袋式除塵器（qì）在陶瓷行業噴霧幹燥塔上的應用

發布（bù）日期：2017-12-10 15:31

摘要：本文通過（guò）對陶瓷行業噴霧幹燥塔的煙氣除塵係統的工作特點進行深入分析（xī），設計（jì）並製造了一（yī）個實用（yòng）的控製係統，其功能完整、結構簡化，並對該控製係統的成功經驗進行總結。
　　關健詞：噴霧幹燥塔；袋式除塵器；可編程控製器PLC；輸入輸出口

　　1 引言
　　在生產（chǎn）陶瓷地磚的噴霧幹燥塔工序中，傳統（tǒng）的除塵方法是采用旋風除塵器除塵，但是該除塵方法的效果不徹底。近（jìn）年來由於清潔生產和（hé）節（jiē）能減排的需要，各企業在此基礎上增加使用了袋式除塵器。旋風除塵器用作粗濾，袋式除塵器用作（zuò）細濾，二者雙管齊下。雖然投入增（zēng）加了，但減少了噴霧幹燥塔對大氣層的粉塵排放量，同時（shí）能夠使可用粉塵回收再利用，起到了一舉兩得的效果。
　　2 袋式除塵器（qì）工作（zuò）原理與說明
　　袋式除塵器采用滌綸針剌氈濾料作為過濾材料（除塵布袋（dài）），透氣性能強，除塵效（xiào）率（lǜ）高（gāo）。將其製作成一個個由金屬（shǔ）骨架包（bāo）裹的圓柱狀中空的濾氣組件（俗（sú）稱（chēng）布袋），把數個（gè）濾氣組件（圖1為三件）裝進一個（gè）特製的箱體（tǐ）內（nèi），簡稱為氣箱脈衝（chōng）袋，如圖1所示。而袋式除塵器是由多個這樣的氣箱脈衝袋組成。
　　氣（qì）箱脈衝袋除塵器，采用反吹除塵法，不僅能淨化一般的含塵硫氣體（tǐ），還能處理入口濃度達1300g/Nm3的含塵氣體。煙氣中所含的水蒸氣由（yóu）於其溫度較（jiào）高，在100℃左右，初呈氣態（tài）；從噴霧塔出（chū）來後，溫度有所降低，冷凝成水滴附在煙氣中的塵粒（lì）上，呈現霧（wù）狀；進入氣（qì）箱脈衝袋除塵器時塵粒即被（bèi）捕集下來。
　　除塵清灰工作過程為：以一個袋為（wéi）例，含塵氣體由（yóu）進（jìn）口處直接進入氣箱的袋室（shì）；由於有負壓風機的引力驅動（dòng）作用，含塵氣（qì）體由外及裏，自下而上，克（kè）服阻力，穿越濾芯到達上部箱體；粉塵就（jiù）會被阻擋在濾器組件之外，小的顆粒被吸附在濾芯的表麵，大（dà）的顆粒直接掉到（dào）下麵的灰鬥中；經過過濾後的含有（yǒu）微塵的（de）氣體在（zài）脈衝提升閥（fá）處匯集，之後從出（chū）風（fēng）口排出，此時便是幹淨（jìng）的氣體。這個工作過程如圖1中的過濾狀態所示，過濾狀態就是對含塵氣體進（jìn）行除（chú）塵。當過（guò）濾（lǜ）工作達到一定時（shí）間（或阻（zǔ）力達到預先設定值（zhí）），清灰過程開（kāi）始。其工作過程為：控製（zhì）器發（fā）出信（xìn）號，使脈衝提升閥關閉，阻斷排氣；壓縮空氣（qì）脈衝（chōng）閥開啟，以大於0.5MPa的壓縮空氣經脈衝（chōng）閥噴入（rù）淨氣室；並（bìng）迅速膨脹入濾袋內，並產生振動作用，清除濾袋外側表麵（miàn）上的粉塵，粉塵掉（diào）落到灰鬥，如圖1中的清灰狀態所示。這個（gè）動作完成後（大約6～15s），壓縮空氣脈衝（chōng）閥關閉，提升閥重新打（dǎ）開，該箱室的濾袋（dài）重新回到過濾狀態。
　　噴霧塔的尾氣中含有大量的粉塵和SO2等廢氣（qì），經過旋風除塵和布袋除（chú）塵後的煙氣的粉塵量可降到40mg/m3以下，比之前的8000mg/m3降低了兩個數量級，效果非常明顯。除（chú）下來的粉塵都是陶（táo）泥粉，可（kě）以回收利用。
　　本文中袋式除塵器由18個氣箱脈衝袋組成。氣箱脈衝（chōng）袋需要定期清除濾芯表麵的粉塵，防止堵塞。清灰時采用分箱（xiāng）（袋）清（qīng）灰的方式，逐箱隔離、輪流進行，逐一按要求進（jìn）行清灰直至O後一個箱室（shì）清灰完（wán）畢，此為一個清灰周期。除塵器的脈衝噴吹（chuī）寬度和（hé）清灰周期，是由清灰程序控（kòng）製器自動控製連續進行，從（cóng）而保證了清灰的效果。
　　3 控製（zhì）係統設計
　　在清（qīng）灰過程（chéng）中（zhōng），氣箱脈（mò）衝袋的提（tí）升脈衝閥和噴（pēn）氣脈衝閥（fá）的動作要密切配（pèi）合。其動作流程是：先關斷提升脈衝閥，再打開噴氣脈衝閥；幾秒之後進行（háng）壓力檢測；然後（hòu）關斷噴氣（qì）脈衝閥，O後打開提升脈（mò）衝閥。係統輸（shū）出信號，通過電磁閥（fá）來關斷或開（kāi）啟這些脈衝閥，控製每個氣箱脈衝袋的清（qīng）灰過程。如此眾多的輸出口，筆者通過陣列的方式，簡化輸出口的數量，通過增加軟件指令的措施來實現輸出口的控製，並且其功能不會（huì）減少，如圖2所示。
　　在本（běn）係統中采用西門子可編程控（kòng）製器S7—226外帶一個（gè）擴展模塊EM223，其中KA1～KA18是控製1～18號脈衝提升閥的中繼，KA19～KA36是控製1～18號脈衝噴氣閥的中繼，這些（xiē）都不可缺省。這36個（gè）中繼如果用36個輸出口（kǒu）來驅動，勢必繁多（duō）。由於（yú）本文采用輪流清（qīng）灰的（de）工作特點，因此18個（gè）脈衝提升閥任何時候隻有一個動作，18個脈衝噴氣閥任何時候（hòu）也隻有一個動作，現（xiàn）隻用Q1.0～Q3.3中的18個輸出口，利（lì）用陣列即可實（shí）現對36個輸出口的驅動。例如：如果要實現2號（hào）噴氣閥KA20動作，隻要程序中同時（shí）輸出Q1.0和Q3.2就可以了。指令如下：
　　在本係統的設計過程中，考慮到要自（zì）動檢（jiǎn）測每個袋的工作狀況，特別是要檢測布袋是否破損或者堵塞，因此需要PLC設定檢測輸入口。當布袋有破損時，在壓縮空氣噴氣數秒之內，壓力下降太快，用壓力表可檢（jiǎn）測出它的壓力會明顯降低；壓力過低，壓力表輸（shū）出一個檢測信號（如（rú）KL）給PLC，進行報警並指示，以便及時處理。而（ér）在壓縮空（kōng）氣噴氣數秒之內檢測壓力過高，則表（biǎo）示布袋被粉塵堵塞，壓力下降太慢，過濾性能差了，壓力表也會（huì）輸出一個檢測信（xìn）號（如KH）給PLC，進行（háng）報警並（bìng）指示（shì），以便及時處理（lǐ）。如此眾多的輸入接口，須進行簡化處理。如圖（tú）3所示（shì）：本設計隻需要有I3.2、I3.3和（hé）I3.6、I3.7及I4.4、I4.5這六個輸入點，即可實現18個袋的超低壓和超高壓的共36個輸入反饋信號。例如：5號袋發生破裂，當清灰噴氣後，壓（yā）力降低過快，壓（yā）力表設定的O低限動作；輸入模塊的輸入點I3.3可以通過KA5和KL5串（chuàn）聯（lián）回路（lù），捕獲到（dào）此故障狀態；並用程序軟件區分出來，由此產生的報警信號可（kě）以通過人機界麵顯示。
　　4 結論
　　通過對控製係統的簡化措施，筆（bǐ）者成功地設計並製作了袋式除塵器（qì）的控（kòng）製應用係統。不僅節（jiē）省了硬件的開銷，而且提高了係統的工作（zuò）可靠性和穩定性（xìng），取得了明顯（xiǎn）的經濟效果（guǒ）。