一. 收塵意義
水泥廠(chǎng)中有諸多的場(chǎng)合容易產(chǎn)生粉塵，如礦山的采掘、原料的破碎、烘干、研磨及運輸，都不可避免地有粉塵的產(chǎn)生。如果不加以防制，會(huì )對工作人員的身體造成很多的隱患，特別是在礦山與生料磨系統中的活性二氧化硅。一般粉塵濃度在20mg/Nm3以上就看得到，30µm以上的粉塵肉眼便可看到。一般5-10µm的粉塵在鼻腔或上呼吸道中可以除去，3-5µm的粉塵在呼吸道中可除去，1-3µm的粉塵則要在肺泡中除去，0.1-1µm的粉塵則會(huì )在肺泡中沉積，小于0.1µm的粉塵可與呼吸空氣一起進(jìn)出。一般來(lái)說(shuō)小于5µm的粉塵便可能會(huì )被吸入，沉積在呼吸道以上的粉塵都可通過(guò)人體內部的分泌液排除到體外，停留在肺部的粉塵則可能會(huì )造成硅肺病、肺部硬化等。
粉塵如果落到機器上，會(huì )加速各種機件的磨損，造成設備使用壽命及運轉率縮短，降低控制設備的精度及可靠性，建筑物中積灰過(guò)多會(huì )造成增加負何，影響外觀(guān)，農作物如果受到粉塵污染會(huì )造成減產(chǎn)。粉塵如果不進(jìn)行回收，會(huì )增加原料、燃料及動(dòng)力消耗，水泥生產(chǎn)中粉塵的含量大約為6-12%左右。由此可見(jiàn)做好收塵工作，對保護人體健康、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、保護生態(tài)環(huán)境有著(zhù)非常重要作用。
二. 收塵設備概況
粉塵的收集有很多種方法，按工作原理可以分為: 重力收塵，慣性收塵、離心收塵、水收塵、過(guò)濾收塵及電收塵。目前常用的收塵設備有四種，分別是沉降室，旋風(fēng)筒，袋收塵器以及電收塵，目前前兩種收塵設備都是無(wú)動(dòng)力的設備，因為其除塵效率較差，現在已不作為終的除塵設備，主要用于在一些含塵率較高的場(chǎng)合作為一級除塵，以降低袋收塵器或電收塵的負荷。要選擇收塵器，主要根據含塵氣體的處理量、含塵量、溫度、氣體的性質(zhì)、排放的標準、維護的難易程度、投資等一系列參數去進(jìn)行選擇。
沉降室主要是利用一較大的密閉空間，當氣流進(jìn)入時(shí)，氣流速度降低，氣體中一部份較大的顆?？恐亓Τ两祦?lái)除塵，空間越大則收塵效果越好，它具有結構簡(jiǎn)單，流體阻力小，施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但是它的收塵效率比較低。
旋風(fēng)筒是利用氣流在旋風(fēng)筒中旋轉，氣流中粉塵受離心力作用沉降在筒壁上，然后滑落到錐體中進(jìn)行除塵。一般直徑小的比大的效率更好。它構造簡(jiǎn)單，沒(méi)有運動(dòng)部件，操作可靠，體積小價(jià)格低。
要做好收塵，首先要整個(gè)流程比較合理，不會(huì )有過(guò)多粉塵的產(chǎn)生點(diǎn)，否則就需要有更多的收塵機才能有同樣的效果。
三. 袋式收塵機
1. 收塵的原理
袋式收塵機是以濾袋作為過(guò)濾材料，靠風(fēng)機抽風(fēng)，使整個(gè)袋收塵在負壓下工作，含塵氣體從下部進(jìn)入到袋收塵中，然后通過(guò)濾袋，將粉塵置于濾袋的上，定期將粉塵，過(guò)濾后的氣體經(jīng)風(fēng)機排放道大氣中去。
濾孔的孔徑為10-20μm左右，對于大于濾孔的粉塵顆粒會(huì )被阻止在濾袋的外層。1-10μm左右的粉塵當氣體通過(guò)曲折的毛孔時(shí)，粉塵會(huì )由于慣性的作用會(huì )撞擊到纖維上失去動(dòng)能，而附著(zhù)在濾袋上被收集。小于1μm的粉塵由于本身擴散及靜電作用，因為孔徑小于其熱運動(dòng)的自由徑，使粉塵撞擊到纖維上而被收集。
濾袋上的粉塵有粉塵膜與粉塵層之分，前者與濾袋為一體，在清灰的過(guò)程中也除去不了，它成為濾布外的第二過(guò)濾介質(zhì)。后者則是可的粉塵層，如果不定期便會(huì )造成過(guò)濾阻力過(guò)大，濾袋容易破損，風(fēng)機的負荷也會(huì )過(guò)大。
袋收塵的收塵效率比較高，可穩定達到98%以上，與電收塵相比，它具有結構簡(jiǎn)單，技術(shù)要求不高，投資省，易于操作。但濾袋比較容易損壞，不能使用在溫度較高的場(chǎng)合，如果氣體中水份含量較高會(huì )造成濾袋被堵塞，造成收塵效率下降，氣體阻力增大等一系列問(wèn)題。
2. 袋收塵的分類(lèi)
根據清灰方式的不同，可將其分成機械振打式，脈沖氣體式。機械振打式因為其袋子易破損，所以現已很少用。
根據風(fēng)機所在的位置(既收塵器內的壓力)，可以分為正壓式與負壓式。正壓式的風(fēng)機位于收塵器的前面，如此布置風(fēng)機易受粉塵磨損，并且也容易造成一些不嚴密處冒灰。負壓式的風(fēng)機位于收塵器的后面，如此布置便不會(huì )有正壓式的問(wèn)題。
還有一種無(wú)動(dòng)力的袋式收塵器，它主要用于一些小型設備上的收塵，靠其內部的壓力將氣體通過(guò)濾袋進(jìn)行除塵，如在煤粉計量站上面所使用的收塵機。
脈沖式的收塵機的機體可以分成上箱、中箱、灰斗三部份組成，其中上箱的主要部件有噴吹排氣箱，噴吹管，文式管，壓縮空氣包，脈沖閥及干凈空氣出口管。中箱主要包括有除塵箱，濾袋，支撐濾袋的網(wǎng)架以及花板(氣孔)?；叶分兄饕怯羞M(jìn)氣管，螺運輸送機及葉輪排灰閥等。
3.袋收塵的清灰
脈沖式清灰的主要是利用文式管的原理，既氣體在通過(guò)一截面積較小的管子時(shí)，其氣流速度會(huì )加快。如果小管子的周?chē)_(kāi)有小孔，它會(huì )將周?chē)臍怏w一起吸入向前運動(dòng)。所以當高壓空氣從管中噴出時(shí)，進(jìn)入袋子的不僅是所噴出的高壓空氣，還包括有被其帶動(dòng)的周?chē)諝庖黄疬M(jìn)入到袋中。
一種方法是，在布袋上直接加一根帶孔的氣管，高壓空氣經(jīng)小孔噴出，帶動(dòng)周?chē)鷼怏w一起直接進(jìn)入到袋子當中，對袋子進(jìn)行反吹來(lái)達到清灰的效果。另一種方法，它在布袋的上方并不是直接接高壓空氣管，而是還加有一中間擴壓作用的氣管，高壓空氣噴入到氣管后帶動(dòng)一部份氣體向下吹，然后將這一部份氣體作為進(jìn)入布袋的高壓空氣，又帶動(dòng)另一部份氣體一起進(jìn)入到袋子中對袋子反吹除塵，既具有雙重的文式效應。
4.膜片的控制
要有較好的除塵效率，就要將布袋上的粉塵有效的。粉塵的又與高壓空氣的噴入量，噴入時(shí)間有著(zhù)直接的關(guān)系。在控制高壓氣體的噴入量及時(shí)間方面，目前主要采用兩種設備，一種是雙膜片控制閥，另一種是單膜片控制閥。
膜片對氣閥的控制主要是利用氣壓平衡的原理，膜片的兩端由一氣管連通，使的兩邊的氣壓能夠達到相等。根據F=P*A原理，(其中F 是指膜片所受的壓力，P是指壓強，A是指受壓面積)，由于有放氣管一邊的相對面積較小，所以其受力也就小，這樣就可將膜片壓緊。
當需要噴氣清灰的時(shí)候，由一信號給
電磁閥將閥門(mén)打開(kāi)。氣體就從管道出去，使氣管及膜片不排氣的一側的氣體與外界接通，由于氣壓較大，迅速地便將氣體放出，使得該側的壓力為常壓。由于連通的氣管較小來(lái)不及補充，既使補充也建立不起壓力，再加上有放氣管一邊的壓力又較大，迅速地便將膜片打開(kāi)進(jìn)行排氣。
當需要停止噴氣時(shí)，由一信號使電磁閥關(guān)閉氣閥，連通用的氣管馬上補充氣管與膜片不排氣的一側的氣體并建立起壓力，將膜片又重新關(guān)緊。
雙重膜與單重膜的主要區別在于控制的環(huán)節不一樣。單重膜只要以上的步驟既完成一個(gè)控制循環(huán)。雙重閥有大小兩重膜片，電磁閥打開(kāi)后，將與其連通的氣管的氣體排出，這只是控制小膜片動(dòng)作，小膜片泄壓后打開(kāi)，將處于大小膜片之間的高壓空氣也排出，使得大膜片打開(kāi)排氣。關(guān)閉時(shí)也是一樣，電磁閥關(guān)閉以后，首先對小膜片的一側加壓使小膜片關(guān)閉，然后在大小膜片間建立壓力，使得大膜片關(guān)閉。這樣才算完成一個(gè)工作過(guò)程，相當于有兩重控制。
要清灰就是利用高壓空氣瞬間反吹，使布袋振動(dòng)將粉塵除去。要提高清灰效率，就要有足夠的氣體量與合理的噴射時(shí)間(一般是在50ms左右)以及合理的氣壓(一般為5-6kg/cm2)。量的氣體以0.1秒或1秒噴射出去所產(chǎn)生振動(dòng)的效果是不同的。前者所產(chǎn)生振動(dòng)效果比后者好(也不能振動(dòng)過(guò)大，否則會(huì )將布袋損壞)。在一些較大型的袋收塵中，每次噴射的氣體量都比較大。一般都采用雙重膜片進(jìn)行控制，因其膜片動(dòng)作非常迅速，產(chǎn)生的振動(dòng)效果較好，但故障率也比較高。
如果采用單膜片控制閥，通過(guò)電磁閥處的小氣孔對膜片的一側進(jìn)行泄壓，會(huì )使得膜片打開(kāi)的時(shí)間拖的很長(cháng)，既使有足夠的噴氣量也不會(huì )有很好的振動(dòng)效果。一般單重膜片的的故障較少，但其每次噴氣量較小，所以只限于一些較小的設備使用。
5.清灰的順序
在清灰時(shí)也要注意各室各排的先后次序，如果每次按區域或風(fēng)室來(lái)輪流進(jìn)行清灰除塵，就會(huì )造成氣體往以清過(guò)灰的濾袋去通過(guò)(因其氣體阻力較小)，使得整個(gè)收塵機中的氣流分不均勻。所以要對整個(gè)區域內袋子進(jìn)行排序清灰，每次清灰時(shí)各區域都有袋子被，使得氣流能夠均衡穩定的進(jìn)入、通過(guò)濾袋。
例如有一個(gè)收塵器共有10室，分A、B兩邊，氣流從中間通過(guò)，中間是沉降室，一邊5室，一室有5排，共有50排，分成5組進(jìn)行清灰。次清灰時(shí)，先清A邊每一室的排與B邊每一室第二排，第二次清灰則清A邊的第二排與B邊的第三排，如此輪流下去就可使風(fēng)壓分布均勻。
在清灰的過(guò)程中，由于氣流并沒(méi)有停止，下來(lái)的粉塵與氣流逆向，造成二次揚塵又附著(zhù)在濾袋上，真正沉落的只是其中的一部份。如何消除二次揚塵的問(wèn)題，我曾經(jīng)在大陸見(jiàn)過(guò)一種袋式收塵機，天津水泥設計院設計的，它清灰的過(guò)程分為四個(gè)步驟，要除塵前先將進(jìn)氣孔關(guān)閉，讓袋子靜置，其原來(lái)內凹或外凸(因氣體的進(jìn)入面不同)的表面自然垂直，將一部份粉塵除去，然后在進(jìn)行氣體反吹清灰，清灰后靜置一段時(shí)間讓粉塵沉降，后才將進(jìn)氣閥打開(kāi)又進(jìn)行工作。這樣在清灰時(shí)就不會(huì )有二次揚塵的問(wèn)題，清灰比較，但減小了除塵面積，要達到相同的效果就要使設備規格更大。
每一收塵器的廢氣處理量都有一限，根據氣布比而言(既氣流與布袋表面積的比值)，一般都維持在1-2之間。如果要增加其氣流處理量，可以通過(guò)增加每一排的袋子數目或增加排數來(lái)達到，如果采用前者，因距離較長(cháng)氣流散熱使氣溫的降低，造成在尾部的袋子容易結露，采用后者便不會(huì )有這種情況。
清灰時(shí)所用的壓縮空氣也是一個(gè)難解決的問(wèn)題，空壓機出來(lái)的壓縮空氣雖有經(jīng)過(guò)干燥器，干燥的效果不是很好，用于反吹除塵的氣體中還是有水存在，這樣會(huì )造成布袋的粘結粉塵硬化，堵塞通氣孔，增加通風(fēng)阻力。
在水泥磨系統中，因為樓層空間的限制，再加上袋收塵機的體積較大，所以其濾袋的鐵絲濾網(wǎng)(濾袋骨架)采用兩節組成，這樣在換濾袋時(shí)，可以分兩節抽出，就不會(huì )有困擾。
6.影響袋收塵效率的因素
影響袋收塵效率的因素有:
A. 氣體的含塵量及過(guò)濾風(fēng)速 過(guò)濾風(fēng)速又稱(chēng)為是布袋壓力，一般是0.5-3m/min，它會(huì )隨著(zhù)粉塵濃度的高低而不同。當過(guò)濾風(fēng)速時(shí)，粉塵濃度增大，使單位時(shí)間沉降在濾袋上的粉塵增多，過(guò)濾阻力就會(huì )大。如果粉塵濃度，過(guò)濾風(fēng)速大，單位時(shí)間內沉降在濾布上的粉塵量也會(huì )增大，造成阻力增大。如果兩者都增大的話(huà)，過(guò)濾阻力就會(huì )增大更多。
B. 清灰的周期 濾袋上的粉塵如果不及時(shí)，會(huì )造成系統的阻力增大，風(fēng)機的排風(fēng)量減小。清灰時(shí)的效果如何也會(huì )影響其收塵的效率。脈沖式袋收塵一般30-60s噴吹一次進(jìn)行清灰。
C. 氣體溫度、濕度 如果氣體中有大量的水份，或者是氣體溫度過(guò)降至露點(diǎn)或接近露點(diǎn)，水份就很容易在濾袋上凝結，使粉塵粘結在濾袋上不易脫落，網(wǎng)眼被堵塞，使收塵無(wú)法進(jìn)行。有必要時(shí)要對氣體管道及收塵機進(jìn)行保溫，防止漏風(fēng)，或者是在袋收塵內加上加熱裝置，要求氣體溫度高于露點(diǎn)15度以上。
