王亮 张艳青
西安鹏远冶金设备有限公司
【摘要】低压脉冲布袋除尘器广泛应用于电厂、钢厂、化工厂等各个行业，本文简单介绍了低压脉冲布袋除尘器结构、工作原理及结构形式，分析了布袋除尘器的设计结构、布袋除尘设计过程中的系统和强度计算、及布袋除尘器设计过程中的相关注意事项。通过介绍与分析让我们对布袋除尘器内部结构有一个详细的了解。
【关键词】布袋除尘器；工作原理；低压脉冲
一、除尘器载荷的确定
（一）静载的确定
G静载=∑Gi（i=1～5）式中，G1本体钢结构部分的重量，G2滤袋总重，G3袋笼总重，G4滤袋表面积灰5mm的重量，G5灰斗允许积灰重量次外圈一圈柱桩的载荷为Gp的120～200%，以此类推，直到最内圈载荷内圈载荷高于外圈载荷，但内外圈载荷最大差别不得超过300KN这样设计载荷的目的是保证本体结构系统的地基稳定性关于载荷部分的详细分配及计算过程可以参考《建筑荷载设计规范》手册。
（二）动载的确定
按楼面及屋面活荷载取标准值2.5KN/m（检修平台按4KN/m2）来计算。
除尘器总动载荷：F=KA0A1＋KA0A2，KA0检修平台活荷载取标准值，A1除尘器平面投影面积，A2平台扶梯平面投影面积。
（三）风载的确定
根据GB50009-2001，可得相关值风载的计算，也可以按经验公式：
Kn=υ2/1600（单位KN/m2）来计算，式中，υ为风速，单位m/s。
设计时，单个承载点荷载值是平均值的120～150%左右详细分布时，最外一圈的载荷点为平均载荷值的120%，内圈载荷点为平均载荷值的150%。
二、底部支架的结构计算
（一）支架的柔度计算
因型钢的规格未知，无法求出柔度（长细比）λ，无法判断使用的公式先采用欧拉公式计算，求出型钢的规格后，再检查是否满足欧拉公式使用条件。
（二）支架的挠度计算
挠度因风载而产生。
计算公式，
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式中，P风载作用于底柱顶端的最大推力，L支架长度，E弹性模量，I惯性矩。
三、滑动支座组件的结构设计
（一）滑块的承载
滑块承受除立柱外除尘器的所有垂直向下的重量载荷重量载荷在滑块组的分布一般是，靠近除尘器中心的四个滑点为平均承重的300%，其余均为250%这样设计的目的是为了保证滑块材料有足够的强度支撑。
（二）滑块的滑动能力及材料的选择
滑块采用光滑不锈钢板和滑板相结合的结构不锈钢板焊接于顶柱底部平面上，能在固定的滑板上自由滑动不锈钢板采用普通304材料制造，表面光洁度为6.3μm，厚度为2mm滑板固定于支架顶部平面上切记：滑板的材料不能是钢，否则可能造成不锈钢板与滑板的胶着粘合而失去滑动功能。
四、下箱体的结构设计
在靠近下箱体中间部位有分隔板组件，负责将尘气室和净气室隔离开下箱体的结构设计，主要是考虑壁板的耐负压程度和分隔板的耐负压程度。下箱体耐负压强度一般按风机的全压来计算其计算过程同灰斗部分类似本处从略。
五、上箱体的结构设计
（一）花板孔布置
花板孔在上箱体内应该均匀布置根据现场实际情况及工厂制造经验，在滤袋长度不超过8m的情况下，孔与孔之间的间隙为滤袋直径的1.5倍举例来说，如果采用160×6000的滤袋，则孔与孔之间的距离为240mm。
（二）上箱体横截面高度
对上箱体横截面高度进行控制，主要是保证净化后的气体在通过上箱体内部空间时，气流流向均衡，不会发生由于上箱体截面太小而造成气流阻力太大，甚至造成风机吸力不够、无法正常工作的情况发生，通过上箱体横截面的风速不应当超过3m/s。
（三）离线孔大小及方位
经过上箱体每个仓室离线孔的风速一般控制在6～12m/s左右理论上来说，经过离线孔的风速越低越好，这样可以使除尘器结构阻力降低到最低但在实际工程中，这却是不必要的，因为风速越低，势必会使离线孔径变大，同时导致整个上箱体结构向外侧延伸变大，浪费材料，很不经济。
六、喷吹系统的设计
（一）脉冲阀的选取
要注意喷吹气量是标准状态下的气量，不是工作压力下的气量我们可以将标准状态下的气量转换成工作状态下的气量比如，在0.5Mpa的工作压力下，该脉冲阀喷吹气量500L，那么实际上，该脉冲阀所消耗的工作状态下的压缩气量为：500×0.1/0.5=100L（0.1MPa为标准大气压，0.5MPa为工作气压）。
（二）气包容量的确定
气包的工作最小容量为单个脉冲阀喷吹一次后，气包内的工作压力下降到原工作压力的70%，在包容量的设计时，应按最小容量入行设计，确定气包的最小体积，然后在此基础上，对气包的体积进行扩容气包体积越大，气包内的工作气压就越稳定我们也可以先设计气包的规格，然后用最小工作容量进行校正，设计容量要大于（最好远远大于）最小工作容量，一般来说，气包工作容量为最小容量的2～3倍为好。
（三）喷吹管结构的设计
1．喷吹管直径
按澳大利亚高原脉冲阀厂家的设计规范，一般是，喷吹管直径与脉冲阀口径相对应比如，采用3寸的脉冲阀，则喷吹管直径也为3寸国内大多数厂家，例如，上海袋配、苏州苏苑、浙江奥斯托等，也都遵照喷吹管直径与脉冲阀口径相对应的原则喷吹管的板厚，一般是，2.5寸以上采用4mm，2.5寸以下采用3mm的焊接钢管制作从经济的角度考虑，不推荐使用无缝钢管来制造喷吹管。
2．喷嘴直径及数量
喷嘴直径及喷嘴数量是整个喷吹管设计的核心在脉冲阀型号确定后的情况下，喷嘴数量不能无限制增多，它要受到喷吹气量、喷吹压力及喷吹滤袋长度等各类因素的综合影响目前，3寸脉冲阀所带领的喷嘴数量建议最多不要超过20只（一般来说，16只以下比较合适）根据澳大利亚高原公司和国内上海袋配等知名厂家的多年试验，在中压喷吹的状态下，喷吹管上所有喷嘴口径的面积之和应该为喷吹管内径的60～80%，即：（60～80%）A喷吹管=nA喷嘴
七、布袋除尘器控制模式的设计
（一）清灰控制
当选择自动挡时，如果定时/压差信号到时，则启动自动清灰；当选到手动模式时，每个过滤室都有一个手动按钮来对离线阀和脉冲电磁阀进行控制。将脉冲间隔设置成1-60s且连续可调；定时清灰周期设置成为0-99分钟且连续可调；脉冲宽度设为0.1-0.5s且连续可调。选择自动清灰模式，从1到n室逐个进行清灰，等到第六个过滤室完成清灰以后，一个清灰周期完成。
手动控制可以自主选择对某个过滤室进行清灰处理，首先先打开该过滤室的离线阀然后才能进行清灰处理，1—n号脉冲依次就行喷吹清灰。系统需要对进出口的温度进行检测，进出口压差，以及六个过滤室内滤袋检漏压力的检（此次设计中没有涉及）。
（二）输灰控制
这里默认清灰时逐个灰斗进行卸灰与振动处理。利用时间继电器完成对卸灰阀动作周期的控制。通过振动器的振动将灰斗仓壁上吸附的粉尘掉落下来，通过输灰机将粉尘排入到外运设备内。输灰部分可通过定时清灰或人为清灰，进行处理，对中小型企业来说降低了成本，但也能满足基本的生产需要。
总结
本次设计的布袋除尘器是专门用来处理含尘烟气，能够有效缓解控制粉尘对大气的污染。在冶金、建筑、炼焦、化工、合成纤维、制药、轻工等行业得到了广泛的认可和使用，它能将粉尘的排放浓度控制到10～30mg/m3以下，对环境起到了很好的保护作用。
【参考文献】
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[3]乐文毅,段超龙,谢冬明.组合袋式除尘器的内部流场模拟[J].环境工程,2020,38(05):120-125+95.