除塵(chen)(chen)(chen)器中(zhong)含塵(chen)(chen)(chen)氣流中(zhong)的水分可能(neng)會給我們的除塵(chen)(chen)(chen)系統中(zhong)造成重大問題,包括(kuo)縮短過(guo)濾器的使用壽命和粉塵(chen)(chen)(chen)堆積,從而導致系統組件故障或(huo)灰(hui)塵(chen)(chen)(chen)漏斗的粉塵(chen)(chen)(chen)累積。
除(chu)(chu)此(ci)以(yi)外(wai),這(zhe)些以(yi)及(ji)其他(ta)由濕氣(qi)引起的(de)并發(fa)癥會降低除(chu)(chu)塵(chen)系統的(de)性能(neng),從而提高(gao)系統的(de)運(yun)行成本,并影響(xiang)產品質(zhi)量。
當(dang)大氣中(zhong)溫暖(nuan),濕潤(run)(潮濕)的空氣冷卻(que)時,濕氣凝結形成雨水。同樣的事情可以發生在(zai)我(wo)們(men)的除塵系統(tong)(tong)中(zhong)。溫暖(nuan)濕潤(run)的過(guo)程空氣在(zai)流(liu)過(guo)除塵系統(tong)(tong)的管(guan)道(dao)系統(tong)(tong)時會冷卻(que),導致水分凝結成液態(tai)水滴。
如果粉(fen)塵(chen)吸(xi)濕(shi)(吸(xi)水(shui)),它會吸(xi)收(shou)水(shui)分并形成可(ke)在(zai)(zai)系統內(nei)表(biao)(biao)面附聚(ju)的污(wu)泥。這種積(ji)聚(ju)可(ke)能(neng)會導(dao)致(zhi)灰(hui)斗(dou)漏斗(dou)無法正常排放,料斗(dou)旋轉式(shi)氣閘閥的葉片也會卡(ka)住,灰(hui)塵(chen)累積(ji)在(zai)(zai)壓力傳感器上,導(dao)致(zhi)錯誤的壓力讀數(shu),灰(hui)塵(chen)附在(zai)(zai)管(guan)道(dao)(dao)內(nei)表(biao)(biao)面,使管(guan)道(dao)(dao)變重和管(guan)道(dao)(dao)內(nei)徑變小,可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)管(guan)道(dao)(dao)失效(xiao)。
污泥也(ye)會(hui)積(ji)聚在過(guo)濾(lv)器(qi)表面,增加了(le)過(guo)濾(lv)器(qi)的(de)壓力損失,并降低了(le)反向(xiang)脈沖(chong)噴(pen)射或(huo)機械(xie)振蕩器(qi)清(qing)潔的(de)效率。
水分(fen)(fen)會削弱過(guo)濾(lv)(lv)介(jie)質,導(dao)致(zhi)過(guo)濾(lv)(lv)器泄漏或(huo)故障,并允許灰塵通過(guo)過(guo)濾(lv)(lv)器。水分(fen)(fen)還(huan)可以(yi)使回收(shou)的(de)(de)灰塵達不(bu)到(dao)產品質量標準(zhun)。這(zhe)些問(wen)題可以(yi)通過(guo)降低生(sheng)產率,縮短過(guo)濾(lv)(lv)器的(de)(de)使用壽命(ming),引起維護問(wen)題并導(dao)致(zhi)不(bu)穩定和不(bu)可靠的(de)(de)系統性能來提高運營(ying)支出。
即使不會導(dao)致結露,除塵系(xi)(xi)統中(zhong)的(de)水(shui)(shui)分(fen)也(ye)會導(dao)致問題。在蒸氣(qi)形式中(zhong),水(shui)(shui)分(fen)比干空(kong)氣(qi)密度(du)小。如(ru)果我(wo)們(men)(men)的(de)系(xi)(xi)統組件運(yun)行條件為假設(she)沒有水(shui)(shui)分(fen)的(de)干燥氣(qi)流(liu),但是我(wo)們(men)(men)實際氣(qi)流(liu)含(han)有水(shui)(shui)分(fen),則(ze)通(tong)過(guo)我(wo)們(men)(men)系(xi)(xi)統的(de)氣(qi)流(liu)將高于額定值。這(zhe)導(dao)致以(yi)更(geng)高的(de)速(su)度(du)運(yun)行系(xi)(xi)統風扇的(de)能源成本增加,過(guo)濾器壽(shou)命縮短(duan),系(xi)(xi)統設(she)備不穩定和性(xing)能不佳,這(zhe)些都會對我(wo)們(men)(men) 的(de)運(yun)行造成負(fu)面影響。
水分和(he)溫度如(ru)何(he)影響除塵器中的(de)氣流?
在空氣(qi)中水汽(qi)含量不變, 保(bao)持氣(qi)壓一定的情下, 使空氣(qi)冷卻達到(dao)飽(bao)和時(shi)的溫度(du)稱露點溫度(du),簡稱露點。
一般來說,隨著溫度降低,空(kong)氣(qi)(qi)變得更密(mi)集,空(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)的水分減少。如果(guo)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)溫度達到除塵(chen)系統內的露點,則(ze)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)中(zhong)的水蒸氣(qi)(qi)將在管道系統或除塵(chen)器內冷凝,從而導致上面所說的問題(ti)。
用于設計除塵(chen)系統的許(xu)多參考(kao)表、風扇性能曲線(xian)和工業經驗法則均基于“標(biao)準空氣(qi)條件(jian)”,其(qi)中溫(wen)度為70°F,總(zong)壓力小于20英寸(cun)水柱規格(ge),無水分含量和海拔(ba)高度,也忽略了粉塵(chen)的重量和體(ti)積。問題在(zai)于,只有極少數(shu)的除塵(chen)系統在(zai)標(biao)準的空氣(qi)條件(jian)下(xia)運行。
如(ru)果(guo)進(jin)入除(chu)塵(chen)系統的(de)氣流溫度(du)高于100℉,含水量超過(guo)2%,則可以舍(she)棄這些標(biao)準(zhun)(zhun)空氣假(jia)設來更加準(zhun)(zhun)確地(di)反映(ying)我(wo)們的(de)實際(ji)工作(zuo)條件(jian),從而(er)避免許多性能(neng)問題(ti)。
分析潮濕氣流(liu)特性
為了確保除塵(chen)系統能夠有(you)效(xiao)處理(li)過程(cheng)氣流(liu)中的水分,首先需要(yao)分析幾種(zhong)氣流(liu)的物理(li)特性:
干(gan)球溫度簡稱空氣(qi)溫(wen)度(du),這是由標準溫(wen)度(du)計測得的(de)氣(qi)流溫(wen)度(du)。
濕球溫度這是(shi)在氣(qi)(qi)流(liu)中發(fa)生蒸發(fa)的低溫(wen)度(du)(du),可以用濕式溫(wen)度(du)(du)計測量。蒸發(fa)過(guo)程從周圍的空氣(qi)(qi)分(fen)子中獲取熱能并因此是(shi)空氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)(du)下降。在潮(chao)濕的氣(qi)(qi)流(liu)中,濕球(qiu)溫(wen)度(du)(du)相對(dui)較(jiao)高。在干燥的氣(qi)(qi)流(liu)中,由于無法蒸發(fa),濕球(qiu)溫(wen)度(du)(du)將(jiang)相對(dui)較(jiao)低。
水分(fen)含(han)量也稱(cheng)為絕對(dui)濕度(du)(du),這是(shi)氣(qi)流(liu)中水與(yu)干空氣(qi)的質量比。不要將(jiang)此與(yu)相對(dui)濕度(du)(du)混淆,相對(dui)濕度(du)(du)是(shi)根據(ju)當前溫度(du)(du)調整(zheng)的濕度(du)(du)含量。
露點也被稱(cheng)為飽和溫(wen)度(du)(du),這是在恒定的大氣(qi)(qi)壓下,空(kong)氣(qi)(qi)中的水(shui)蒸氣(qi)(qi)以(yi)相(xiang)同(tong)的蒸發速率冷凝成液態水(shui)的溫(wen)度(du)(du)。
焓(han)這是氣流(liu)的總能量(liang)(或每單位質量(liang)的熱量(liang)),并幫助您確定(ding)需(xu)要多(duo)少能量(liang)才能添加到氣流(liu)中以加熱氣流(liu)并改變其屬性。
通過適當的濕度(du)圖,并且至少有(you)兩個之前(qian)列出的氣流屬(shu)性,我(wo)們(men)可以開始對(dui)氣流進行濕度(du)分析,這將為預防提供關鍵信息,或許可以解決水分問題。
該(gai)如何處理除塵系統中(zhong)的水分(fen)呢(ni)?
在處理除塵系(xi)統中(zhong)的高濕(shi)氣(qi)(qi)流(liu)時,我們要避免(mian)冷凝。為(wei)保持氣(qi)(qi)流(liu)形式的氣(qi)(qi)流(liu)濕(shi)度,應保持整個系(xi)統內干濕(shi)球溫(wen)度之(zhi)間的充(chong)分分布(bu)。
根據(ju)壞情況下的(de)環(huan)境條件進行計(ji)算(suan),以(yi)確保擴散足夠大(da),以(yi)充分(fen)處(chu)理因過程變化、季節變化甚至氣候變化造成的(de)氣流溫(wen)度(du)和濕度(du)變化。一個(ge)很好(hao)的(de)經驗法則是在(zai)系統中的(de)干球(qiu)溫(wen)度(du)和濕球(qiu)溫(wen)度(du)之間保持50度(du)。
維持這種溫度(du)可能會很具挑戰(zhan)性,根(gen)據我們自身的應用,以(yi)下方(fang)法(fa)可以(yi)提供(gong)幫助:
1、輸送干燥空氣
通常(chang)的(de)做(zuo)法是(shi)在進入除塵系統(tong)時(shi)將干燥(zao)空氣(qi)(qi)引入(添(tian)加)高(gao)濕度工(gong)藝氣(qi)(qi)流(liu)(liu)。輸送給除塵系統(tong)的(de)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)溫度較高(gao),含有大量的(de)水(shui)分。當氣(qi)(qi)流(liu)(liu)通過除塵系統(tong)時(shi),它開(kai)始冷(leng)卻并有可能達到它的(de)露點(dian),產生冷(leng)凝。
但是如果(guo)在進(jin)入系(xi)統時(shi)將(jiang)干燥空(kong)氣(qi)添加到(dao)氣(qi)流中(zhong),則使氣(qi)流的(de)含(han)水量、濕球溫度和露點都(dou)會降低,從而降低冷凝的(de)可能(neng)性。
但是(shi),如果將周圍的沒有經(jing)過調節(jie)的空(kong)氣引入到高溫氣流中,也(ye)可以(yi)降低氣流的整體(ti)溫度(du)。記住,你的目標(biao)是(shi)保持干球(qiu)溫度(du)和濕(shi)(shi)球(qiu)溫度(du)之間的差距(ju)。冷卻氣流會降低其保持水分的能(neng)力,也(ye)可能(neng)實(shi)際上增加(jia)濕(shi)(shi)球(qiu)溫度(du)。
如圖所示,我(wo)們可以通(tong)過(guo)在將(jiang)氣體(ti)添(tian)加到氣流(liu)中之(zhi)前對(dui)其進行(xing)加熱來避免此問題(ti)。這里,來自過(guo)程的管道與(yu)氣流(liu)保(bao)持一定角度(遠離除塵(chen)系統)以增強空氣混合并幫助分散到整個氣流(liu)中的。
2、使(shi)用過程控制
我們還可以通過(guo)使用過(guo)程控(kong)制來監控(kong)和維持目(mu)標氣(qi)流屬性,從而實現一致(zhi)的除塵系(xi)統操作。
例如(ru),監(jian)控(kong)(kong)干(gan)濕球溫度的(de)控(kong)(kong)制器可(ke)以打開或關(guan)閉氣流阻尼器,或控(kong)(kong)制變頻風扇驅(qu)動(dong)器或加熱裝置,以維持(chi)兩(liang)種溫度之(zhi)間的(de)傳播。過程控(kong)(kong)制還(huan)可(ke)以通過小化產(chan)生(sheng)目標氣流量(liang)所(suo)需的(de)風扇能(neng)耗來降(jiang)低系統的(de)運行成(cheng)本,從(cong)而減少加熱滲(shen)入空氣所(suo)需的(de)能(neng)量(liang)并延長過濾器的(de)使(shi)用壽(shou)命。
3、在過(guo)程附(fu)近(jin)安裝(zhuang)除塵器并增加(jia)隔熱。
如果在工藝過(guo)程中(zhong)增加氣(qi)流不可能(neng),并且過(guo)程控制不能(neng)充分維持目標(biao)干濕球溫(wen)度(du),請(qing)嘗試將(jiang)過(guo)濾器盡(jin)可能(neng)靠近(jin)我們的使過(guo)程與(yu)除塵器之(zhi)間的管(guan)道系(xi)統中(zhong)的氣(qi)流冷卻小化(hua)。
我們還(huan)可以對(dui)管道系統和(he)集(ji)塵(chen)器(qi)壁進行隔熱,以盡可能(neng)多地保留(liu)工藝氣流中(zhong)的熱量。這兩(liang)個(ge)步(bu)驟都會將凝(ning)結的可能(neng)性降至低(di)。