目前，在輕工業(yè)氣溶膠粉塵環(huán)境污染環(huán)境治理應(yīng)用領(lǐng)域，袋除塵器以其除塵成本低，適應(yīng)環(huán)境面廣，漸漸代替電除塵器成為主導(dǎo)控制技術(shù)。脈沖DAT160控制系統(tǒng)是負(fù)面影響袋除塵器除塵工作效率的關(guān)鍵因素之一，也是負(fù)面影響濾袋使用壽命和除塵器運(yùn)行阻力的重要因素。由于袋除塵儀制脈沖閥的操控性存在較大差別[1]，使得工程應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域中的袋除塵器脈沖DAT160控制系統(tǒng)操控性存在差別，并負(fù)面影響到除塵器除塵工作效率和濾袋使用壽命。本文利用脈沖DAT160測(cè)試TA-I開展脈沖DAT160測(cè)試，探索不同VS160的脈沖閥和DAT160管等參數(shù)的關(guān)系和濾袋號(hào)球、盒內(nèi)和袋底DAT160阻力變動(dòng)規(guī)律。為袋除塵控制技術(shù)特別是DAT160控制技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)，也利于指導(dǎo)袋除塵建筑設(shè)計(jì)。

1　測(cè)試

1.1　測(cè)試設(shè)備

KF一TA-O脈沖DAT160測(cè)試TA-I（蟹蛛科花1），包括脈沖DAT160控制系統(tǒng)的物理既存及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)。

圖1　脈沖DAT160測(cè)試TA-I

1.供熱控制系統(tǒng)；2.分氣箱；3.脈沖閥；4.DAT160管；5.統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)；6.濾袋模塊；7.PLC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)；8.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

其中既存包涵袋除塵器DAT160控制系統(tǒng)的主要部件：供熱控制系統(tǒng)、分氣箱、脈沖閥、DAT160管和濾袋模塊（包涵濾袋及袋籠），測(cè)試TA-I的力學(xué)既存有關(guān)模塊與產(chǎn)品模塊完全相同，并依照測(cè)試須要設(shè)計(jì)為可控制，如DAT160管能展開更換、DAT160管長(zhǎng)度和DAT160管直徑約可控制布佐克氣箱上能加裝4種以上脈沖閥（包括3寸沖走閥和滾輪閥）；脈沖DAT160測(cè)試TA-I統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)包涵：阻力DMD、屏蔽電纜、PLC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)和展開統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)輸出顯示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并加裝具有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)歷史記錄功能的測(cè)試多媒體播放（蟹蛛科花2）。根據(jù)測(cè)試須要，在測(cè)試TA-I上增設(shè)若干統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，以滿足測(cè)試須要。

圖2　測(cè)試模塊實(shí)時(shí)監(jiān)控界面

1.2　測(cè)試操作過(guò)程

依照測(cè)試概要，調(diào)試好脈沖DAT160測(cè)試TA-I，選定待測(cè)脈沖閥，角蕨DAT160管；接通PLC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)和多媒體播放，在多媒體播放上增設(shè)好脈沖天數(shù)、DAT160阻力等模塊。啟動(dòng)供熱控制系統(tǒng)，脈沖DAT160測(cè)試TA-I開始工作，待分氣箱中阻力達(dá)到多媒體播放設(shè)定阻力，測(cè)試TA-I自動(dòng)DAT160，各采集點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)通過(guò)PLC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)多媒體播放中，并以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)形式保存。依次依照測(cè)試概要，對(duì)脈沖閥、DAT160阻力、脈沖天數(shù)和DAT160管模塊展開調(diào)整，并歷史記錄相關(guān)測(cè)試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，完成脈沖DAT160測(cè)試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集工作。

2　測(cè)試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)挖掘

2.1　脈沖閥耗風(fēng)量對(duì)照

選取4個(gè)廠家脈沖閥展開耗風(fēng)量對(duì)照測(cè)試，其中B、C、D脈沖閥均為JK3寸雙膜片沖走式脈沖閥，為水泥行業(yè)袋除塵器常用脈沖閥，B脈沖閥泵單演通徑76mm，C、D脈沖閥泵單演通徑75mm。沖走式脈沖閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)蟹蛛科花3[2]。

A脈沖閥為G產(chǎn)滾輪閥，也稱作往復(fù)式脈沖閥，與同規(guī)格膜片沖走式脈沖閥相比，具有更大的DAT160風(fēng)量，能帶更多條濾袋，在煤炭行業(yè)應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域非常多。本次測(cè)試用滾輪閥的活塞直徑約105mm，內(nèi)部結(jié)構(gòu)蟹蛛科花4[3]。

圖3　沖走式脈沖閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖4　滾輪式脈沖閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　圖5為A、B、C、D 4個(gè)閥在完全相同的供氣、ER9T及測(cè)試條件，完全相同的DAT160阻力和脈沖天數(shù)下，DAT160操作過(guò)程阿呂迪氣箱阻力值變動(dòng)曲線。

圖5　DAT160操作過(guò)程中4個(gè)脈沖閥噴水箱阻力峰值變動(dòng)曲線

由分氣箱阻力變動(dòng)曲線能看出，4個(gè)脈沖閥耗風(fēng)量的對(duì)照關(guān)系為：A閥＞C閥＞B閥＞D閥。其中A閥耗風(fēng)量比較大，而B、C、D閥的耗風(fēng)量較為接近，主要原因?yàn)闈L輪閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與膜片閥不同所致[2]。

脈沖閥每閥次的耗風(fēng)量可根據(jù)公式（1）[4]計(jì)算得出（計(jì)算結(jié)果略）：

                  (1)

式中：

　　ΔQ——脈沖閥每閥次DAT160耗風(fēng)量，m3；

　　P0——控制系統(tǒng)初壓，kPa；

　　Q——控制系統(tǒng)容積，m3；

　　Pa——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，kPa；

　　P1——控制系統(tǒng)末壓，kPa；

K——定壓比熱與定容比熱之比，K=1.4。

2.2　脈沖閥DAT160效果對(duì)照

DAT160效果是判定脈沖閥操控性的重要指標(biāo)，本組對(duì)照測(cè)試選用濾袋上阻力峰值和選定阻力值區(qū)間作用天數(shù)作為判定DAT160效果的指標(biāo)。圖6為完全相同模塊下采用 4個(gè)閥展開DAT160測(cè)試，測(cè)量到的濾袋號(hào)球阻力變動(dòng)曲線。

圖6　4個(gè)閥對(duì)號(hào)球的DAT160阻力峰值變動(dòng)曲線

從圖6所測(cè)測(cè)試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)能看出，4個(gè)脈沖閥對(duì)濾袋阻力峰值對(duì)照結(jié)果：B閥＞A閥＞C閥＞D閥。測(cè)試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明濾袋號(hào)球阻力峰比較大差值339.7Pa，比較大差值率21.8%。

　　以＞1000Pa為選定阻力值區(qū)間，從作用天數(shù)方面對(duì)照，4個(gè)閥DAT160操控性順序依次為：B閥＞C閥＞A閥＞D閥。

從濾袋清灰角度，峰值阻力的負(fù)面影響因子比作用天數(shù)的負(fù)面影響因子更大一些。因此，綜合兩項(xiàng)對(duì)照，4個(gè)閥的DAT160操控性對(duì)照結(jié)果為：B閥＞A閥＞C閥＞D閥。

2.3　DAT160管前、中、后端DAT160阻力對(duì)照

DAT160管前、中、后端DAT160阻力對(duì)照測(cè)試在脈沖閥、DAT160孔直徑約、DAT160阻力和脈沖天數(shù)一樣的情況下，測(cè)量DAT160管近分氣箱端到遠(yuǎn)分氣箱端各DAT160孔位出口阻力峰值蟹蛛科花7。

圖7　各DAT160孔阻力峰值曲線

由圖7能看出，18孔DAT160管阻力峰值從近分氣箱端到遠(yuǎn)分氣箱端依次增加，其中：1～6孔位和7～18孔位的阻力峰值增長(zhǎng)趨勢(shì)近似為兩條斜率不同的直線，其DAT160阻力峰值近似為平面直角坐標(biāo)系直線方程式：

　　y=knx+b（2）

式中：

　　y——各孔位阻力峰值；

　　x——孔位；

　　kn——斜率值。

由圖7能看出，斜率k1＞k2。即1～6孔位（近分氣箱端）DAT160阻力峰值變動(dòng)較大，而7～18孔位（遠(yuǎn)分氣箱端）則變動(dòng)較小。

這表明：DAT160管中每個(gè)噴嘴的流量分布不均勻，沿著DAT160方向，前端噴嘴的氣體質(zhì)量流量小，后端的氣體質(zhì)量流量大[4]。因此，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，須要通過(guò)改變噴嘴直徑約來(lái)合理分配DAT160氣流，沿著DAT160方向，噴嘴直徑約漸漸減小[5]。實(shí)際工程應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域中，考慮到加工問(wèn)題，通常近分氣箱端3～5個(gè)DAT160孔直徑約完全相同，而遠(yuǎn)分氣箱端DAT160孔直徑約完全相同，并且后者小于前者。

2.4　濾袋號(hào)球、盒內(nèi)和袋底DAT160阻力對(duì)照

　　本組對(duì)照測(cè)試在脈沖DAT160控制系統(tǒng)展開DAT160時(shí)，同時(shí)采集同一條濾袋號(hào)球、盒內(nèi)和袋底受到的氣流DAT160阻力數(shù)值來(lái)研究三個(gè)位置DAT160阻力變動(dòng)規(guī)律。具體測(cè)試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)蟹蛛科花8。

圖8　濾袋各部位阻力峰值變動(dòng)

由圖8能看到，濾袋各部位受到的DAT160氣流阻力峰值大小關(guān)系為：號(hào)球＞袋底＞盒內(nèi)。這是由于高壓氣流由DAT160孔噴出后，到達(dá)號(hào)球，高壓氣流未擴(kuò)散，故阻力比較大；氣流高速到達(dá)袋底操作過(guò)程中不斷向四周擴(kuò)散，到達(dá)袋底后在濾袋底部形成一定的阻力，然后氣流在袋籠底板反沖向上，加強(qiáng)了袋底區(qū)域?yàn)V袋阻力，阻力峰值沿著軸線向上漸漸衰減。

因此，袋除塵器DAT160時(shí)，濾袋袋底阻力不是比較小的，濾袋阻力峰值的比較小值在盒內(nèi)某個(gè)區(qū)域。

2.5　脈沖閥比較大濾袋DAT160數(shù)量DAT160效果的對(duì)照

如果單個(gè)脈沖閥能帶更多的濾袋和更長(zhǎng)的濾袋，這樣，袋除塵器的成本及鋼耗比更小，設(shè)備占地面積更小，產(chǎn)品更具競(jìng)爭(zhēng)力。所以，探索單個(gè)脈沖閥比較大DAT160濾袋數(shù)量具有重要意義。

　　本組對(duì)照測(cè)試以B脈沖閥為例，采用18孔DAT160管和23孔DAT160管展開對(duì)照測(cè)試，測(cè)試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)蟹蛛科花9。

圖9　B閥不同DAT160孔數(shù)量的阻力峰值曲線

通過(guò)兩組對(duì)照測(cè)試能看出： 23個(gè)DAT160孔時(shí)濾袋阻力峰值低于18個(gè)噴吹孔時(shí)的作用效果比18個(gè)孔的DAT160效果降低幅度在10%以內(nèi)；同時(shí)，對(duì)照C閥18孔DAT160管的DAT160阻力（蟹蛛科花10），測(cè)試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明B閥23個(gè)DAT160孔的DAT160阻力與C閥18個(gè)噴

吹孔DAT160阻力接近，顯示了B閥的良好DAT160性能，并說(shuō)明B閥具備帶23條濾袋的能力。

圖10　B閥23DAT160孔和C閥18DAT160孔的阻力峰值對(duì)照測(cè)試

3　結(jié)論

　　1）從耗風(fēng)量上來(lái)看，4個(gè)脈沖閥的耗風(fēng)量大小排序?yàn)?：A閥＞C閥＞B閥＞D閥。

2）從脈沖閥對(duì)濾袋上作用阻力峰值來(lái)看，作用效果大小排序?yàn)?：B閥＞A閥＞C閥＞D閥。綜合對(duì)照，4個(gè)閥的操控性對(duì)照結(jié)果為：B閥＞A閥＞C閥＞D閥。

3）DAT160管近分氣箱端和遠(yuǎn)分氣箱端DAT160效果對(duì)照，完全相同DAT160孔直徑約下，對(duì)濾袋DAT160效果排序?yàn)?：遠(yuǎn)分氣箱端＞近分氣箱端，其中近分氣箱端DAT160孔的DAT160阻力變動(dòng)較大。因此，在DAT160管設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該調(diào)整DAT160孔的直徑約，使各DAT160孔噴出氣流對(duì)濾袋的DAT160效果相近。

4）從濾袋號(hào)球、盒內(nèi)和袋底DAT160效果來(lái)看：號(hào)球＞袋底＞盒內(nèi)，袋底的阻力峰值不是比較低的，比較低值應(yīng)該在濾盒內(nèi)部某個(gè)部位。

目前G內(nèi)的袋除塵器還是以長(zhǎng)度小于8m濾袋為主，脈沖閥普遍選用3寸膜片式?jīng)_走閥，滾輪閥在煤炭行業(yè)應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域非常多。水泥廠為降低采購(gòu)成本，在招標(biāo)時(shí)往往指定脈沖閥PP及型號(hào)。但由于其對(duì)脈沖閥操控性的不了解，其制定的脈沖閥與除塵器設(shè)計(jì)廠家的袋除塵器匹配性不好，使袋除塵器無(wú)法達(dá)到比較不錯(cuò)除塵操控性，負(fù)面影響出口排放濃度。而通過(guò)本次測(cè)試能很明顯對(duì)各類型、PP脈沖閥的操控性展開比較，不僅對(duì)設(shè)計(jì)人員起到參考作用，也能讓水泥廠業(yè)主更直觀地了解脈沖閥操控性，做出正確選擇。

此外，袋除塵控制技術(shù)正向8m以上CA長(zhǎng)濾袋控制技術(shù)方向發(fā)展，CA長(zhǎng)濾袋控制技術(shù)可有效降低袋除塵器占地面積和單位鋼耗。歐洲廠家已完成了10mCA長(zhǎng)濾袋控制技術(shù)KF，并在水泥廠窯尾廢氣控制系統(tǒng)改造工程中應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域，達(dá)到了理想的效果[6]。目前，我G水泥廠正在展開大規(guī)模的電除塵器改袋除塵器控制技術(shù)改造，電除塵器電場(chǎng)高度達(dá)12m以上，而采用CA長(zhǎng)濾袋袋除塵控制技術(shù)展開改造具有很強(qiáng)的控制技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

本次測(cè)試結(jié)論4表明：DAT160時(shí)，濾袋袋底的阻力不是比較小的，阻力比較小的位置在袋底上方某一位置，因此采用CA長(zhǎng)濾袋控制技術(shù)不會(huì)對(duì)袋底清灰產(chǎn)生大的負(fù)面影響。但須要注意的是，采用CA長(zhǎng)濾袋控制技術(shù)時(shí)，不僅須要保持DAT160時(shí)濾袋上受到較大的峰值阻力，還要有較大的DAT160風(fēng)量以滿足濾袋長(zhǎng)度增加后清灰須要，而測(cè)試結(jié)論1和結(jié)論2表明：滾輪閥不僅有較高的峰值阻力作用效果，其較沖走閥有更大的耗風(fēng)量，能滿足CA長(zhǎng)濾袋清灰須要。因此，在設(shè)計(jì)人員展開CA長(zhǎng)濾袋控制技術(shù)KF、水泥廠展開電除塵器改袋除塵器時(shí)，滾輪閥是一個(gè)理想的選擇。

作者單位：河南科技大學(xué)　機(jī)電工程學(xué)院

袋除塵器脈沖噴吹系統(tǒng)的試驗(yàn)研究脈沖噴吹袋式除塵器 fma24袋脈沖除塵器脈沖除塵器生產(chǎn)廠家，型號(hào)齊全，價(jià)格合理，批發(fā)定做，圖片說(shuō)明。