DB-CC/DS 機械振打袋式除塵實驗裝置實驗指導書
一、實驗目的和設備特點
袋式除塵器又稱過濾式除塵器，是使含塵氣流通過過濾材料將粉塵分離捕集的裝置，采用纖維織物作濾料的袋式除塵器，在工業(yè)廢氣除塵方面應用廣泛，本實驗主要研究這類除塵器的性能。
袋式除塵器的性能與其結構型式、濾料種類、清灰方式、粉塵特性及運行參數(shù)等因素有關。袋式除塵器性能的測定和計算，是袋式除塵器選擇、設計和運行管理的基礎，是本科學生必須具備的基本能力。為此，本實驗要求學生在認真了解實驗原理、裝置、方法、內容和要求的基礎上，綜合應用已掌握的基本知識和技能，自行完成實驗方案步驟實際和實驗測定記錄表設計，獨立完成本實驗。
通過本實驗：1、進一步提高對袋式除塵器機構形式和除塵機理的認識；
2、掌握袋式除塵器主要性能的實驗研究方法；
3、了解過濾速度對袋式除塵器壓力損失及除塵效率的影響；
4、提高對除塵技術基本知識和實驗技能的綜合應用能力；
5、并通過實驗方案設計和實驗結果分析，加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
特點：
1、可測定布袋除塵器除塵效率。
2、可測定研究處理風量、待處理氣體含塵濃度對除塵效率及壓力損失的影響。
3、配有微電腦粉塵濃度檢測系統(tǒng)（能在線監(jiān)測進口處與出口處含塵濃度的變化、并具有數(shù)據(jù)采集與直接打印輸出功能、）。
4、裝置配有微電腦風量、風壓檢測系統(tǒng)（能在線監(jiān)測各段的風壓、風速、風量，并具有數(shù)據(jù)采集與直接打印輸出功能）。
5、數(shù)據(jù)采集直接打印輸出功能、設備上已經安裝微型打印機1臺、注意：（不需要另配計算機和打印機）。
6、設備帶有機械自動發(fā)塵裝置、發(fā)塵量可精確控制調節(jié)。
7、設備配有氣塵混合系統(tǒng)，使風管內的粉塵分布均勻、取樣檢測更精確。
8、帶有機械振打，卸灰的功能，處理風量、進塵濃度等可自行調節(jié)。
9、該裝置可在線數(shù)據(jù)采集、也可備用數(shù)據(jù)采集接口、設備系統(tǒng)還在凈化設備前
后配有人工采樣口。
10、濾袋材料選用丙綸針刺過濾氈（表面易清灰處理，丙綸具有比滌綸纖維更加優(yōu)異的耐酸、堿性及較低的軟化點，且水解穩(wěn)定性極好，故丙綸針刺氈一般應用于煙氣溫度100℃以下及酸、堿度較高的場合。）
11、各傳感器都經防震處理，數(shù)據(jù)都經標準儀器標定。數(shù)據(jù)可靠穩(wěn)定。
二、技術條件與指標
氣體流動方式為內濾逆流式，動力裝置布置為負壓式。
環(huán)境溫度：0℃～50℃
除塵效率：96~99%
處理氣量：150m3/h
氣體含塵濃度：<100g/m3
過濾速度為1m/min
裝置共有6個濾袋，濾袋直徑為150mm,濾袋高度為600mm,
濾袋材料：丙綸針刺過濾氈
電源電壓：220V/380V三相四線制功率1300W。
三、實驗原理和方法
本實驗是在除塵器結構型式、濾料種類、清灰方式和粉塵特性一定的前提下，測定袋式除塵器主要性能指標，并在此基礎上，測定處理氣體量Q、過濾速度VF對待式除塵器壓力損失（Δp）和除塵效率（η）的影響。
1、處理氣體量和過濾速度的測定和計算
動壓法測定：測定袋式除塵器處理氣體量（Q），應同時測出除塵器進出口連接管道中的氣體流量，取其平均值作為除塵器的處理氣量。
Q=
（Q1+Q2）（m3/s）（式1）
式中Q1、Q2——分別為袋式除塵器材進、出口連接管道中的氣體流量，m3/s
除塵器漏風（δ）按下式計算
δ=
×100%（式2)
一般要求除塵器的漏風率小于±5%。
靜壓法測定：采用靜壓法測定袋式除塵器進口氣體流量（Q1），根據(jù)在測孔測得的系統(tǒng)入口均流管處的平均靜壓，按下式求得（Q1）。Q1=φvA
（m3/s）（式3）
式中|Ps|——入口今流管處氣流平均靜壓的絕對值，Pa
φv——均流管入口的流量系數(shù)
A——除塵器進口測定斷面的面積，m2
Ρ——測定斷面管道中氣體密度，kg/m3
（3）過濾速度的計算：若袋式除塵器總過濾面積為（F），則其過濾速度（VF）按下式計算。
VF=
（m/min）（式4）
2、壓力損失的測定和計算
袋式除塵器壓力損失（Δp）由通過清潔濾料的壓力損失（Δpf）和通過顆粒層餓壓力損失（Δpp）組成。袋式除塵器的壓力損失（Δp）為除塵器進、出口管中氣流的平均全壓之差。當袋式除塵器進、出口管的斷面面積相等時，則可采用其進、出口管中氣體德才平均靜壓之差計算，即
Δp=ps1-ps2(Pa)(式5)
式中ps1——袋式除塵器進口管道中氣體的平均靜壓，Pa
ps2——袋式除塵器出口管道中氣體的平均靜壓，Pa
袋式除塵器的壓力損失與其清灰方式和清灰制度有關。當采用新濾料時，應預先發(fā)塵運行一段時間，使新濾料在反復過濾和清灰過程中，殘余粉塵基本達到穩(wěn)定后再開始實驗。
考慮到袋式除塵器在運行過程中，其壓力損失隨運行時間產生一定變化。因此，在測定壓力損失時，應每隔一定時間，連續(xù)測定（一般可考慮五次），并取其平均值作為除塵器的壓力損失（Δp）。
3、除塵效率的測定和計算
除塵效率采用質量濃度法測定，即用等速采樣法同時測出除塵器進、出口管道中氣流平均含塵濃度C1和C2，按下式計算。η=
×100%（式6）
由于袋式除塵器效率高，除塵器進、出口氣體含塵濃度相差較大，為保證測定精度，可在除塵器出口采樣中，適當加大采樣流量。
4、壓力損失、除塵效率與過濾速度關系的分析測定
機械振打袋式除塵器的過濾速度一般為2~4m/min，可在此范圍內確定5個值進行實驗。過濾速度的調整，可通過改變風機入口閥門開度，按靜壓法確定。當然，應要求在各組實驗中，保持除塵器清灰制度固定，除塵器進口氣體含塵濃度（C1）基本不變。
為保持實驗過程中C1基本不便，可根據(jù)發(fā)塵量（S）、發(fā)塵時間（τ）和進口氣體流量（Q1），按下式估算出差入口含塵濃度（C1）C1=
（g/m3）
四、實驗裝置、流程和儀器
本除塵器共6條濾袋，總過濾面積為0.26m2。實驗濾料選用208工業(yè)滌綸絨布。
機械振打清灰是利用偏心振打,故配置一臺振打電機.振打頻率為50次/分鐘。
為在實驗過程中能定量地連續(xù)供給粉塵，控制發(fā)塵濃度，實驗系統(tǒng)設有粉塵定量供給裝置。
通風機是實驗系統(tǒng)的動力裝置，本實驗選用離心通風機，轉速為2900r/min，全壓為1919~1953Pa所配電動機功率0.75kW。
在實驗前應預先測量缺點喇叭形均流管的流量系數(shù)（φv），通風機入口前設有調節(jié)閥門，用來調節(jié)除塵器處理氣體量和過濾速度。
裝置示意圖：
配套實驗裝置包括
1、微電腦進氣粉塵濃度檢測系統(tǒng)1套2、微電腦尾氣粉塵濃度檢測系統(tǒng)1套
3、微電腦在線風量檢測系統(tǒng)1套4、微電腦在線風速檢測系統(tǒng)1套
5、微電腦在線風壓檢測系統(tǒng)1套6、10英寸液晶顯示器1套
7、在線溫度、濕度檢測系統(tǒng)1套；8、配套分析處理軟件1套（能記錄保存實驗數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)變化曲線分析，取樣時間設定，工作效率自動換算等功能）
9、微型數(shù)據(jù)打印機（可直接打印分析數(shù)據(jù)、不需另配計算機和打印機）1套；
10、數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)1套；11、計算機通訊接口1套；
12、設備相關展示臺1套（展示并講解設備的工藝流程）13、控制檢測系統(tǒng)開關電源1套
14、專用測壓軟管1套15、氣塵混合系統(tǒng)1套；
16、氣體整流板1套；17、系統(tǒng)靜壓測口2個
18、丙綸針刺工業(yè)濾袋6個19、機械振打裝置1套
20、振打連桿1根21、減速電機1臺
22、濾袋內骨架6套23、濾袋緊固件6套
24、透明有機玻璃喇叭型進灰管段1套；25、自動粉塵加料裝置1套；
26、卸灰裝置（集塵室）1套；27、進出口風管1套；
28、人工取樣口2個29、高壓離心通風機1臺；
30、風量調節(jié)閥1套；31、調節(jié)電位器1個
32、漏電保護開關1個33、指示按鈕開關4只；
34、電源線1批；35、工作電壓表1個，電流表1個
36、金屬電器控制箱1臺37、不銹鋼支架、管道、開關等1套。
設備外形尺寸約：長×寬×高=1800mm×550mm×1800mm
本實驗需自行配備以下儀器。
（1）干濕球溫度計1支（9）旋片式真空泵2臺
（2）空盒式氣壓表1個（10）秒表2個
（3）鋼卷尺2個（11）光電分析天平（分度值1/10000g）
（4）U形管壓差計1個(12)托盤天平（分度值為1g）
（5）傾斜式微壓計3臺（13）干燥器2個
（6）畢托管2支（14）鼓風干燥箱1臺
（7）煙塵采樣管2支（15）超細玻璃纖維無膠濾筒20個
（8）煙塵測試儀2臺
五、實驗內容參數(shù)測定
1、實驗內容
(1)室內空氣環(huán)境參數(shù)的測定。包括空氣干球溫度、濕球溫度、相對濕度、當?shù)卮髿鈮毫Φ拳h(huán)境參數(shù)的測定。
(2)袋式除塵器實驗裝置的測定,固定袋式除塵器清灰制度,包括選擇適當?shù)恼翊蝾l率與振打時間.測定除塵系統(tǒng)入口喇叭形均流管流量系數(shù)(φv)。
(3)袋式除塵器性能測定和計算。在固定袋式除塵器實驗系統(tǒng)進口發(fā)塵濃度和清灰制度的條件下，測定和計算袋式除塵器處理氣體量（Q）、漏風率（δ）、過濾速度（VF）、壓力損失（Δp）和除塵效率（η）
(4)實驗數(shù)據(jù)的整理分析。認真記錄袋式除塵器處理氣體量和過濾速度、壓力損失、除塵效率等性能參數(shù)測定實驗數(shù)據(jù)，分析壓力損失、除塵效率和過濾速度的關系。
2、實驗要求
（1）室內空氣環(huán)境參數(shù)測定、除塵系統(tǒng)入口喇叭形均流管流量系數(shù)測定、風管中氣體含塵濃度測定等實驗方法可參照前述各實驗指導書。
（2）為了求得除塵器的VF-η和VF-Δp的性能曲線，應在除塵器清灰制度和進口氣體含塵濃度（C1）相同的條件下，測出除塵器在不同過濾速度（VF）下的壓力損失（Δp）和除塵效率（η）。
（3）除塵器進、出口風管中氣體含塵濃度采樣過程中，要注意監(jiān)控均流管處的靜壓值，使之保持不變，并記錄之?？紤]到出口含塵濃度較低，每次采樣時間不宜少于30min。進出口風管中含塵濃度測定可連續(xù)采樣3~4次，并取其平均值作為其含塵濃度。
（4）在進行采樣的同時，測定記錄袋式除塵器的壓力損失。壓力損失亦應在除塵器處于穩(wěn)定運行狀態(tài)下，每間隔一定時間，連續(xù)測定并記錄5次數(shù)據(jù)，取其平均值作為除塵器的壓力損失。
（5）本實驗要求每個學生綜合應用前述基本知識和技能，自行編制上述各項參數(shù)的測定方案和實驗步驟，經指導教師審查通過后方準予實驗。
（6）本實驗要求學生獨立設計袋式除塵器壓力損失、除塵效率與過濾速度關系的測定記錄表和VF–η、VF-Δp實驗性能曲線圖。
六、實驗數(shù)據(jù)的記錄和整理
1、處理氣體量和過濾速度
按表1記錄和整理數(shù)據(jù)。按式1計算除塵器處理氣體量，按式2計算除塵器漏風率，按式4計算除塵器過濾速度。
2、壓力損失
按表2記錄整理數(shù)據(jù)。按式5計算壓力損失，并取5次測定數(shù)據(jù)的平均值（Δp）作為除塵器壓力損失。
3、除塵效率
除塵效率測定數(shù)據(jù)按表3記錄整理。除塵效率按式6計算。
4、壓力損失、除塵效率與過濾速度的關系
本項是繼壓力損失（Δp）、除塵效率（η）和過濾速度（VF）測定完成后，自行設計記錄表，整理五組不同VF下的Δp和η數(shù)據(jù)，并獨立設計分析圖，繪制VF-Δp和VF-η實驗性能曲線。
六、注意事項
粉塵傳感器使用一定時間后，必須定時清潔，以保證其測量精度。
機械振打袋式除塵實驗含塵濃度不宜超過50g/m3
七、討論（討論結果寫入實驗報告）
用動壓法和靜壓法測得的氣體流量是否相同？哪一種方法更準確些？為什么？
如何確立圖所所示系統(tǒng)入口均流管系數(shù)φV？
用發(fā)塵量求得的入口含塵濃度和用等速采樣法測得的入口含塵濃度，哪個更準確些？為什么？
測定袋式除塵器壓力損失，為什么要固定其清灰制度？為什么要在除塵器穩(wěn)定運行狀態(tài)下連續(xù)五次讀數(shù)并取其平均值作為除塵器壓力損失？
試根據(jù)實驗性能曲線VF-Δp、VF-η，分析過濾速度對袋式除塵器壓力損失和除塵效率的影響。
附:產品介紹
實驗目的：
1、觀察含粉塵的氣流在袋式除塵器內的運動狀況。
2、了解袋式除塵器的除塵原理，計算除塵效率。
主要配置：
抽風機、投料槽、濾袋、除塵器、收集桶、震動調速器、電路控制系統(tǒng)、不銹鋼框架、控制屏。
技術參數(shù)：
1、環(huán)境溫度：5℃～40℃，電源 220V，功率1.5KW。
2、除塵效率：95%-99%。適合于去除0.1-10微米的粉塵。
3、抽風機：功率1.5Kw,轉速2900r/min。
4、除塵器為有機玻璃制造，方便了解袋式除塵的內部結構。
5、濾袋：天然纖維棉。
6、投料槽采用臥式加料，簡捷方便。
7、控制屏和框架均為不銹鋼，結構緊湊，外形美觀，操作方便。
8、外形尺寸：2000×600×1800㎜。