要著重考慮的風(fēng)速包括:吸塵罩吸口面風(fēng)速和風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速。吸塵罩吸口面風(fēng)速大小既要保證在吸塵罩內(nèi)造成足夠的負(fù)壓,不會(huì)引起粉塵擴(kuò)散,即風(fēng)速不能過低;又要避免風(fēng)速過高,把物料吸走。一般顆粒狀物料吸口面風(fēng)速為3～5  m/s,粉狀物料為0.5～1.5  m/s。吸塵罩吸口面風(fēng)速在選用時(shí),必須根據(jù)粉塵的性質(zhì)和顆粒大小、粉塵濃度大小及吸口面與塵源的距離大小而定。當(dāng)粉塵濃度大、粒度大、比重(密度)大、吸口與塵源距離長時(shí),吸口風(fēng)速取較大值,反之取較小值。但卷煙廠在管道設(shè)計(jì)時(shí),常常忽視這一點(diǎn),不能保證合適的吸口風(fēng)速,而在測定風(fēng)網(wǎng)風(fēng)速時(shí)一般忽視了吸口風(fēng)速。因此,在風(fēng)網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行時(shí),吸口風(fēng)速往往可能太大或太小。這樣即使風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速大小合適,仍有可能將物料吸走或造成粉塵擴(kuò)散。在這種情況下,人們又常常誤認(rèn)為是風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速太大或太小,而去降低或增加風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速,這樣又可能使管道內(nèi)粉塵沉積,或由于管內(nèi)風(fēng)速太大造成能耗增加、管道磨損增加的惡性循環(huán)?？梢?保證合適的吸塵罩吸口的風(fēng)速是非常重要的。
    合適的風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速是保證良好的除塵效果和減少能耗的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速大小的確定與粉塵濃度、粉塵性質(zhì)、管徑大小及管道布置情況有關(guān)。一般來說,當(dāng)粉塵濃度大、粒度大、比重(密度)大、管徑大、水平管道長時(shí)，風(fēng)速取較大值,反之取較小值。一般文獻(xiàn)推薦的通風(fēng)除塵管道內(nèi)風(fēng)速范圍為10～14  m/s。有的煙廠的設(shè)計(jì)風(fēng)速雖在推薦的風(fēng)速范圍內(nèi),而實(shí)際運(yùn)行時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)管道堵塞問題,尤其是水平管道內(nèi)經(jīng)常會(huì)發(fā)生堵塞,影響生產(chǎn)。一般通過增加管內(nèi)風(fēng)速的辦法就可解決這個(gè)問題。因此,根據(jù)一些卷煙廠的實(shí)際情況,如果粉塵濃度高、粉塵粒度大、比重(密度)大、水平管道較長,風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速選15～16  m/s更適宜。這樣雖然會(huì)增加一些能耗,但能保證良好的除塵效果及生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定性,還是必要的。
旋風(fēng)除塵器的選用
從煙廠集塵裝置收集灰塵,經(jīng)分析表明:其顆粒大小一般大于0.5Lm。依照煙葉的種類不同,從不同地點(diǎn)抽樣測定表明,灰塵中含硅土的比例為20%～80%,這種灰塵的小顆粒占極大的比例。由于它們的比重相差很大,沉降速度也有很大的差別。因而,很難只用一級(jí)旋風(fēng)分離器來解決,故多采用2級(jí)除塵裝置。在2級(jí)除塵裝置中,一級(jí)采用旋風(fēng)除塵器,用以處理粗大顆粒,以防粗大顆粒通過風(fēng)機(jī),使風(fēng)機(jī)磨損;二級(jí)采用布袋式除塵器(簡稱袋式除塵器),用以處理空氣中的微小顆粒。
目前卷煙廠常使用的旋風(fēng)除塵器有:普通型旋風(fēng)除塵器、蝸旋除塵器、擴(kuò)散式(CLK)旋風(fēng)除塵器、CLP型旋風(fēng)除塵器、C型旋風(fēng)除塵器等。這些旋風(fēng)除塵器的差別很大,有的旋風(fēng)除塵器的總效率高達(dá)99.5%以上,對(duì)小于5Lm的粉塵仍有大于54%的除塵效率,排放濃度僅0.5～14.9  mg/m3,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國標(biāo)要求(低于150  mg/m3)?？墒侨绾芜x擇合適的型號(hào)和規(guī)格大小呢?這就需要了解每一種型號(hào)旋風(fēng)除塵器的性能和使用范圍,同時(shí)必須充分掌握粉塵的特性。在相同的處理量時(shí),“C”型除塵器的尺寸小,CLP大。其中,蝸旋除塵器的凈化效率比普通型旋風(fēng)除塵器高,但阻力大,磨損較嚴(yán)重;擴(kuò)散式(CLK)旋風(fēng)除塵器可以看成是普通型旋風(fēng)除塵器的改進(jìn),其主要性能、特點(diǎn)仍與普通型旋風(fēng)除塵器相同;CLP型旋風(fēng)除塵器、C型旋風(fēng)除塵器都有較高的除塵效率。目前卷煙廠使用CLP型旋風(fēng)除塵器、C型旋風(fēng)除塵器最多。為了保證風(fēng)網(wǎng)的處理風(fēng)量,提高除塵效率,常采用并聯(lián)使用。在含塵濃度較低的場合,可以采用普通型旋風(fēng)除塵器、擴(kuò)散式(CLK)旋風(fēng)除塵器。具體選用時(shí)要根據(jù)粉塵的性質(zhì)和濃度綜合考慮,選擇合適的型號(hào)。其規(guī)格大小,要保證能夠滿足風(fēng)網(wǎng)要求及進(jìn)口風(fēng)速。一般采用廠家使用手冊上的中間進(jìn)口風(fēng)速。
無論選擇使用何種類型的旋風(fēng)除塵器,都必須重視旋風(fēng)除塵器底部的漏風(fēng)問題。如果除塵器底部漏風(fēng),即有大量的空氣從除塵器的排灰口吸入,致使分離出來的粉塵重新帶入排出的空氣中,除塵器的除塵效率會(huì)急劇下降,甚至等于零。減少漏風(fēng)的唯一措施是在離心除塵器底部加關(guān)風(fēng)器或灰箱,關(guān)風(fēng)器的規(guī)格要適當(dāng)大一些,否則會(huì)引起關(guān)風(fēng)器堵塞,從而影響生產(chǎn)。
袋式除塵器負(fù)荷和濾料的選擇
袋式除塵器是利用含塵空氣穿過特殊的濾布,被吸附在其表面上,從而清除其他機(jī)械除塵設(shè)備不能清除的微細(xì)灰塵。作為高效的袋式除塵器,對(duì)于細(xì)土粉塵的濾塵效率可以達(dá)99.9%,常用作第二級(jí)除塵。目前,隨著卷煙生產(chǎn)工藝的改進(jìn),煙廠有逐步用1級(jí)濾袋除塵來取代2級(jí)除塵的趨勢,以減少系統(tǒng)的風(fēng)壓損失和能量消耗。提高袋式除塵器的負(fù)荷,可以提高濾袋的處理風(fēng)量,減少濾料面積。但負(fù)荷過大,過濾風(fēng)速也過大,會(huì)把沉積在濾料上的粉塵重新吹起,降低除塵效率,并且使阻力增加。負(fù)荷大小的選擇與粉塵的性質(zhì)、濃度大小、濾料的性能有關(guān)。如果粉塵粘性大、粉塵濃度高、濾料容塵量大的,負(fù)荷可適當(dāng)大些,反之可適當(dāng)小些。有的文獻(xiàn)推薦負(fù)荷q=40～80  m3/(m2·h),而實(shí)際上負(fù)荷的最佳范圍為20～40  m3/(m2·h)。理論上,袋式除塵器的負(fù)荷是越低越好,但這樣袋式除塵器占地大,很不經(jīng)濟(jì)。在使用袋式除塵器時(shí),選擇合適的濾料對(duì)其的除塵效果也是一個(gè)很重要的因素,由于煙草塵雜具有顆粒小,比重大的特點(diǎn),故要求除塵濾料必須是特殊定做的長毛絨濾料,其強(qiáng)度大,阻力小,濾塵效果好,含塵空氣經(jīng)過濾料時(shí),長絨毛全部倒伏,將塵雜藏于長絨毛內(nèi),當(dāng)集塵風(fēng)機(jī)吸嘴收集塵雜時(shí),長絨毛直立,塵雜極易被吸走。
有的卷煙廠采用了一種新的過濾除塵器-濾筒除塵器。如長沙卷煙廠出口煙車間卷接包車間設(shè)有18套除塵系統(tǒng),均采用美國某公司生產(chǎn)的濾筒式除塵器1級(jí)除塵。濾筒式除塵器和袋式除塵器相比具有兩方面特點(diǎn):
(1)一般袋式除塵器使用的濾料(棉布、尼龍、聚酯等)纖維間的間隙較大,約為12～60Lm。塵粒容易進(jìn)入纖維內(nèi)部,堵塞氣濾通道,傳統(tǒng)濾料要利用濾料表面殘留的粉塵層作為過濾層,使其保持高效率,故阻力較高。而唐納森公司研制的Ultra-web濾料是一種新型的濾料。它把1層超亞微米的超薄纖維粘附在一般濾料上。在該粘附層上,纖維間排列非常緊密,其間隙僅為底層纖維的1/100,即0.12～0.6Lm。因此,大部分亞微米級(jí)塵粒阻擋在Ultra-web濾料表面,不能進(jìn)入濾料內(nèi)部,從而具有高效、低阻、易于清灰等特點(diǎn)。
(2)在濾筒內(nèi),濾料采用星形多摺式結(jié)構(gòu),使其過濾面積大大增加。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濾筒外徑為Á324  mm、內(nèi)徑為Á220  mm、長度為600  mm,其過濾面積為23.37  m2,而同樣體型的濾袋,過濾面積僅為0.61  m2,相差40倍左右。濾筒式除塵器的過濾風(fēng)速為0.5～20m/min,和一般的袋式除塵器基本相同。因此,在同樣的處理風(fēng)量下,濾筒式除塵器的體型和占地面積可大大減小。
風(fēng)機(jī)的選用和布局
通風(fēng)機(jī)在除塵系統(tǒng)中用于輸送氣體。合理地選用通風(fēng)機(jī),對(duì)于保證除塵效果有著很大的影響。一般通風(fēng)除塵選用低、中壓風(fēng)機(jī)。應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的總風(fēng)量及總阻力選擇相應(yīng)的風(fēng)機(jī)。同時(shí)要求所選用風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)保持在高效率點(diǎn)或經(jīng)濟(jì)使用范圍內(nèi)。但是在風(fēng)網(wǎng)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)變化情況:開始時(shí),風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、壓力能滿足風(fēng)網(wǎng)要求,且工作點(diǎn)保持在經(jīng)濟(jì)使用范圍內(nèi);以后就由于如袋式除塵器布袋積灰等導(dǎo)致阻力增加,使風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)發(fā)生變化,甚至偏離經(jīng)濟(jì)使用范圍,效率降低,造成風(fēng)網(wǎng)的吸風(fēng)量減少,從而影響設(shè)備的吸風(fēng)大小,造成粉塵擴(kuò)散。因此,在風(fēng)網(wǎng)阻力不穩(wěn)定時(shí),選用的風(fēng)機(jī)壓力要大一些,風(fēng)機(jī)性能曲線陡一些比較好,有的廠甚至用高壓風(fēng)機(jī)代替中、低壓風(fēng)機(jī),這對(duì)穩(wěn)定地保證除塵效果非常重要。
在整個(gè)系統(tǒng)中,風(fēng)機(jī)的安裝位置應(yīng)在袋式除塵器之后,或者在旋風(fēng)除塵器和袋式除塵器之間,這樣可以減少粉塵對(duì)風(fēng)機(jī)葉片的磨損,延長風(fēng)機(jī)使用壽命。
結(jié)　論
總之,要保證良好的除塵效果:首先,必須要減少人為的粉塵擴(kuò)散,如取消設(shè)備自帶的單機(jī)除塵器,改造成為集中除塵系統(tǒng);其次,積極地采用的除塵工藝和除塵系統(tǒng),推薦采用一級(jí)高效布袋除塵器負(fù)壓除塵;再次,選擇性能優(yōu)良的除塵設(shè)備,并盡可能地保持設(shè)備的密閉狀態(tài);,要合理地組合和布置風(fēng)網(wǎng),進(jìn)行通風(fēng)除塵系統(tǒng)改進(jìn),如適當(dāng)?shù)慕档瓦^濾風(fēng)速,選擇性能高的風(fēng)機(jī),(最好是采用變速調(diào)節(jié)電機(jī))并正確地安裝和操作,這樣不僅有利于提高除塵效果,還有利減少通風(fēng)除塵的能耗。

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