專利名稱：頂進氣脈沖袋濾器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及袋濾器，特別是脈沖袋濾器。
背景技術：
脈沖袋濾器一般包括箱體，箱體內(nèi)設有花板，花板將箱體內(nèi)室隔成花板室和袋濾室，花板室內(nèi)設有隔板，隔板將花板室分隔成若干條隔斷。袋濾室內(nèi)設有濾袋，濾袋一排排固定在花板上，濾袋內(nèi)通過花板的內(nèi)孔與花板室連通，一條隔斷對應一排濾袋。袋濾室的下方設有斗形灰倉；箱體上設有進氣管和排氣管，進氣管與袋濾室連通，排氣管與花板室連通。脈沖袋濾器上還設有脈沖噴吹清灰裝置，脈沖噴吹清灰裝置包括由脈沖儀控制的脈沖閥、壓縮氣包、文氏管；脈沖閥連通壓縮氣包和文氏管，文氏管與花板室內(nèi)的各條隔斷內(nèi)的濾袋袋內(nèi)連通。
脈沖袋濾器的工作原理為煙氣(含塵氣體)通過進氣管進入袋濾室，進入袋室的煙氣經(jīng)濾袋過濾后，粉塵被阻擋在袋外。過濾后的凈氣經(jīng)袋內(nèi)穿過花板的內(nèi)孔進入花板室，從排氣管排出。
現(xiàn)有的脈沖袋濾器均采用下進氣或側進氣，即進氣管從箱體的側面或下部進氣，在冶金、水泥行業(yè)使用的脈沖袋濾器，由于煙氣中的粉塵粗、比重大，采用下進氣，不妨礙粉塵的沉降。但在如炭黑生產(chǎn)行業(yè)，由于炭黑粉塵細、比重輕、不易沉降，若采用下進氣或側進氣，是不利于炭黑粉塵的沉降的，其原因是噴吹清灰時，正在崩落的炭黑粒子又可能被向上流動的煙氣吹到濾袋上，造成過濾阻力增大。
另外，在脈沖袋濾器工作過程中，各脈沖噴吹清灰裝置中的脈沖儀定時開啟各自的脈沖閥，壓縮氣包內(nèi)的壓縮空氣穿過文氏管，進入各脈沖噴吹清灰裝置對應的隔斷，經(jīng)花板的內(nèi)孔從各隔斷對應各列濾袋的袋內(nèi)，脈沖噴吹濾袋，將粘附在各列濾袋上的粉塵崩落。
被濾袋過濾下的粉塵和從濾袋上崩落下的粉塵在重力作用下落入灰倉，經(jīng)斗形灰倉下部的氣密閥送走。
現(xiàn)有的脈沖袋濾器都為單列多排多袋設計，在某些高溫條件下，脈沖袋濾器內(nèi)濾袋的列數(shù)和每列濾袋的數(shù)量是不可以無限制地增加的，如208袋的仿英脈沖袋濾器每列的中心距為280mm，那么它的橫向總長度為7292mm，制作鋼材A3的線膨脹數(shù)為13.45×10-6mm/mm.c°，在250℃的工況運行溫度下，其總膨脹量為22.5mm。袋濾器如繼續(xù)增大，膨脹量則更大。這么大膨脹量，可能會將袋濾器的焊縫拉裂，從而影響袋濾器的正常安全運行。因此，現(xiàn)有的脈沖袋濾器的過濾面積都不大，過濾面積一般在500m2以下，大多只是作為常溫吸塵除塵設備使用。
1975年，鞍山化工二廠首次將國產(chǎn)的脈沖袋濾器作為炭黑生產(chǎn)的主袋濾器使用，并在全國炭黑行業(yè)得到推廣。這種袋濾器較之當時一些炭黑廠普遍使用的磚石結構的反吸風袋濾器具有過濾風速大、占地面積小，投資也較小的優(yōu)點。
上世紀的八十年代末、九十年代初，隨著新工藝炭黑技術在國內(nèi)廣泛推廣運用，生產(chǎn)裝置也逐步向大型化邁進，國內(nèi)出現(xiàn)了自主設計的年產(chǎn)2500噸、4000噸、5000噸、6000噸干法新工藝炭黑生產(chǎn)線，在這些生產(chǎn)線上，同時配套國內(nèi)自主設計制造的144袋(18排*8袋)、184袋(23排*8袋)、208袋(26排*8袋)的仿英脈沖袋濾器。這些自主設計的脈沖袋濾器，只是簡單地在原設計的基礎上，增加袋濾器列數(shù)，而對整個設計，包括進氣方式并沒有進行多大的改進。
由于上述原因，現(xiàn)有的脈沖袋濾器只能是小型袋濾器，只適合在年產(chǎn)10000噸以下的炭黑生產(chǎn)線上使用。而在年產(chǎn)15000噸濕法炭黑生產(chǎn)線，一般是配用的反吹風袋濾器。這是因為在大型生產(chǎn)裝置需用的袋濾器的過濾面積更大，一臺脈沖袋濾器是不夠的，只有并聯(lián)多臺小型脈沖袋濾器，如在萬噸干法炭黑生產(chǎn)線上需并聯(lián)使用PHR184脈沖袋濾器三臺，在年產(chǎn)15000噸濕法炭黑生產(chǎn)線上需并聯(lián)使用PHR184脈沖袋濾器五臺。在大型炭黑生產(chǎn)線上并聯(lián)使用多臺小型脈沖袋濾器，它的占地面積、所需投資、維護保養(yǎng)費比反吹風袋濾器還要大，其效果和經(jīng)濟性方面是不如反吹風袋濾器的。
反吹風袋濾器在萬噸以上的炭黑生產(chǎn)線使用，相對現(xiàn)有的脈沖袋濾器，具有占地面積小，投資相對小，運行費用低的優(yōu)點，但反吹風袋濾器的最大缺點是換袋不方便。
隨著年產(chǎn)15000噸濕法炭黑生產(chǎn)技術的推廣及萬噸干法炭黑生產(chǎn)技術的進步，如何使脈沖袋濾器適應大型化炭黑生產(chǎn)裝置的需要，為使脈沖袋濾器的優(yōu)點在大型化中充分發(fā)揮，脈沖袋濾器大型化課題就需要研究解決了。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題之一是提供一種過濾阻力小的頂進氣脈沖袋濾器。
本實用新型所要解決的技術問題之二是提供一種過濾面積更大的頂進氣脈沖袋濾器。
本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是頂進氣脈沖袋濾器，它包括箱體，箱體內(nèi)設有花板，花板將箱體內(nèi)室隔成花板室和袋濾室，袋濾室內(nèi)設有濾袋，濾袋一排排固定在花板上，濾袋袋內(nèi)通過花板的內(nèi)孔與花板室連通；袋濾室的下方設有灰倉；箱體上設有進氣管和排氣管，進氣管與袋濾室連通，排氣管與花板室連通；進氣管從袋濾室的頂部進入袋濾室。
上述方案中，脈沖袋濾器上還設有噴吹清灰裝置，噴吹清灰裝置包括由脈沖閥、壓縮氣包、文氏管；脈沖閥連通壓縮氣包和文氏管，文氏管與其對應的濾袋袋內(nèi)連通；袋濾室內(nèi)的濾袋為兩列，兩列濾袋對應脈沖噴吹清灰裝置設置在箱體的兩側。
上述方案中，花板室內(nèi)設有隔板，隔板將花板室分隔成若干條隔斷，一條隔斷對應一排濾袋。
上述方案中，文氏管通過隔斷與其對應的濾袋排中的各濾袋袋內(nèi)連通。
上述方案中，進氣管通過兩個以上的進氣管支管與袋濾室連通。
上述方案中，兩列濾袋之間的距離為900-1500mm。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型雙排脈沖袋濾器的優(yōu)點為1、本實用新型改原設計的側向或下部進氣為頂部進氣，使進氣方向與粉塵沉降方向一致，有利于粉塵的沉降；而且，在進氣時，還有沖洗濾袋的作用，有利于降低濾袋的過濾阻力。
2、頂進氣還有利于解決灰倉中粉塵架橋的問題；如炭黑這樣的細粉塵，其比重輕，粒子之間易互相粘連，特別是生產(chǎn)裝置在低于炭黑煙氣露點運行時，粉塵顯得潮濕(此時，煙氣中有結晶水析出)，最容易發(fā)生灰倉架橋現(xiàn)象。下進氣的袋濾器、由于灰倉溫度高，不易發(fā)生架橋現(xiàn)象。而側進氣灰倉溫度低(保溫好的袋濾器，上下溫差也會有20-30℃)，就有可能發(fā)生架橋現(xiàn)象，但頂進氣則不然，頂進氣的煙氣對灰倉有沖擊力，有將“橋”沖跨的作用，從這方面來說，頂進氣也優(yōu)于側向進氣。
3、本實用新型采用雙列結構，即將袋濾室內(nèi)的濾袋列由現(xiàn)有的單列變?yōu)閮闪?，各列濾袋對應脈沖噴吹清灰裝置設置在箱體的兩側，在同等膨脹量條件下，過濾面積可增大一倍，為脈沖袋濾器的走向大型化創(chuàng)造條件。
4、本實用新型脈沖濾器的體積大，熱容量大，停車后溫降慢，設備腐蝕小，使用壽命長。
5、占地面積小，造價低。
6、操作、維修、保養(yǎng)比較方便。
7、兩列濾袋之間的距離為900-1500mm，即兩列(左右兩單元)濾袋之間留有900-1500mm的進氣通道，這樣有利于煙氣中的粉塵的沉降，更有利于微細粒子的擴散和移動，使之在運動過程中粒子被濾材所粘附；另方面，進氣空間大，有利于增加袋濾器的熱容量，使袋濾器在停運時，溫度下降緩慢，對設備的腐蝕程度降低。


圖1為本實用新型實施例的局部剖視圖圖2為本實用新型實施例的結構示意圖圖3為圖2的A-A剖視圖圖4為圖2的B-B剖視圖具體實施方式
本實用新型實施例為炭黑生產(chǎn)線上配套的頂進氣脈沖袋濾器。
如圖1、2、3、4所示的本實用新型實施例，頂進氣脈沖袋濾器包括箱體1、斗形灰倉8、支架13、進氣管9、排氣管2、脈沖噴吹清灰裝置等部份組成。箱體1內(nèi)設有花板3，花板3將箱體1內(nèi)室隔成花板室4和袋濾室5，袋濾室5內(nèi)設有濾袋6，濾袋6一排排固定在花板3上，濾袋6袋內(nèi)通過花板3的內(nèi)孔7與花板室4連通；袋濾室5的下方設有灰倉8；箱體1上設有進氣管9和排氣管2，進氣管9與袋濾室5連通，排氣管2與花板室4連通；進氣管9從袋濾室5的頂部進入袋濾室5。
脈沖袋濾器上還設有噴吹清灰裝置，噴吹清灰裝置包括由脈沖閥12、壓縮氣包11、文氏管10；脈沖閥12連通壓縮氣包11和文氏管10，文氏管10與其對應的濾袋6袋內(nèi)連通；袋濾室5內(nèi)的濾袋6為兩列，兩列濾袋6對應脈沖噴吹清灰裝置設置在箱體1的兩側?；ò迨?內(nèi)設有隔板15，隔板15將花板室4分隔成若干條隔斷，一條隔斷對應一排濾袋6。文氏管10通過隔斷與其對應的濾袋6排中的各濾袋6袋內(nèi)連通。進氣管9通過兩個以上的進氣管支管17與袋濾室5連通。兩列濾袋6之間的距離為1200mm。
本實用新型實施例的設計參數(shù)濾器外形尺寸(長×寬×高) 6732×5692×8390mm總過濾面積 768m2排列形式 雙列24×8w24×8進氣方式 頂進氣總袋數(shù) 384條袋長 3200cm袋徑 ф200濾材 國產(chǎn)針刺玻璃纖維氈清灰方式 脈沖噴吹保溫要求 巖棉板200mm外用彩板保護濾袋目標使用壽命 9-12月袋濾器目標使用壽命 普鋼結構5-6年箱體用δ＝6mm鋼板制作，并有加強角鋼。由于整個箱體較大，不便于制作、運輸和安裝，故分成左上、左下、右上、右下四個小箱體來進行制作。上下箱體采取角鐵對焊連接，左右箱體的相對的側面是沒有壁板的，采取14#槽鋼支撐，安裝時再組焊成一體。左右箱體之間設有1200mm的進氣通道。
花板室由花板3和隔板15組成。左右兩列分別有24條隔斷，作為排氣通道和噴吹通道?；ò宀捎忙模?不銹鋼板沖壓。每排之間的隔板采用δ＝6普板，箱體1的頂蓋為不銹鋼制作的保溫蓋板，為防止頂部的氣體泄漏，采取兩室一蓋，其間墊耐溫玻璃纖維氈。
濾袋仍按PHR袋濾器原設計尺寸制作，濾袋為國產(chǎn)φ200×3200的玻璃纖維針刺氈。
因脈沖袋濾器為頂進氣，運行時斗形灰倉8溫度較箱體溫度低，腐蝕也較嚴重，故灰倉8采用δ＝8mm鍋爐鋼板制作，并焊有加強筋板?；覀}為流倉形，傾角大于67°。為降低袋濾器的設計高度，本袋濾器設有四個灰倉，每個灰倉的外側裝有檢修門。
箱體底下部設有六根支架13，支架13采用32#工字鋼制作。支架13上焊有圈梁16，圈梁16成“曰”字型，亦采用32#工字鋼制作。灰倉8焊接于圈梁16的內(nèi)側，而箱體1置于圈梁16之上焊接。
進氣管9為500-600mm階梯變經(jīng)營，沿袋濾器中軸線安裝在袋濾器頂部，由兩個進氣管支管17與袋濾器頂板焊聯(lián)。兩根方形排氣管2安裝在箱體1的兩側。
本實用新型實施例采取四層巖棉板保溫，保溫層總厚度為200mm，外面用鍍鋅彩鋼板進行保護。
袋濾器的運行工藝參數(shù)①過濾風速度 0.45m/分②進氣溫度 240-250℃
③排氣溫度 220-230℃④箱體溫度 230-240℃⑤噴吹壓力 4kg/cm2⑥脈沖寬度 0.4秒⑦噴吹間隔 15秒⑧噴吹周期 360秒⑨箱體靜壓 0-500P°⑩過濾壓差 100-800P°本實用新型實施例1的工作原理為煙氣(含塵氣體)通過袋濾器頂部的進氣管9、進氣管支管17進入袋濾室5，進入袋濾室5的煙氣由上而下，并向左右擴散，經(jīng)濾袋6過濾后，粉塵被阻擋在袋外。過濾后的凈氣在袋內(nèi)由下由上，穿過花板3的內(nèi)孔7、經(jīng)花板室5、文氏管10到排氣管2排出。在進氣過程上，來自頂部的煙氣對濾袋產(chǎn)生沖洗作用，將粘附在袋外的炭黑粉塵沖入灰倉8。
當脈沖儀定時開啟某一列的脈沖閥時，壓縮空氣穿過文氏管10，并產(chǎn)生誘導氣體，進入花板室4，從袋內(nèi)一次噴吹8條濾袋6，將粘附在脈沖濾袋6上的炭黑粉塵崩落。
被噴吹清洗下來的和被進氣沖洗下來的炭黑粉塵在重力和慣性力作用下落入灰倉，經(jīng)氣密閥14送走。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型實施例的優(yōu)點1、采用雙列結構，使脈沖袋濾器走向大型化。
說簡單一點，雙列結構就是把兩臺同樣大的PHR型脈沖袋濾器面對面地并排在一起，進氣一側朝里，排氣一側朝外，將相向的壁板和進氣管拆掉之后，使中間留有900-1500mm的進氣通道，再把前后所缺的壁板補起來，就成為一臺大型脈沖袋濾器了。就這樣，把2臺PHR192脈沖袋濾器拼成一臺384袋的較大型脈沖袋濾器了。
在雙列結構的中間留有900-1500mm的進氣通道，有利于煙氣中的粉塵的沉降，更有利于微細炭黑粒子的擴散和移動，使之在運動過程中炭黑粒子被濾材所粘附；另方面，進氣空間大，有利于增加袋濾器的熱容量，使袋濾器在停運時，溫度下降緩慢，對設備的腐蝕程度降低。
本實用新型還能將炭黑行業(yè)使用的高溫脈沖袋濾器做大，其排數(shù)可做到36排(本實施例為24排)，每排的袋數(shù)可以做到13袋(本實施例為8袋)，但脈沖閥最好選用φ2″的(目前我們所選用的是φ1″的脈沖閥)。這樣一來，雙排的袋數(shù)就成為2×36×13＝936袋了。按每條袋的過濾面積為2m2計算，其總過濾面積為就為1872m2了。這樣大的過濾面積的一臺大型脈沖袋濾器，就正好為年產(chǎn)15000噸的炭黑生產(chǎn)線配套使用。
2、大型化的脈沖濾器熱容量大，停車后溫降慢，設備腐蝕小，使用壽命長。
用現(xiàn)有幾種為5000噸/年炭黑生產(chǎn)線配用的袋式除塵器，與本實用新型實施例列表進行比較

1985年在武漢炭黑廠設計使用的GFC-6-230下進氣反吹風袋濾器，全普鋼結構。由于過濾速度低，袋濾器的體積大(容積為295m2)，熱容量大，再加上保溫作得好，使用了十年，至1998年拆除時，其箱體和灰倉的δ＝6mm的鋼板腐蝕很小。
同樣為普鋼制作的仿英脈沖袋濾器，使用壽命則不長，一般都在3-4年左右，有的還不到3年就不能再使用了。如我們絳縣有機化工兩臺PHR160脈沖袋濾，使用還不到三年就腐蝕到不能再使用了。究其原因，主要是對袋濾的保溫不夠重視，另外，脈沖袋濾器頂部也不好保溫，且大多數(shù)廠家都沒有對頂部進行保溫。再加上小脈沖袋濾器的容積小，熱容量也就小，而散熱面相對大，停車僅3-4個小時，溫度就能從230℃-250℃降至常溫。由于降溫快，當溫度降至煙氣露點185℃以下時，煙氣中就有水析出來了，煙氣中來不及逃逸的SO2、SO3氣體溶于水就變成亞硫酸和硫酸了，腐蝕袋濾器的箱體和灰倉的壁板。停車次數(shù)愈多、腐蝕就愈嚴重。
而反吹風袋濾器和本實用新型實施例則不然，它們體積大，熱容量大，再加上保溫好，停車后，袋濾器的溫度從250℃的工況降至常溫要經(jīng)歷10個小時以上乃至48小時，降至露點溫度也大約需要4-10小時，此時間，SO2、SO3腐蝕性氣體已經(jīng)大部分逃逸或被沖淡，待到煙氣降至露點溫度再折出水之后，能夠形成的亞硫酸和硫酸的數(shù)量就微乎其微了。這就是反吹風袋濾器和大型脈沖袋濾器使用壽命長的重要原因。
3、本實用新型實施例占地面積小。
在15000T/Y的濕度炭黑生產(chǎn)線上，配用五臺PHR184袋濾器的占地面積為137.2m2；若改用一臺本實用新型實施例脈沖袋濾器，占地面積僅85.8m2，其占地面積僅為五臺PHR184的62％；以上都沒有計算袋濾器的樓梯走臺的占地面積；另外，五臺PHR袋濾器之間的距離為2.5m。
4、本實用新型實施例脈沖袋濾器造價低。
大型脈沖袋濾器由于省去了雙列之間的箱體壁板，減少了鋼材的消耗和保溫材料的消耗；由于減少了袋濾器的臺數(shù)，又減少了脈沖儀和氣密閥等傳動裝置的數(shù)量，因而降低了造價。
5、本實用新型實施例脈沖袋濾器操作、維修、保養(yǎng)比較容易。
大型化后，由于省去了一些裝置和配件，又由于變多臺為一臺，故操作、維護相對來講要容易些。
6、袋濾器濾袋破損情況比較目前的炭黑廠，大都是使用普鋼PHR仿英脈沖袋濾器。濾袋的使用壽命都不長，有的廠把濾袋消耗指標定為0.25條/噸炭黑，按此指標，一條年產(chǎn)6000噸的炭黑生產(chǎn)線，一年可以更換0.25條/噸炭黑×6000噸＝1500條；本實用新型實施例頂進氣脈沖袋濾器的噸炭黑耗袋僅0.00625條，僅為過去消耗的2.5％。
7、頂進氣脈沖袋濾器適用于10000噸/年以上的炭黑生產(chǎn)線配套使用。
權利要求1.頂進氣脈沖袋濾器，它包括箱體(1)，箱體(1)內(nèi)設有花板(3)，花板(3)將箱體(1)內(nèi)室隔成花板室(4)和袋濾室(5)，袋濾室(5)內(nèi)設有濾袋(6)，濾袋(6)一排排固定在花板(3)上，濾袋(6)袋內(nèi)通過花板(3)的內(nèi)孔(7)與花板室(4)連通；袋濾室(5)的下方設有灰倉(8)；箱體(1)上設有進氣管(9)和排氣管(2)，進氣管(9)與袋濾室(5)連通，排氣管(2)與花板室(4)連通；其特征在于進氣管(9)從袋濾室(5)的頂部進入袋濾室(5)。
2.如權利要求1所述的脈沖袋濾器，其特征在于脈沖袋濾器上還設有噴吹清灰裝置，噴吹清灰裝置包括由脈沖閥(12)、壓縮氣包(11)、文氏管(10)；脈沖閥(12)連通壓縮氣包(11)和文氏管(10)，文氏管(10)與其對應的濾袋(6)袋內(nèi)連通；袋濾室(5)內(nèi)的濾袋(6)為兩列，兩列濾袋(6)對應脈沖噴吹清灰裝置設置在箱體(1)的兩側。
3.如權利要求2所述的脈沖袋濾器，其特征在于花板室(4)內(nèi)設有隔板(15)，隔板(15)將花板室(4)分隔成若干條隔斷，一條隔斷對應一排濾袋(6)。
4.如權利要求3所述的脈沖袋濾器，其特征在于文氏管(10)通過隔斷與其對應的濾袋(6)排中的各濾袋(6)袋內(nèi)連通。
5.如權利要求1所述的脈沖袋濾器，其特征在于進氣管(9)通過兩個以上的進氣管支管(17)與袋濾室(5)連通。
6.如權利要求2所述的脈沖袋濾器，其特征在于兩列濾袋(6)之間的距離為900-1500mm。
專利摘要本實用新型涉及頂進氣脈沖袋濾器，它包括箱體(1)，箱體(1)內(nèi)設有花板(3)，花板(3)將箱體(1)內(nèi)室隔成花板室(4)和袋濾室(5)，袋濾室(5)內(nèi)設有濾袋(6)，濾袋(6)一排排固定在花板(3)上，濾袋(6)袋內(nèi)通過花板(3)的內(nèi)孔(7)與花板室(4)連通；袋濾室(5)的下方設有灰倉(8)；箱體(1)上設有進氣管(9)和排氣管(2)，進氣管(9)與袋濾室(5)連通，排氣管(2)與花板室(4)連通；進氣管(9)從袋濾室(5)的頂部進入袋濾室(5)。本實用新型使進氣方向與粉塵沉降方向一致，有利于粉塵的沉降；而且，在進氣時，還有沖洗濾袋的作用，有利于降低濾袋的過濾阻力。
文檔編號B01D46/04GK2805884SQ20052009730
公開日2006年8月16日 申請日期2005年7月25日 優(yōu)先權日2005年7月25日
發(fā)明者姜超凡 申請人:姜超凡