백 집진기는 효율적인 먼지 제거 장비로 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 최근 몇 년 동안 국가 경제가 발전하고 환경 보호 요구 사항이 점점 엄격해짐에 따라 봉지 집진기의 생산량이 크게 증가했으며 종류도 증가했습니다. 따라서 설계 작업에서 백 집진기의 기본 매개 변수를 합리적으로 선택하고 먼지 제거 시스템을 올바르게 설계하는 것은 오염을 제어하고 환경을 보호하는 데 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 먼지 함유 가스를 처리하는 장비의 능력을 향상시킵니다. 설비 투자를 줄여 사업비를 절감하는 것도 경제적으로 매우 중요한 의미를 갖습니다. 이 글은 봉지 먼지 제거 시스템의 설계 실무에서 흔히 접하게 되는 두 가지 문제를 설계 관점에서 저자의 작업 실무와 결합하여 논의하려고 시도합니다.
1. 여과 풍속 문제
여과 풍속의 선택은 먼지 제거 효과를 보장하고 집진기의 사양과 바닥 면적을 결정하는 데 중요한 역할을 하며, 시스템의 총 투자. 최근 몇 년 동안 엔지니어링 프로젝트를 위한 먼지 제거 시스템 설계에서 여과 풍속 선택이 점점 낮아지고 있습니다. 그 이유는 다음과 같습니다.
(1) 일부 설계자는 여과 풍속을 선택해야 한다고 생각합니다. 먼지 제거 효율을 높이고, 먼지 청소 능력을 향상시키며, 먼지 청소 주기를 연장하여 필터 백의 서비스 수명을 연장할 수 있습니다.
(2) 과거에는 일부 문헌 또는 논문에서는 저항 증가를 피하기 위해 여과 풍속이 너무 높아서는 안 되며 운영 비용이 증가해야 한다고 강조했습니다.
(3) 현재 국내 백 먼지 제거에 지정된 여과 풍속(소형 백 먼지 제거 제외) 단위) 제품 샘플은 대부분 2.5m/min 미만이며, 가장 일반적인 것은 1.0~1.5m/min 범위이며, 대형 백의 경우 압축 공기를 사용하여 송풍하는 펄스 백 집진기의 경우에도 1.0m/min 미만입니다. 먼지, 가장 높은 여과 풍속은 약 3.0m/min에 불과하며 4m/min을 초과하는 경우는 비교적 드뭅니다. 따라서 설계자는 제품 샘플에서 권장하는 여과 풍속을 특정 값만큼 줄여서 여과 풍속 값이 낮아지는 방식으로 여과 면적을 결정하는 것이 쉬운 경우가 많습니다.
위와 같은 이유로 설계작업에서 여과풍속을 0.1~0.25m/min 정도 낮추는 경우가 많다.
위의 이유들은 무리한 것이 아니라고 해야 할 것이다. 그러나 여과풍속을 쉽게 감소시키면 감소의 절대값이 0.1~0.25m/min처럼 작아도 필터 면적은 약 10배 증가하고, 장비 투자도 약 10배 증가하게 된다. 처리할 공기량이 많을수록 증가합니다. 투자가 많을수록 장비 설치 공간도 커집니다. 분명히 이것은 비경제적입니다. 또한 위의 이유를 단독으로 보는 것은 부적절합니다.
그렇다면 여과 풍속을 올바르게 선택하는 방법은 실제로 먼지의 성질, 먼지가 포함된 가스의 초기 농도, 유형과 밀접한 관련이 있는 더 복잡한 작업입니다. 필터재질과 세척방법의 관계. 그러나 디자인 관점에서는 주요 이슈를 파악하여 분석하는 것도 가능해야 합니다. 이는 현재 국내 제품에 사용 가능한 필터 소재 및 먼지 청소 방법의 종류가 상대적으로 적고, 이에 따라 환경부에서 제공하는 정보 외에도 초기 먼지 농도에 대한 결정이 용이하기 때문입니다. 실제 측정을 통해 직접 데이터를 얻거나 디자이너의 경험을 바탕으로 결정합니다. 즉, 여과 풍속에 영향을 미치는 세 가지 요소인 먼지 농도, 필터 재료 및 먼지 청소 방법은 비교적 합리적으로 결정하기 쉽습니다.
따라서 저자는 여과풍속을 올바르게 선택하기 위해서는 먼저 먼지와 먼지를 함유한 가스의 성질을 이해하고, 두 번째로 여과풍속의 3가지 요소를 정확하게 이해하고 이해하는 것이 중요하다고 생각합니다. 먼지 제거 효율, 여과 저항 및 먼지 청소 성능 사이의 관계.
먼지 및 먼지 함유 가스의 특성에 관해서는 다음 사항을 최대한 숙지해야 합니다.
먼저 먼지의 입자 크기 분포를 이해해야 합니다. 먼지의 입자 크기는 다양한 크기의 입자로 구성된 집합체입니다. 단순히 평균 입자 크기를 사용하여 이러한 집합체를 특성화하는 것은 충분하지 않습니다.
둘째, 먼지의 점도를 이해해야 합니다. 끈적임은 먼지 사이 또는 먼지와 표면 분자 사이의 상호 인력의 특성입니다. 백 집진기의 경우 먼지 제거 효율과 여과 저항이 필터 재료에서 먼지를 제거하는 능력에 크게 좌우되기 때문에 점도의 영향이 더욱 두드러집니다.
셋째, 먼지의 부피밀도나 축적 비중, 즉 단위 부피당 먼지의 무게를 명확히 해야 한다. 단위 부피에는 먼지 입자 자체의 부피, 먼지 입자 표면에 흡착된 공기의 부피, 먼지 입자 자체의 미세 기공, 먼지 입자 사이의 간격이 포함됩니다. 먼지의 부피 밀도를 이해하는 것은 먼지 청소 성능과 밀접한 관련이 있기 때문에 환기 및 먼지 제거에 매우 중요합니다.
넷째, 온도, 수분 함량, 화학적 조성, 특성 등 먼지가 포함된 가스의 물리적, 화학적 특성을 명확히 해야 합니다. 이러한 매개변수의 결정은 추가 먼지 제거 처리 방법 및 여과 풍속의 선택과 직간접적으로 관련됩니다. 일부 먼지 함유 가스에 염화물과 같은 화학 성분이 포함되어 있는 경우, 염화물은 일반적으로 "수분을 흡수"하기 쉽습니다. 추가 조치를 취하지 않으면 "봉투 막힘"이 발생할 수 있습니다.
우리나라의 현재 디자인 관행을 토대로 위의 4가지 측면의 데이터를 종합적이고 정확하게 수집하는 것은 객관적으로 어렵다는 점을 인정해야 한다. 하지만 디자이너로서 최소한 그에 대한 질적인 이해는 가지고 있어야 합니다.
여과 풍속과 먼지 제거 효율, 여과 저항, 먼지 청소 성능의 관계는 다음 세 가지 측면에서 분석할 수 있습니다.
첫째, 먼지 제거 효율이다. 먼지 제거 메커니즘에는 관성 효과(충돌 및 차단 포함)와 확산 효과가 있다는 것을 알고 있습니다. 먼지 입자 크기 측면에서 Friediander의 이론에 따르면 필터 재료의 단일 섬유의 먼지 제거 효율은 >
수;
dF——단일 섬유 직경;
dp——먼지 입자 크기,
VS——여과 풍속.
위 공식에서 dp가 1μm 이하의 먼지인 경우 확산 효과를 통해 효과적으로 포집할 수 있으며, VS를 적절하게 줄이면 먼지 제거 효율 θ가 향상될 수 있음을 알 수 있습니다. 5~15μm 이내의 먼지로 관성효과를 효과적으로 포착할 수 있으며, VS를 높이면 에타가 증가할 수 있습니다. 실제 사례에서는 일반 연기 및 먼지의 경우 여과 풍속 VS를 높이는 것이 먼지 제거 효율 에타에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다.
둘째, 필터 저항입니다. 여과 저항은 필터 재료의 먼지 양에 따라 증가합니다. 필터 재료에 따라 단위 필터 재료 면적당 먼지 보유 용량이 다르지만 일반적으로 필터링은 그 차이가 작아야 합니다. 먼지 입자 크기 물질의 먼지 보유 하중은 입자 크기가 큰 굵은 먼지의 경우 300~1000g/m2, 미세 먼지의 경우 100~300g/m2입니다. 1980년대 초 중국에서는 시멘트 분진의 먼지 여과량, 여과풍속, 여과저항의 관계에 대한 측정자료를 표 1과 같이 소개한 논문이 있었다.
위 표의 데이터에서 볼 수 있듯이, 먼지 여과량이 일정하면 여과 풍속이 1배 증가하고, 여과 바람이 불어도 저항은 25~50배 증가합니다. 속도가 2배 증가하면 저항 증가는 80 미만이고 여과 풍속은 낮을수록 저항 증가 비율이 작아집니다. 먼지 여과량이 일정하고 여과 풍속이 1만큼 감소합니다. 시간이 지나면 저항은 30% 미만으로 감소합니다. 여과풍속의 증가 또는 감소는 여과저항의 증가 또는 감소와 정비례하지 않음을 알 수 있으며, 여과저항을 감소시켜 운영비용을 절감하려는 목적을 달성하기 위해 단순히 여과풍속을 감소시키는 것은 부적절하다.
셋째, 먼지 청소 성능 측면이다. 먼지 청소 성능은 먼지의 특성, 즉 점도, 입자 크기 및 부피 밀도와 밀접한 관련이 있습니다. 먼지는 점도가 높고 입자 크기가 작으며 부피 밀도가 작아서 여과 풍속이 낮아야 하며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 중국의 일부 사람들은 실험을 통해 활석 가루의 미세하고 매끄러운 먼지에 대해 모든 작업 조건에서 한 번의 백플러시 청소만 필요하며 필터 백 저항은 원래 값으로 복원될 수 있으며 2차 먼지는 거의 완전히 날아갑니다. 필터 백은 잘 재생되며 백플러시 공기량 비율은 25~30만 필요합니다. 그러나 산화철 초미세 점성 먼지의 경우 일반적으로 필터 백 저항을 효과적으로 줄이기 위해 여러 번의 연속 백플러시 청소가 필요하며 어렵습니다. 원래 값으로 돌아가려면 역풍 풍량 비율이 50~70으로 높습니다. 이는 특정 백 집진기의 경우 먼지 청소 성능이 주로 먼지 및 먼지 함유 가스의 특성에 따라 달라지는 것을 증명합니다. 여과 풍속이 더 낮은 한 모든 먼지가 향상될 수는 없습니다.
또한, 필터 재질이 결정되면 여과 풍속을 줄이면 청소 주기를 연장할 수 있지만, 필터백의 수명이 청소 주기에 전적으로 좌우되는 것은 아닙니다.
특정 여과 풍속이 결정되면 여과 풍속도 필터 백의 여러 위치에서 다르기 때문에 해외에서 수행된 실험에 따르면 필터 백의 국지적 여과 속도는 최대 4배 또는 그 이상 다를 수 있습니다. 4배 이상!
결론적으로, 여과 풍속을 맹목적으로 낮추는 것은 먼지 제거 효율의 향상을 완전히 보장할 수 없으며 그에 따라 여과 저항을 반드시 감소시킬 수도 없으며, 불필요한 경제적 손실. 먼지의 성질과 시스템 특성을 충분히 이해하고, 여과 풍속과 먼지 제거 효율, 여과 저항, 먼지 청소 성능의 관계를 정확하게 이해하고, 이 둘의 조합을 명확히 이해한 후에야 다음과 같은 작업이 가능합니다. 여과율을 합리적으로 결정하십시오.
2. 대기압 백플러시 백 집진기의 백플러시 공기압 문제
대기압 백플러시 백 집진기의 국내 제조업체와 모델이 많으며 이 장비는 해외 수입 프로젝트에도 사용됩니다. . 백플러시 청소에 사용되는 공기는 대기 또는 이 장비에 의해 정화된 "연도 가스"에서 가져올 수 있습니다. 이러한 종류의 집진기는 먼지가 포함된 가스의 대량 흐름을 처리할 때 유지 관리가 간단하고 설치 공간이 작다는 장점 때문에 널리 사용됩니다. 그러나 최근 일부 현장 조사 및 측정을 통해 일부 설계자는 역풍 먼지의 풍압을 철저히 고려하지 않는다는 사실을 발견했습니다. 일부 설계자는 대기 설계 시 역풍 공기를 심각하게 고려해야 한다는 점조차 인식하지 못합니다. 백 블로잉 백 먼지 제거 시스템. 따라서 작동을 시작한 직후 필터 백에 쌓인 먼지가 효과적으로 청소되지 않아 먼지 축적이 특정 두께에 도달하면 필터 백의 저항이 상승했습니다. 백플러시 효과가 거의 없어 집진기가 제대로 작동하지 않게 되었습니다. 집진지에서 많은 양의 먼지가 빠져나갑니다. 게다가 현장에서 이러한 문제를 처리할 때 일부 설계자는 시스템 설계의 문제점을 주의 깊게 파악하지 않고 단순히 팬 모터의 출력을 높여 풍압을 높여 에너지 소비와 소음 공해를 헛되이 증가시킵니다.
저자는 시안의 한 공장에서 쇼트블라스트 및 먼지제거 시스템을 현장에서 측정한 적이 있다. 공장에서는 시스템에 여과 면적이 420m2인 수평 플랫 백 백플러시 집진기를 사용합니다. 시스템의 개략도는 그림 1에 나와 있습니다.
이 시스템에서는 설계자가 먼지 제거 시스템의 배관 저항을 최대한 줄이는 원리에서 출발하여 집진기 입구 전의 배관 저항을 800Pa로 계산했는데, 초기 먼지 농도는 30g/m3입니다. 실제 측정된 값은 27.8g/m3이며, 침전실과 천 가방에서 2단계 먼지 제거를 사용하여 팬 G4-73-11No10D를 선택했으며 풍량은 61 600입니다. ~33 100 m3/h, 풍압은 2296~3 237 Pa입니다. 분진 및 분진 함유 가스의 특성으로 판단하면 시스템 구성이 합리적이며 측정 결과는 표 2에 나와 있습니다.
그림 1과 표 2의 측정값을 보면, 이 시스템의 경우 먼지 청소 후 집진기가 다시 바람을 불어넣을 때 필터백의 저항이 약간 떨어지는 것을 알 수 있습니다. 먼지를 청소하면 백플러싱 공기 압력은 736~834 Pa에 불과하며 실제로 집진기 입구의 전체 압력과 같습니다.
일반적인 이해에 따르면 집진기 앞 파이프라인의 저항은 가능한 한 작아야 하지만 대기 백플러시 집진기를 사용하는 시스템의 경우 이러한 이해가 포괄적이지 않습니다.
그림 2와 같이 역류백 집진기 내부의 먼지를 청소할 때에는 먼저 필터백 실의 배출밸브 M을 닫고 역류관 밸브 N을 열어준다. 챔버는 음압 상태에 있으며 대기는 통과합니다. 백플러시 공기 파이프라인은 백플러시 청소를 위해 필터 백 공간으로 들어갑니다. 청소된 가스와 먼지 함유 가스는 인접한 공간으로 함께 들어가고 배출되기 전에 정화됩니다. 따라서 먼지가 포함된 가스와 백플러시 공기가 합류하는 지점(그림 2의 A 지점)의 압력과 집진기 앞 배관 시스템의 시작점(즉, 집진기 입구) 사이의 압력 차이 )는 수치적으로 A 지점의 압력과 같아야 합니다. 역풍 공기 파이프라인 입구(그림 2의 B 지점)와의 압력 차이, 그리고 A 지점과 B 지점 사이의 압력 차이는 기본적으로 역풍 공기입니다. 압력. 따라서 집진기 입구 앞 파이프라인의 총 저항이 역류 공기 파이프라인(역류 공기 파이프, 밸브 및 필터 백 층 포함)의 총 저항보다 작은 경우 다음 중 하나를 수행하십시오. 역풍 공기량이 감소하고 역풍 공기 압력이 감소하거나, 역풍이 발생하여 청소해야 하는 필터 백에 전혀 침투할 수 없습니다. 분명히, 역풍 풍량의 감소는 필터 백을 관통하는 역풍 공기의 강도가 감소한다는 것을 의미합니다.
현장 측정 중 시스템의 백플러시 공기 압력이 너무 작고 먼지 청소 횟수가 너무 빈번하지 않은 것으로 확인되었으므로 시스템을 가동한 후 곧 필터 백에 쌓인 먼지가 점점 더 두꺼워지고 백플러시 효과가 점점 더 심해져서 시스템 저항이 증가하고 먼지 흡입 지점의 공기량이 줄어들고 많은 양의 먼지가 빠져나가지 않습니다. 작업장의 먼지 농도는 건강 기준을 크게 초과할 뿐 아니라 긁는 과정에서 심각한 환경 오염을 유발합니다.
동일한 음압 역류 백 집진기의 경우 역류 공기압이 요구 사항을 충족하면 시스템이 먼지를 원활하게 청소하고 정상적으로 작동하며 먼지 제거 효과가 상당히 좋습니다. 구이양에 있는 한 공장의 아스팔트 건조 시스템과 사일로 배출 시스템에 대한 저자의 실제 측정 데이터는 이러한 점을 잘 보여줍니다. 이 두 가지 먼지 제거 시스템의 경우 일반적으로 먼지의 특성과 시스템 특성에 따라 장비를 선택하는 것이 적절합니다. 자세한 내용은 표 3을 참조하세요.
표 3의 데이터를 보면 아스팔트 건조 시스템의 경우 백플러시 공기압이 약 3000Pa이고, 사일로 배출 시스템의 경우 값은 약 2140Pa입니다. 분명히 이 값은 충분히 높기 때문에 두 시스템의 먼지 청소 효과는 매우 뛰어납니다.
위의 측정 데이터와 분석을 통해 백블로잉 백 집진기를 이용한 먼지 제거 시스템은 집진기 앞 배관의 저항이 일정 값에 도달하도록 보장해야 함을 알 수 있습니다. 설계 시 이 값은 역류 파이프라인(밸브 포함)과 필터 백 층의 저항의 합보다 커야 합니다. 물론, 백플러시 공기압을 높이기 위해 집진장치 앞의 배관 저항을 인위적으로 높이거나 시스템 팬의 공기압을 의도적으로 높여 불필요한 에너지 소모를 늘리는 것은 극히 바람직하지 않다. .이 역시 백블로잉백 집진기를 선택하는 본래의 의미를 잃어버리게 됩니다.