脉冲布袋除尘器配备合适的空压机是确保其高效、稳定运行的关键环节。选择不当会导致清灰无力(阻力升高、能耗增加)、清灰过度(滤袋寿命缩短)或空压机频繁启停(能耗高、寿命短)。以下是详细的选型步骤和考虑因素:
## 核心选型要素
1. **压缩空气需求量 (Q):**
* **计算基础:** 这是选型的核心依据。
* **关键参数:**
* **单个脉冲阀单次喷吹耗气量 (q):** 这是最重要的参数!单位通常是立方米/次 (m³/次) 或标准升/次 (NL/次)。**这个值必须从除尘器制造商或脉冲阀制造商处获得准确数据!** 它取决于:
* 脉冲阀的型号和尺寸(如1.5英寸、2英寸、3英寸等,尺寸越大耗气量越大)。
* 喷吹压力。
* 喷吹时间(脉冲宽度,通常在0.1~0.2秒)。
* **脉冲阀数量 (n):** 除尘器上一共有多少个需要同时或分组喷吹的脉冲阀。
* **喷吹间隔/周期 (T):** 同一个脉冲阀两次喷吹之间的时间间隔(单位:秒)。这取决于清灰制度(定压差或定时),通常由除尘控制系统设定。例如,每30秒喷吹一次某个阀。
* **同时喷吹的阀数 (k):** 清灰时是单个阀依次喷吹,还是多个阀(一组)同时喷吹?这对峰值耗气量影响巨大。
* **计算公式:**
* **平均耗气量 (Q_avg):** `Q_avg = (n * q) / T` (单位:m³/min 或 NL/min)
* 含义:所有脉冲阀在单位时间(分钟)内消耗的总气量。
* **峰值耗气量 (Q_peak):** `Q_peak = k * q * (60 / t)` (单位:m³/min 或 NL/min)
* 含义:在喷吹发生的瞬间(极短时间内),同时喷吹的k个阀消耗的气量,折算成每分钟的流量。其中 `t` 是单次喷吹的持续时间(脉冲宽度,秒)。
* 这是选择空压机排气量和储气罐容积的关键!因为空压机需要在短时间内提供大量压缩空气。
* **安全系数:** 在理论计算值上增加 **15%-25%** 的安全裕量,以考虑:
* 管道泄漏损失。
* 压缩空气净化设备(干燥机、过滤器)的损耗。
* 喷吹参数调整的可能。
* 设备老化带来的效率下降。
2. **工作压力 (P):**
* **除尘器要求压力:** 脉冲喷吹系统通常需要 **0.4 MPa - 0.6 MPa (4-6 bar)** 的稳定气源压力。**必须确认除尘器制造商规定的最低工作压力要求。**
* **空压机输出压力:** 空压机的额定排气压力必须**高于**除尘器要求的最低工作压力。
* **考虑压降:** 压缩空气从空压机出口到除尘器脉冲阀入口,会经过管道、接头、阀门、干燥机、过滤器、储气罐等,产生压力损失。这部分损失通常在 **0.05 MPa - 0.15 MPa (0.5-1.5 bar)** 左右。
* **空压机设定压力:** `空压机卸载压力 = 除尘器要求最低工作压力 + 系统压降 + 安全裕量 (约0.05-0.1 MPa)`
* 例如:除尘器要求0.5 MPa,估计系统压降0.1 MPa,则空压机卸载压力至少应设定在 0.5 + 0.1 + 0.05 = 0.65 MPa (6.5 bar) 左右。这样能确保即使有压降,到达脉冲阀的压力也能满足最低要求。
3. **压缩空气质量:**
* **重要性:** 脉冲阀(特别是膜片)对空气中的水分、油分和颗粒物非常敏感。污染物会导致阀体卡涩、膜片老化破裂、喷吹无力甚至失效。
* **要求:** 一般要求达到 **ISO 8573-1:2010 Class 2.4.2 或更高标准**,即:
* 固体颗粒: ≤ 1 mg/m³, 粒径 ≤ 0.1 μm (Class 2)
* 水(压力露点): ≤ -40°C (Class 4) **或更低** (如 -70°C Class 2,更推荐,尤其在潮湿环境)
* 油(气溶胶+蒸气): ≤ 0.1 mg/m³ (Class 2)
* **净化设备:**
* **前置过滤器:** 去除大颗粒和液态水。
* **冷冻式干燥机:** 能将压力露点降至 3°C ~ 10°C (约 Class 4-6),适用于要求不特别高或环境温度不很低的情况。**对于关键除尘器,通常不够。**
* **吸附式干燥机:** 能将压力露点降至 -20°C ~ -70°C (可达 Class 1-3),是脉冲清灰系统的**首选**干燥方式。
* **后置精密过滤器:** 去除干燥后产生的粉尘、吸附剂粉末以及油分(特别是使用有油润滑空压机时,必须配除油过滤器)。通常需要达到0.01μm的过滤精度和活性炭除油。
4. **储气罐 (缓冲罐):**
* **作用:**
* **缓冲峰值流量:** 在喷吹瞬间提供大量压缩空气,避免空压机频繁加载/卸载或管网压力骤降。
* **稳定压力:** 减少管网压力波动,保证喷吹压力稳定。
* **冷却和分离:** 进一步冷却压缩空气,使部分水蒸气冷凝析出(罐底需定期排水)。
* **容积选择 (经验法则):**
* 储气罐的有效容积应至少能容纳 **3-5倍** 的**单次最大喷吹耗气量** (即 `k * q`)。
* 更精确的计算:`V_tank >= (Q_peak - Q_compressor) * t_purge / (ΔP * 常数)` (其中V_tank是罐容积,Q_peak是峰值流量,Q_compressor是空压机排气量,t_purge是喷吹时间,ΔP是允许的压力降)。简化版:确保在喷吹期间,罐压降不超过0.1-0.2 MPa。
* **位置:** 储气罐应**尽量靠近除尘器**安装,以最大限度发挥其缓冲作用