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1、实验三 袋式除尘器性能测定1、实验目的及意义袋式除尘器又名过滤式除尘器，是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置。采用纤维织物作滤料的袋式除尘器，在工业废气除尘方面应用广泛。本实验主要研究这类除尘器的性能。袋式除尘器的性能与其结构型式、滤料种类、清灰方式、粉尘特性及其运行参数等因素有关。袋式除尘器性能的测定和计算是袋式除尘器选择、设计和运行管理的基础，是本科学生必须具备的基本能力。本实验要求学生在认真了解实验原理、装置、方法、内容和实验要求的基础上，综合应用已掌握的基本知识和基本技能，自行完成实验方案步骤设计和实验测定记录表设计，独立完成本实验。通过本实验使学生进一步提高对袋式除尘器结构形
2、式和除尘机理的认识；掌握袋式除尘器主要性能的实验研究方法；了解过滤速度对袋式除尘器压力损失及除尘效率的影响；提高对除尘技术基本知识和实验技能的综合应用能力；并通过实验方案的设计和实验结果分析，加强创新能力的培养。2、实验原理和方法 本实验是在除尘器结构型式、滤料种类、清灰方式和粉尘特性一定的条件下，测定袋式除尘器主要的技术性能指标，并在此基础上，测定处理气体量Q、过滤速度Uf对袋式除尘器压力损失P和除尘效率的影响。2.1处理气量和过滤速度的测定与计算 (a) 动压法测定：测定袋式除尘器处理气体量Q，同时测出除尘器进出口连接管道肿的气体流量，取其平均值作为除尘器的处理气体量，取其平均值作为除尘器
3、的处理气量。漏风率的计算见大气污染控制工程544式，pp141。一般要求除尘器的漏风率小于5。 (b) 静压法测定： 采用静压法测定袋式除尘器进口气体流量（Q1N），根据在除尘器入口管道系统的测口测得系统入口管道处的平均静压Ps，具体计算公式见流体力学教科书。 (c) 过滤速度uf的计算 在已知袋式除尘器的总过滤面积F，则可计算过滤速度。（具体计算公式见大气污染控制工程666式，pp221）。2.2压力损失的测定与计算 袋式除尘器压力损失P由通过清洁滤料的压力损失（Pf）和通过颗粒层的压力损失（Pp）组成。袋式除尘器的压力损失（P）为除尘器进、出口管中气流的平均全压之差。当袋式除尘器进、出口的
4、断面面积相等时，则可采用其进、出口管中的气流的平均静压之差计算，即 PPs1Ps2 (3-1)式中：Ps1：袋式除尘器进口管中气体的平均静压，Pa Ps2：袋式除尘器出口管中气体的平均静压，Pa 袋式除尘器的压力损失与其清灰方式和清灰制度有关。当采用新滤料时，应预先发尘运行一段时间，使新滤料在反复过滤和清灰过程中，残余粉尘基本达到稳定后再开始进行实验。考虑到袋式除尘器在运行过程中，其压力损失随运行时间产生一定的变化。因此，在测定压力损失时，应每隔一定的时间，连续测定5次，并取其平均值作为除尘器的压力损失。2.3 除尘效率的测定与计算除尘效率采用质量浓度法测定，即用等速采用法同时测出除尘器进、出
5、口管道气流的平均含尘浓度C1和C2，按下式计算（具体计算公式见大气污染控制工程pp142，（547）式）。由于袋式除尘器效率高，除尘器进、出口气体含尘浓度相差较大，为保证测定精度，可在除尘器出口采样中，适当加大采样流量。2.4 压力损失、除尘效率与过滤速度关系的分析测定脉冲袋式除尘器的过滤速度一般为24m/min，可在此范围内确定5个值进行实验。过滤速度的调整，可通过改变风机入口阀门开度、按静压法确定。当然，应要求在各种实验中，保持除尘器清灰制度固定，除尘器进口气体含尘浓度（C1）基本不变。为保持实验过程中C1基本不变，可根据发尘量S、发尘时间t和进口气体流量Q，按下式计算除尘入口含尘浓度C1
6、。C1=S/(tQ) g/m33、实验装置、流程和仪器本袋式除尘器实验装置选用脉冲袋式除尘器，实验流程图见下图31所示。图31 袋式除尘器性能实验装置流程图为在实验过程中能定量地连续供给粉尘，控制发尘浓度，实验系统设有粉尘定量送料装置1和粉尘分散装置2。粉尘定量供给装置通过改变刮板半径位置及圆盘转速调节粉尘流量从而实现定量送料。粉尘分散装置将定量供给地粉尘分散成实验所需含尘浓度地气溶胶状态。通风机为实验系统的动力装置。清灰方式采用脉冲喷吹清灰方式，利用空气压缩机11的压缩空气反吹。除尘系统入口的喇叭形均流管3处的静压测孔4用于测定除尘器入口气流流量，也可用于在实验过程中连续测定和监控除尘系统的
7、气体流量。在实验前应预先测定确定喇叭形均流管的流量系数，通风机入口前设有阀门9用来调节除尘器处理气体量和过滤速度。实验所需的以下仪器。干、湿球温度计一支、气压表一个、钢卷尺、压差计、倾斜式微压计、毕托管、烟尘采样管、烟尘测试仪、真空泵、秒表、光电分析天平、干燥器皿，滤筒若干。4、实验内容参数测定4.1 实验内容a、 室内空气环境参数的测定：空气干湿温度、湿球温度、相对湿度、当地大气压力等环境参数的测定。b、 袋式除尘器实验装置的测定。固定袋式除尘器清灰制度，包括选择适当压力的压缩空气、适当的清灰周期和脉冲时间。测定除尘系统入口喇叭形均流管流量系数（V）。c、 袋式除尘器性能测定和计算。在固定袋
8、式除尘器实验系统进口发尘浓度和清灰制度的条件下，测定和计算袋式除尘器处理气体量Q、漏风率，过滤速度uf、压力损失 P和除尘效率。d、 实验数据的整理分析。认真记录袋式除尘器处理气体量和过滤速度，压力损失、除尘效率等性能参数测定实验数据，分析压力损失、除尘效率和过滤速度的关系。4.2 实验要求a、 内空气环境参数测定，除尘系统入口喇叭形均流管流量系数测定、风管中气体含尘浓度测定等实验。b、 为了求得除尘器的uf和ufP的性能曲线，应在除尘器清灰制度和进口气体含尘浓度C1相同的情况下，测出除尘器在不同过滤速度uf下压力损失P和除尘效率。c、 除尘器进、出口风管中气体含尘浓度采样过程中，要注意监控均
9、流管3处的静压值，使之保持不变，并记录之。考虑到出口含尘浓度较低，每次采样时间不宜少于30min，进、出口风管中含尘浓度测定可连续采样34次，并取其平均数值作为含尘浓度。d、 在进行采样的同时，测定记录袋式除尘器的压力损失、压力损失也应在除尘器处于稳定运行状态下进行，每隔一段时间，连续测定并记录数据5次，取其平均值作为除尘器的压力损失。e、 本实验要求每个学生综合应用前述基本知识和技能，自行编制上述各项参数的测定方案和实验步骤。并要求学生能独立设计袋式除尘器压力损失、除尘效率和过滤速度的关系的测定记录表和除尘器的uf和ufP的性能曲线图。 5、实验数据记录及整理5. 1、处理气体量和过滤速度
10、按表3-1记录和整理数据（供参考），按下式计算除尘器处理气体量、按（大气污染控制工程（郝吉明主编，高教版）544式，pp141）计算漏风量，按（大气污染控制工程（郝吉明主编，高教版）666式，pp221）计算除尘器的过滤速度。当地气象参数测定见表3-4（供参考）。5. 2、压力损失按表3-2记录整理数据（供参考），按公式(3-1)计算压力损失，并取5次测定数据的平均值作为除尘器的压力损失。当地气象参数测定见表3-4（供参考）。5. 3、除尘效率的测定 除尘效率测定数据按表3-3记录整理（供参考），除尘效率按（大气污染控制工程（547）式，pp142）计算。当地气象参数测定见表3-4（供参考）。
11、5. 4、压力损失、除尘效率和过滤速度的关系 本项是继压力损失、除尘效率和过滤速度测定完成后，自行设计记录表整理不同过滤速度uF下的压力损失与除尘效率，并独立设计设计分析图，绘制uFP、uf实验性能曲线。6、实验后的讨论1、 用动压法和静压法测得的气体流量是否相同？哪一种方法更为准确？为什么？2、 如何确立袋式除尘器进口均流管的流量系数（V）。3、 用发尘量求得的入口含尘浓度和用等速采样法测得的入口含尘浓度，哪个更准确？为什么？4、 测定袋式除尘器的压力损失，为什么要固定其清灰制度？为什么要在除尘器稳定运行状态下连续五次读数并取其平均值作为除尘器的压力损失。5、 试根据实验性能曲线uf和ufP
12、分析锅炉速度对袋式除尘器压力损失和除尘效率的影响。 表3-1 袋式除尘器处理气体流量及过滤速度的测定记录表 实验日期： 天气： 实验测定人员： 测定点除尘器进口测定断除尘器出口测定断面A1A2A3A4B1B2B3B4管道内气体动压微压计初读数值l0微压计终读数值l1l1-l0微压计系数K各测点气体动压Pd/Pa管道内气体静压微压计初读数值l0微压计终读数值l1l1-l0微压计系数K各测点气体动压Pd/Pa毕托管系数K管道内气体密度/ kg/m3各测点气体流速u(m/s)测定断面平均流速v(m/s)测定断面面积分F(m2)测定断面气体流量 m3/s除尘器处理气体流量 m3/s除尘器过滤速度uF除
13、尘器漏风率表3-2 袋式除尘器压力损失测定记录表 测定日期： 天气： 测定人员：袋式除尘器清灰制度粉尘特性过滤速度(m/min)型号规格滤料种类过滤面积/m2喷吹压力/Pa脉冲周期/min脉冲时间/s种类中位径d50/m测定序号测定间隔时间/min除尘器处理气体流量（静压法）除尘器出口平均静压差Ps12/Pa测定断面至除尘器进出口压力损失之和/Pa各组实验测定的除尘器压力损失/Pa除尘器压力损失均流管流量系数v均流管处静压Ps/Pa处理气体流量Q/m3/s沿程压力损失/Pa局部压力损失/Pa压力损失之和/Pa12345表3-3 袋式除尘器净化效率测定记录表测定日期： 天气： 测定人员：测定点除尘器进口测定断除尘器出口测定断面A1A2A3A4B1B2B3B4流量计数器控制值Q m（L/min）实测值滤筒号采样头直径d/mm采样时间采样流量V/L流量计前的气体参数温度t/压力/kPa标准采样流量VNd/L标态下气体采气总体积VNd/L捕集粉尘量GG2-G1滤筒初重G1过滤终重G2捕集粉尘量G标态下含尘浓度C（g/m3）除尘器净化效率/%表3-4 当地气象参数及实验参考系数测定日期： 天气： 测定人员：除尘器型号规格除尘器过滤面积A/m2当地大气压力Pa/kPa空气湿球温度/空气干球温度/空气相对湿度/%空气中水气体积分数yw/%均流管流量系数v均流管处静压Ps/Pa
