貝斯?fàn)栐谏镔|(zhì)能源行業(yè)的有多年的產(chǎn)線設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)理念，是整個(gè)產(chǎn)線EPC總包工程的先驅(qū)者。著手整個(gè)產(chǎn)線的設(shè)計(jì)，需要考慮的因素有很多，這次我們就來好好說道一下，產(chǎn)線設(shè)計(jì)上舉足輕重的一環(huán)，“產(chǎn)線清潔與除塵的設(shè)計(jì)”。

在10多年前，貝斯?fàn)栭_始起步設(shè)計(jì)生物質(zhì)產(chǎn)線開始，我們就把產(chǎn)線清潔的理念貫徹于整個(gè)產(chǎn)線的設(shè)計(jì)中，從最初風(fēng)機(jī)除塵的應(yīng)用，逐步發(fā)展成布袋除塵，慢慢通過經(jīng)驗(yàn)和積累，把布袋除塵替換成脈沖除塵，再經(jīng)過進(jìn)一步對粉塵類型的研究，我們加入了水膜除塵的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)不同粉塵類型采用不得的除塵設(shè)備措施。我們后續(xù)還對粉塵的不同溫度，來進(jìn)一步探討脈沖除塵或者水膜除塵的具體形式和不同的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。

這篇文章，我們主要是介紹旋風(fēng)分離器的初步簡單選型和適用于生物質(zhì)行業(yè)的脈沖除塵的結(jié)構(gòu)樣式。

旋風(fēng)分離器的作用及規(guī)格尺寸如何定義

旋風(fēng)分離器是一種利用氣固混合物在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力，將粉塵從氣流中分離出來的干式氣固分離設(shè)備。其主要作用是盡可能除去輸送氣體中攜帶的固體顆粒雜質(zhì)和液滴，達(dá)到氣固液分離，以保證管道及設(shè)備的正常運(yùn)行。

a) 旋風(fēng)分離器的作用

分離效率：旋風(fēng)分離器能有效分離出直徑5～10μm以上的粉塵，對于更細(xì)小的塵粒（如直徑<5μm）的分離效率較低，細(xì)粉分離效率僅能達(dá)到70%～90%。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、操作彈性大、效率較高、管理維修方便，價(jià)格低廉。

應(yīng)用范圍：廣泛應(yīng)用于生物質(zhì)業(yè)中，特別適合粉塵顆粒較粗，含塵濃度較大，高溫、高壓條件下，也常作為流化床反應(yīng)器的內(nèi)分離裝置，或作為預(yù)分離器使用。

b) 旋風(fēng)分離器的規(guī)格尺寸定義

旋風(fēng)分離器的規(guī)格尺寸定義主要依據(jù)以下幾個(gè)方面：

氣體入口設(shè)計(jì)：氣體入口設(shè)計(jì)分三種形式，包括上部進(jìn)氣、中部進(jìn)氣和下部進(jìn)氣，根據(jù)不同的氣體性質(zhì)選擇合適的進(jìn)氣方式。

 

上圖為旋風(fēng)分離器的三種進(jìn)氣形式中，每種進(jìn)氣形式的具體入口樣式說明。分別為：

1. 進(jìn)氣為水平型、外旋式、整體式排氣——適用于刨花板生產(chǎn)線中干、濕工藝刨花的分離。

2. 進(jìn)氣為水平型、切向式、整體式排氣管——適用于人造板生產(chǎn)中削片機(jī)、刨片機(jī)、粉碎機(jī)等設(shè)備生產(chǎn)的工藝木片及刨花的分離。

3. 進(jìn)氣為下旋型、切向式、整體式排氣管——適用于干法生產(chǎn)纖維板生產(chǎn)線中工藝?yán)w維的分離。

4. 進(jìn)氣為下旋型、切向式、具有錐形慣性葉片分離子——適用于木材制品加工過程中刨花、鋸屑等混合碎料的分離。

5. 進(jìn)氣為水平型、切向式、袋式過濾單元——適用于處理廢料刨花、鋸屑、木粉等混合料的分離。

處理量：旋風(fēng)分離器的尺寸在很大程度上取決于必須過濾多少氣量。

上圖為根據(jù)不同的氣體入口，需要處理的氣流量，來確定旋風(fēng)分離器的筒體內(nèi)徑進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)。

允許的壓強(qiáng)：正常工作條件下，單臺(tái)旋風(fēng)分離器在工況點(diǎn)壓強(qiáng)不大于0.05MPa。

分離效率：在設(shè)計(jì)壓力和氣量條件下，均可除去≥10μm的固體顆粒。在工況點(diǎn)，分離效率為99%，在工況點(diǎn)±15%范圍內(nèi)，分離效率為97%。

使用壽命：旋風(fēng)分離器的設(shè)計(jì)使用壽命不少于20年。

旋風(fēng)分離器的具體尺寸和規(guī)格需要根據(jù)具體的工業(yè)應(yīng)用和操作條件來確定，以確保最佳的分離效果和操作效率。

脈沖除塵的具體參數(shù)如何設(shè)計(jì)

當(dāng)我們把旋風(fēng)分離器選型好以后，還有旋風(fēng)分離器無法分離的粉塵，我們還可以通過脈沖除塵來進(jìn)行二次收集。現(xiàn)在我們就來簡單介紹下脈沖除塵器在生物質(zhì)產(chǎn)線上的應(yīng)用。

a) 脈沖除塵器的通用介紹

脈沖除塵器的選型是一個(gè)綜合性的過程，需要考慮多個(gè)因素以確保設(shè)備能夠滿足特定工況的需求。以下是一些關(guān)鍵的選型要點(diǎn)：

處理風(fēng)量：處理風(fēng)量是指整個(gè)產(chǎn)線需要達(dá)到除塵效果所需要的風(fēng)量Q。

過濾效率：選擇合適的濾袋材質(zhì)和過濾面積可以保證較高的過濾效率，同時(shí)減少濾袋更換的頻率，在設(shè)計(jì)合理的情況下，一般脈沖除塵器的過濾效率非常高，據(jù)統(tǒng)計(jì)BSR產(chǎn)線上的脈沖除塵器處理效率高達(dá)99.9%，一般出口檢測粉塵濃度≤10mg/m³，完全達(dá)到工業(yè)車間生產(chǎn)要求。甚至我們有一條產(chǎn)線的車間粉塵檢測濃度平均值為0.9mg/m³，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)。

上圖為粉塵濃度檢測報(bào)告

清灰方式：脈沖噴吹清灰有在線清灰和離線清灰之分，通過調(diào)整收塵器參數(shù)，可以使在線與離線清灰達(dá)到基本相同的清灰效果。選擇合適的清灰方式可以保證除塵器的清灰效果和穩(wěn)定性，同時(shí)延長濾袋的使用壽命。

過濾面積：過濾面積是脈沖除塵器中非常關(guān)鍵的因素，根據(jù)公式 A * n = Q / V，其中V為過濾風(fēng)速（m/s），Q為氣體流量（m³/h），A為單個(gè)布袋有效過濾面積（㎡），n為袋濾器數(shù)量（個(gè)）。布袋的過濾風(fēng)速，考慮到除塵效率和布袋的使用壽命，一般0.8m/min-1.2m/min中較為適宜。

濾袋的尺寸和材料：過濾袋的尺寸和材料對除塵器的過濾效率和粉塵收集效果有很大的影響，需要根據(jù)具體的過濾要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

維護(hù)和操作：應(yīng)定期檢查并更換濾袋，避免因長期使用導(dǎo)致的堵塞或破損，影響除塵效果；需維持合理的進(jìn)氣溫度與濕度，防止高溫?fù)p壞濾材或潮濕引發(fā)結(jié)露，進(jìn)而影響除塵效率與設(shè)備壽命。

b) 脈沖除塵器在生物質(zhì)行業(yè)的應(yīng)用

上文中，我們對脈沖除塵器進(jìn)行了通用的介紹，而在這一環(huán)節(jié)，我們對于在生物質(zhì)行業(yè)的應(yīng)用，具有自己的經(jīng)驗(yàn)和理解。

1. 粉塵溫度不同來考慮脈沖除塵器的結(jié)構(gòu)和布袋選擇

生物質(zhì)行業(yè)的粉塵由于通過制粒機(jī)壓輥和環(huán)模的擠壓產(chǎn)生了較高的溫度（約60℃以上），當(dāng)有溫度的熱氣在通過普通的脈沖除塵時(shí)，容易在布袋上因?yàn)闇夭钅Y(jié)成水滴的同時(shí)粉塵也會(huì)凝結(jié)堵住布袋，導(dǎo)致脈沖閥無法對布袋上的粉塵進(jìn)行清灰處理。

針對這樣的問題，我們在脈沖除塵器的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改進(jìn)，專門研發(fā)針對熱氣進(jìn)行除塵，主要原理就是，對脈沖除塵的布袋腔體進(jìn)行升溫，使布袋腔體與熱氣不會(huì)產(chǎn)生溫度差，沒有溫度差，熱氣就不會(huì)遇冷凝結(jié)成水滴。就可以進(jìn)行直接脈沖噴吹處理。

2. 根據(jù)粉塵種類不同來考慮脈沖除塵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

生物質(zhì)的原料多種多樣，有木工行業(yè)的木屑粉塵，也有農(nóng)業(yè)田地里變廢為寶的秸稈。木工行業(yè)的粉塵，通過脈沖除塵處理技術(shù)已經(jīng)非常成熟。而在農(nóng)業(yè)田地里秸稈撕碎和粉碎后的脈沖除塵環(huán)節(jié)卻比較少見。為此，我們貝斯?fàn)栐谶@方面經(jīng)過多年的研究和摸爬滾打。把脈沖除塵用于秸稈粉塵的處理，有自己獨(dú)特的見解。其中，有一項(xiàng)就是，需要加大脈沖除塵器布袋網(wǎng)孔板的間距，來增大布袋之間的間隙。很多讀者會(huì)問這是為什么呢？

這是因?yàn)?，秸稈的收取打捆，大部分都是在田地里進(jìn)行的。而在田地里收取會(huì)帶走大量的灰分和泥土。在撕碎和粉碎的過程中，泥土和灰分會(huì)通過除塵吸入點(diǎn)，進(jìn)入脈沖除塵中吸附在布袋外側(cè)，脈沖閥在噴吹的時(shí)候會(huì)把泥土噴吹落下，而如果兩個(gè)布袋間隙太小，泥土在噴吹過程中有可能會(huì)被被吹到旁邊的布袋附著上，而沒有落下。所以在設(shè)計(jì)秸稈脈沖除塵器的時(shí)候，其中有一點(diǎn)就是最好可以加大布袋之間的間隙。

3. 根據(jù)為客戶節(jié)約成本方面來考慮脈沖除塵器的設(shè)計(jì)

當(dāng)按照過濾風(fēng)速0.8m/min-1.2m/min，風(fēng)量已經(jīng)確定的情況下，我們即可通過上文公式，計(jì)算出脈沖除塵的過濾面積。而過濾面積直接決定了脈沖除塵的布袋個(gè)數(shù)，脈沖除塵的體積，也直接決定了脈沖除塵的價(jià)格。

當(dāng)我們在設(shè)計(jì)產(chǎn)線的時(shí)候，充分考慮客戶的預(yù)算，在為客戶節(jié)省成本的前提上，又要讓產(chǎn)線的除塵達(dá)標(biāo)。我們會(huì)在設(shè)計(jì)的時(shí)候提高布袋的過濾風(fēng)速，從設(shè)計(jì)參數(shù)1m/min提高到2m/min。之所以我們可以在特定場景和原料的情況下來提供過濾風(fēng)速，是因?yàn)?，普通布袋的過濾粉塵粒徑在0.2—0.4μm的粒徑范圍內(nèi)。而木屑粉塵的粒徑可以分為粗塵（大于40μm）、細(xì)塵（10μm-40μm）和顯微塵（小于10μm）?？梢钥闯黾词故秋@微塵，它的粒徑也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.2-0.4μm。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，木屑粉塵的粒徑，粗塵、細(xì)塵居多。布袋可以有效阻止粉塵的通過，在這種情況下，為了降低客戶的產(chǎn)線成本，我們把布袋的過濾風(fēng)速提高到2標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的2倍。這樣布袋除塵的過濾面積就減少了2倍，成本從而也就直接減半。真正做到了設(shè)計(jì)產(chǎn)線為客戶著想，為客戶所用的宗旨。