貝斯爾在生物質(zhì)能源行業(yè)的有多年的產(chǎn)線(xiàn)設計經(jīng)驗和設計理念，是整個(gè)產(chǎn)線(xiàn)EPC總包工程的先驅者。著(zhù)手整個(gè)產(chǎn)線(xiàn)的設計，需要考慮的因素有很多，這次我們就來(lái)好好說(shuō)道一下，產(chǎn)線(xiàn)設計上舉足輕重的一環(huán)，“產(chǎn)線(xiàn)清潔與除塵的設計”。

在10多年前，貝斯爾開(kāi)始起步設計生物質(zhì)產(chǎn)線(xiàn)開(kāi)始，我們就把產(chǎn)線(xiàn)清潔的理念貫徹于整個(gè)產(chǎn)線(xiàn)的設計中，從最初風(fēng)機除塵的應用，逐步發(fā)展成布袋除塵，慢慢通過(guò)經(jīng)驗和積累，把布袋除塵替換成脈沖除塵，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步對粉塵類(lèi)型的研究，我們加入了水膜除塵的應用，實(shí)現不同粉塵類(lèi)型采用不得的除塵設備措施。我們后續還對粉塵的不同溫度，來(lái)進(jìn)一步探討脈沖除塵或者水膜除塵的具體形式和不同的設計結構。

這篇文章，我們主要是介紹旋風(fēng)分離器的初步簡(jiǎn)單選型和適用于生物質(zhì)行業(yè)的脈沖除塵的結構樣式。

旋風(fēng)分離器的作用及規格尺寸如何定義

旋風(fēng)分離器是一種利用氣固混合物在高速旋轉時(shí)產(chǎn)生的離心力，將粉塵從氣流中分離出來(lái)的干式氣固分離設備。其主要作用是盡可能除去輸送氣體中攜帶的固體顆粒雜質(zhì)和液滴，達到氣固液分離，以保證管道及設備的正常運行。

a) 旋風(fēng)分離器的作用

分離效率：旋風(fēng)分離器能有效分離出直徑5～10μm以上的粉塵，對于更細小的塵粒（如直徑<5μm）的分離效率較低，細粉分離效率僅能達到70%～90%。

結構特點(diǎn)：結構簡(jiǎn)單、操作彈性大、效率較高、管理維修方便，價(jià)格低廉。

應用范圍：廣泛應用于生物質(zhì)業(yè)中，特別適合粉塵顆粒較粗，含塵濃度較大，高溫、高壓條件下，也常作為流化床反應器的內分離裝置，或作為預分離器使用。

b) 旋風(fēng)分離器的規格尺寸定義

旋風(fēng)分離器的規格尺寸定義主要依據以下幾個(gè)方面：

氣體入口設計：氣體入口設計分三種形式，包括上部進(jìn)氣、中部進(jìn)氣和下部進(jìn)氣，根據不同的氣體性質(zhì)選擇合適的進(jìn)氣方式。

 

上圖為旋風(fēng)分離器的三種進(jìn)氣形式中，每種進(jìn)氣形式的具體入口樣式說(shuō)明。分別為：

1. 進(jìn)氣為水平型、外旋式、整體式排氣——適用于刨花板生產(chǎn)線(xiàn)中干、濕工藝刨花的分離。

2. 進(jìn)氣為水平型、切向式、整體式排氣管——適用于人造板生產(chǎn)中削片機、刨片機、粉碎機等設備生產(chǎn)的工藝木片及刨花的分離。

3. 進(jìn)氣為下旋型、切向式、整體式排氣管——適用于干法生產(chǎn)纖維板生產(chǎn)線(xiàn)中工藝纖維的分離。

4. 進(jìn)氣為下旋型、切向式、具有錐形慣性葉片分離子——適用于木材制品加工過(guò)程中刨花、鋸屑等混合碎料的分離。

5. 進(jìn)氣為水平型、切向式、袋式過(guò)濾單元——適用于處理廢料刨花、鋸屑、木粉等混合料的分離。

處理量：旋風(fēng)分離器的尺寸在很大程度上取決于必須過(guò)濾多少氣量。

上圖為根據不同的氣體入口，需要處理的氣流量，來(lái)確定旋風(fēng)分離器的筒體內徑進(jìn)行初步的設計。

允許的壓強：正常工作條件下，單臺旋風(fēng)分離器在工況點(diǎn)壓強不大于0.05MPa。

分離效率：在設計壓力和氣量條件下，均可除去≥10μm的固體顆粒。在工況點(diǎn)，分離效率為99%，在工況點(diǎn)±15%范圍內，分離效率為97%。

使用壽命：旋風(fēng)分離器的設計使用壽命不少于20年。

旋風(fēng)分離器的具體尺寸和規格需要根據具體的工業(yè)應用和操作條件來(lái)確定，以確保最佳的分離效果和操作效率。

脈沖除塵的具體參數如何設計

當我們把旋風(fēng)分離器選型好以后，還有旋風(fēng)分離器無(wú)法分離的粉塵，我們還可以通過(guò)脈沖除塵來(lái)進(jìn)行二次收集?，F在我們就來(lái)簡(jiǎn)單介紹下脈沖除塵器在生物質(zhì)產(chǎn)線(xiàn)上的應用。

a) 脈沖除塵器的通用介紹

脈沖除塵器的選型是一個(gè)綜合性的過(guò)程，需要考慮多個(gè)因素以確保設備能夠滿(mǎn)足特定工況的需求。以下是一些關(guān)鍵的選型要點(diǎn)：

處理風(fēng)量：處理風(fēng)量是指整個(gè)產(chǎn)線(xiàn)需要達到除塵效果所需要的風(fēng)量Q。

過(guò)濾效率：選擇合適的濾袋材質(zhì)和過(guò)濾面積可以保證較高的過(guò)濾效率，同時(shí)減少濾袋更換的頻率，在設計合理的情況下，一般脈沖除塵器的過(guò)濾效率非常高，據統計BSR產(chǎn)線(xiàn)上的脈沖除塵器處理效率高達99.9%，一般出口檢測粉塵濃度≤10mg/m³，完全達到工業(yè)車(chē)間生產(chǎn)要求。甚至我們有一條產(chǎn)線(xiàn)的車(chē)間粉塵檢測濃度平均值為0.9mg/m³，遠遠高于國家標準。

上圖為粉塵濃度檢測報告

清灰方式：脈沖噴吹清灰有在線(xiàn)清灰和離線(xiàn)清灰之分，通過(guò)調整收塵器參數，可以使在線(xiàn)與離線(xiàn)清灰達到基本相同的清灰效果。選擇合適的清灰方式可以保證除塵器的清灰效果和穩定性，同時(shí)延長(cháng)濾袋的使用壽命。

過(guò)濾面積：過(guò)濾面積是脈沖除塵器中非常關(guān)鍵的因素，根據公式 A * n = Q / V，其中V為過(guò)濾風(fēng)速（m/s），Q為氣體流量（m³/h），A為單個(gè)布袋有效過(guò)濾面積（㎡），n為袋濾器數量（個(gè)）。布袋的過(guò)濾風(fēng)速，考慮到除塵效率和布袋的使用壽命，一般0.8m/min-1.2m/min中較為適宜。

濾袋的尺寸和材料：過(guò)濾袋的尺寸和材料對除塵器的過(guò)濾效率和粉塵收集效果有很大的影響，需要根據具體的過(guò)濾要求進(jìn)行設計。

維護和操作：應定期檢查并更換濾袋，避免因長(cháng)期使用導致的堵塞或破損，影響除塵效果；需維持合理的進(jìn)氣溫度與濕度，防止高溫損壞濾材或潮濕引發(fā)結露，進(jìn)而影響除塵效率與設備壽命。

b) 脈沖除塵器在生物質(zhì)行業(yè)的應用

上文中，我們對脈沖除塵器進(jìn)行了通用的介紹，而在這一環(huán)節，我們對于在生物質(zhì)行業(yè)的應用，具有自己的經(jīng)驗和理解。

1. 粉塵溫度不同來(lái)考慮脈沖除塵器的結構和布袋選擇

生物質(zhì)行業(yè)的粉塵由于通過(guò)制粒機壓輥和環(huán)模的擠壓產(chǎn)生了較高的溫度（約60℃以上），當有溫度的熱氣在通過(guò)普通的脈沖除塵時(shí)，容易在布袋上因為溫差凝結成水滴的同時(shí)粉塵也會(huì )凝結堵住布袋，導致脈沖閥無(wú)法對布袋上的粉塵進(jìn)行清灰處理。

針對這樣的問(wèn)題，我們在脈沖除塵器的結構上進(jìn)行了改進(jìn)，專(zhuān)門(mén)研發(fā)針對熱氣進(jìn)行除塵，主要原理就是，對脈沖除塵的布袋腔體進(jìn)行升溫，使布袋腔體與熱氣不會(huì )產(chǎn)生溫度差，沒(méi)有溫度差，熱氣就不會(huì )遇冷凝結成水滴。就可以進(jìn)行直接脈沖噴吹處理。

2. 根據粉塵種類(lèi)不同來(lái)考慮脈沖除塵的結構設計

生物質(zhì)的原料多種多樣，有木工行業(yè)的木屑粉塵，也有農業(yè)田地里變廢為寶的秸稈。木工行業(yè)的粉塵，通過(guò)脈沖除塵處理技術(shù)已經(jīng)非常成熟。而在農業(yè)田地里秸稈撕碎和粉碎后的脈沖除塵環(huán)節卻比較少見(jiàn)。為此，我們貝斯爾在這方面經(jīng)過(guò)多年的研究和摸爬滾打。把脈沖除塵用于秸稈粉塵的處理，有自己獨特的見(jiàn)解。其中，有一項就是，需要加大脈沖除塵器布袋網(wǎng)孔板的間距，來(lái)增大布袋之間的間隙。很多讀者會(huì )問(wèn)這是為什么呢？

這是因為，秸稈的收取打捆，大部分都是在田地里進(jìn)行的。而在田地里收取會(huì )帶走大量的灰分和泥土。在撕碎和粉碎的過(guò)程中，泥土和灰分會(huì )通過(guò)除塵吸入點(diǎn)，進(jìn)入脈沖除塵中吸附在布袋外側，脈沖閥在噴吹的時(shí)候會(huì )把泥土噴吹落下，而如果兩個(gè)布袋間隙太小，泥土在噴吹過(guò)程中有可能會(huì )被被吹到旁邊的布袋附著(zhù)上，而沒(méi)有落下。所以在設計秸稈脈沖除塵器的時(shí)候，其中有一點(diǎn)就是最好可以加大布袋之間的間隙。

3. 根據為客戶(hù)節約成本方面來(lái)考慮脈沖除塵器的設計

當按照過(guò)濾風(fēng)速0.8m/min-1.2m/min，風(fēng)量已經(jīng)確定的情況下，我們即可通過(guò)上文公式，計算出脈沖除塵的過(guò)濾面積。而過(guò)濾面積直接決定了脈沖除塵的布袋個(gè)數，脈沖除塵的體積，也直接決定了脈沖除塵的價(jià)格。

當我們在設計產(chǎn)線(xiàn)的時(shí)候，充分考慮客戶(hù)的預算，在為客戶(hù)節省成本的前提上，又要讓產(chǎn)線(xiàn)的除塵達標。我們會(huì )在設計的時(shí)候提高布袋的過(guò)濾風(fēng)速，從設計參數1m/min提高到2m/min。之所以我們可以在特定場(chǎng)景和原料的情況下來(lái)提供過(guò)濾風(fēng)速，是因為，普通布袋的過(guò)濾粉塵粒徑在0.2—0.4μm的粒徑范圍內。而木屑粉塵的粒徑可以分為粗塵（大于40μm）、細塵（10μm-40μm）和顯微塵（小于10μm）?？梢钥闯黾词故秋@微塵，它的粒徑也遠遠大于0.2-0.4μm。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，木屑粉塵的粒徑，粗塵、細塵居多。布袋可以有效阻止粉塵的通過(guò)，在這種情況下，為了降低客戶(hù)的產(chǎn)線(xiàn)成本，我們把布袋的過(guò)濾風(fēng)速提高到2標準設計的2倍。這樣布袋除塵的過(guò)濾面積就減少了2倍，成本從而也就直接減半。真正做到了設計產(chǎn)線(xiàn)為客戶(hù)著(zhù)想，為客戶(hù)所用的宗旨。