过滤面积，增加了二次引流量，还能减少高压气流对滤袋的直接冲刷，

3 结语

(1)通过对喷吹孔的孔径大小的合理选择，保证每个喷吹孔的气流量一致，提高了滤袋清灰的均匀性。

(2)通过在滤袋口上方增设引流管，增加了二次诱导气流量，减少了喷吹气流对滤袋口的冲刷，延长滤袋的使用寿命。

(3)通过改进喷吹孔的形状，减少了系统喷吹阻力，提高了清灰效果，降低能耗。