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袋式除尘器压力损失

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学社编辑 发表于 2019-10-6 15:18 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
迫使气流通过滤袋是需要能量的,这种能量通常用气流通过滤袋的压力损失表示,它是个重要的技术经济指标,不仅决定着能量消耗,而且决定着除尘效率和清灰间隔时间等。" `5 ^& _: i7 E. g+ j2tech.cn

" P+ d( K* {; x4 Y6 y% B袋式除尘器的压力损失△P由通过清洁滤料的压力损失△Pt和通过颗粒层的压力损失△Pp组成。对于相对清洁的滤袋△Pf大约为100~130Pa。当颗粒层形成后,压力损失为500~570Pa时,除尘效率达99%;当压力损失接近1000Pa,一般需要对滤袋清灰。
8 l7 i$ z. H6 {; j) ^8 \% Q  \; n' _* M' V- U2 r2tech.cn
假设通过滤袋和颗粒层的气流为粘滞流△Pf和△Pp则均可以用达西(Darcy)方程表示。达西方程的一般形式为:
/ y: D2 p( f" m9 q0 O0 ]' _
  m* G. J5 V8 \7 l△P/x=vμg/K3 C0 z$ s) Q0 I& X3 Y: K* i2tech.cn
- L# i! v# R) V" t- p% L" J2tech.cn
式中:K——颗粒层或滤料的渗透率;9 B) D6 r$ ?- D+ c4 g& i+ f2tech.cn
          x——颗粒层或滤料厚度。! h2 P0 k! L1 ^5 I8 v8 j2tech.cn

& e! V2 L; C, ]% Z5 {! o' w上式实际上是渗透率K的定义式。未经实验测定,K是很难预测的参数,它是沉积颗粒层性质,如孔隙率、比表面积、孔隙大小分布和颗粒粒径分布等的函数。渗透率的量纲为长度的平方。
( a+ Z, U. P1 p4 {& u' x* [' K% S5 M* h# \5 U' j2tech.cn
根据达西方程,则:/ L4 E' b* o5 S) d3 i" q0 K2tech.cn
6 ?  w+ v' \4 u" D( F- g2tech.cn
环境学社2.jpg
6 A! r( x7 s5 F: B
8 v: I2 B! w" D" ?8 e式中:脚标f和p分别表示清洁滤料和颗粒层。对于给定的滤料和操作条件,滤料的压力损失△Pf基本上是一个常数,因此,通过袋式除尘器的压力损失主要由△Pp决定。对于给定的操作条件(气体粘度和过滤速度),△pp主要由颗粒层渗透率K和厚度xp决定。进而,xp又直接是操作时间t的函数。3 m" H8 L; ]4 f0 {6 R. B; g2tech.cn
' Q- j, l3 }# j: E) x- V& y3 f2tech.cn
在时间t内,沉积在滤袋上的颗粒物质量m可以表示为:2 E7 M3 g3 T/ w, }5 a) p- T- J2tech.cn
. c% s1 K/ k& U7 D/ y* f4 O& a2tech.cn
m=vAtρ
: \0 F' e% l! ~1 E0 N" V
8 ?* a' S) n3 `+ k式中:A——滤袋的过滤面积;& _3 h9 I5 i( S' f2tech.cn
          ρ——烟气中粉尘浓度。9 M3 d" S+ ^1 k$ R2tech.cn

' J  U5 U# p+ l( ]; b上式表明,x=vρt/ρc,其中ρc是颗粒层的密度。因此,气流通过新沉积颗粒层的压力损失:! ?1 }1 v0 Z3 l+ \' p2tech.cn
! A9 p; J3 h; V9 S1 l& q2tech.cn
环境学社3.jpg 1 O3 m3 G6 d8 S7 M" f2tech.cn

7 s2 R+ I/ o; F$ S( D对于给定的含尘气体,μg、ρc和Kp的值是常量,令颗粒的比阻力系数Rp=μg/(Kpρc),则上式变为:; k. ?$ @* w1 I, P/ S2tech.cn
8 `- n4 W3 e/ O' m. Q- k) v' u2tech.cn
△pp =Rpv2ρt7 {- z" c, C/ [# b2 f2tech.cn
! V4 w# N: o# o% b4 f5 n2tech.cn
对于给定的烟气特征和颗粒层渗透率,虽然△Pp与颗粒物浓度P和过滤时间t成线性关系,而与过滤速度的平方成正比。比阻力系数Rp主要由颗粒物特征决定,假如已知颗粒的粒径分布、堆积密度和真密度,可以利用丹尼斯和克莱姆提出的下述方程式估算:! r7 M) ^# u& g2 h2 ]: J2 F2 k( L2tech.cn

. R6 g$ ~) C2 j1 o0 ^" C* b 环境学社4.jpg
6 C/ w+ a: V; f! Q, M1 T6 B! I8 m* C# h8 V7 ^) b; v2tech.cn
式中:μg——气体粘度,10-1Pa·s;9 Y& U7 _7 ?" c; H, S9 }2 }1 x$ |2tech.cn
          S0——比表面参数,S0=6·101.151lg2σg/MMD,cm-1;
- p" F' ^; x; ]# ]' c6 t2 R3 ?, g          MMD——颗粒的质量中位径,cm;
& {+ @  k  I4 E# r5 l1 ?- Q         σg ——颗粒直径的几何标准偏差;
4 D* ~: {% H6 T' Q; a/ R$ g0 F         ρp——粒子的真密度,g/cm3;
2 z& `3 J) M. k         Cc——坎宁汉校正系数;
% I# x, s- v8 G* ^$ v0 k( e# r$ \2 _
. I( S) W* |/ q, C0 Aβ=ρc/ρp。0 l1 Q+ W* j8 _1 K+ ]* a) v2tech.cn

- G! I( J+ u3 W, ?6 e5 L! y1 K/ z对于Pf经常用类似系数——滤料的比阻力系数S表示,定义为压力损失与过滤速度之比,清灰后滤袋仍残留部分不易清除的粉尘,以SE表示滤袋的有效残留阻力系数,如下图所示。同样,SE应由试验确定,当无试验数据时,可近似取SE=350Nmin/m3。
& D9 }7 G1 ~8 [8 Z1 k; R  n0 a9 W  T, [2 r7 j' ^2tech.cn
环境学社5.jpg   p0 H, k8 \$ c) n! g% j  u0 E2tech.cn

5 Q: {' \; d" S

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