高密度聚乙烯装置脉冲袋式过滤器滤袋失效分析及改进

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高密度聚乙烯装置脉冲袋式过滤器滤袋失效分析及改进

石

油

化

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设

备

20 0 9年

第3 8卷

来自回转滚筒干燥机含湿量小于 0 3的聚乙烯 .%

研究表明，吹脉冲气流的压力分布沿整个滤袋反

粉， 0 0 a氮气气力输送至旋风分离器进行用 . 4MP一

有很大的不均匀性，同时由于反吹气流的惯性作用， 会形成一个负压时段，使得滤袋承受更大的压力变化幅度，至超过反吹脉冲压力的幅值。负压使滤甚袋吸瘪，与金属笼骨发生摩擦碰撞，造成滤袋内部的磨损。对整个滤袋，于反吹脉冲气流的衰减作由用，上部扎口区域是压力变化幅度最大的区域，由又 于扎口密封的作用，部位也是滤袋变形过渡最大该的区域。因此滤袋在长期的脉冲压力作用下，复反出现大幅度的膨胀、缩，致疲劳破坏，后在较收导最

次分离，旋风分离器出来后进入脉冲袋式过滤从一

器进行二次分离，离后的净化氮气循环使用，离分分 F的聚乙烯粉送至造粒工序。来

大的周向应力作用下，袋扎口区形成沿经向的破滤损裂口。

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图 1聚乙烯粉料分离流程简图

运行中进入脉冲袋式过滤器的氮气体积流量为30 0m。 h标准状态 )温度 6 C,乙烯粉料质 0/ (, 0h聚量浓度为 1 5~ 2/。该粉料的堆积密度 0 g m。 0 9 2 . 7/m。平均粒径 1 0 m,小粒径 . 5~0 9 0g c, 0最大约为 2 m。脉冲袋式过滤器共有 1 0mm× 0“ 6 24 0mm的滤袋 3 5 2根，过滤面积为 4 总 0m。滤袋图 2滤袋扎口区域破损不图

2 2滤袋阻力增大 .

滤袋内外压差是其工作过程中的主要控制参数和指标。在更换滤袋过程中发现部分滤袋表面粉料

粘结，粉料以絮片状或团块状粘附在滤袋表面。这些粉料依靠脉冲喷吹难以清除，永久粘结在滤袋会上。粘结粉料沿轴向不均匀附着在滤袋表面，中下

滤料材料为丙纶加金属纤维合成，计过滤风速为设12 ri。作时脉冲反吹压力 0 6MP,冲 . 5m/ n工 a .

a脉周期 1,冲喷吹宽度 6。 0 S脉 0ms

部粘结严重，上部很少。试验研究表明]在脉冲喷，吹清灰过程中，袋内沿长度方向喷吹压力分布存滤在着很大的不均匀性，上部受到的压力最大、部其底次、中间部分最小。因此滤袋中下部分滤袋内外压

2滤袋失效形式及原因分析2 1滤袋撕裂破损 .滤袋撕裂破损是一种最常见的滤袋失效形式。 在滤袋的上部扎口区域，袋出现沿经向的撕裂破滤损，损裂口长度一般约 1 m。滤袋扎口区域破破 0c

差未能达到反吹压力差的设定值，分离力不够大，清灰效果差。

发生粉料粘结失效的滤袋主要是靠近进气口部位的滤袋。由于进气室中气流分布不均匀，成含造尘气体人口处滤袋的处理气量大，袋积尘多。随滤着气体的扩散膨胀，达周边滤袋时，到由于重力沉

损情况见图 2。滤袋撕裂后，体走短路，式过滤气袋

器失去过滤功能。发生这种失效的滤袋较多，占约总数的 1。 0

造成滤袋撕裂破损的主要原因是，反吹脉冲在气流的作用下，缩氮气在极短的时间内高速喷入压滤袋，同时诱导其他氮气进入滤袋内，滤袋从袋口使至袋底产生急剧的膨胀和冲击振动，这是滤袋清灰所必须的，也会导致滤袋的疲劳破坏 _。实验但 1 j

降、速降低等原因，该部分滤袋处理气量减少，气使积尘相对较少。这样部分滤袋的负荷高于设计负荷，袋表面的集尘量大，成脉冲清灰不彻底，滤造易于形成粉料粘结失效。

在实际操作中，由于工艺条件的波动，成进入造

高密度聚乙烯装置脉冲袋式过滤器滤袋失效分析及改进

第 3期

代广平，:密度聚乙烯装置脉冲袋式过滤器滤袋失效分析及改进等高

脉冲袋式过滤器的含尘气流含湿量超标，部分己或

最大压力气流，清灰压力有效地传送到滤袋底部，把提高清灰效果。

烷气体在滤袋表面冷凝成液相，这使滤袋变得潮湿，大量粉尘被吸附在滤袋外表面粘附在一起。粉料长时问粘附在滤袋，渐形成结块，后永久粘结，逐最 导致滤袋发硬，即发生糊袋现象。 板结在滤料表面的粉尘难以剥落清除，即粉料粘结影响了滤袋的过滤面积，减少

了滤袋的有效过滤面积，增加了气体通过滤料时的阻力，导致除尘器阻力升高进而失效。

3 3滤袋负荷均匀分配 .进气室中含尘气体气流分布不均匀也是该设备的一个缺陷，当含尘气体进入尘气室内时，由于气体

流动分布不均匀会使分离效率降低，行阻力增加，运同时也加速滤袋的失效 l。通过扩大进风管直径， - j

在含尘气室布置气流分布挡板，以有效改善进气可室中的气流分布，证运行中各滤袋组处于均匀一保

3过滤器改进措施及建议3 1反吹压力均匀分布 .在脉冲喷吹过程中，式过滤器滤袋压力峰值袋

致的工作状态，有利于提高分离效率和延长滤袋的工作寿命。

3 4控制含尘气体中的含湿量 .控制含尘气体中含湿量是减少滤袋糊袋的有力

沿轴向分布不均匀是滤袋上部容易出现强度磨损失效的主要原因。从滤袋及笼骨架结构考虑，以在可

措施。一方面可以提高旋风分离器的效率，在旋风分离器内完成除湿工作，另一方面可以采取保温措

滤袋制造过程中加强其上部强度，时尽量减小袋同笼垂直纵筋间距以及固定环间距，证滤袋与袋笼保

施，免气体冷凝成液相。另外，避采用表面摩擦因数小、落清灰性能好的覆膜滤料也是减少滤袋不可剥恢复性堵塞失效的措施。

尺寸的合理匹配，效减小滤袋与袋笼接触点之间有的摩擦力，高滤袋使用寿命。提 要获得较好的整体清灰效果，就要使压力沿滤袋轴向分布均匀，也是防止滤袋表面粉尘粘结失这效的措施。研究表明l,过改变滤袋笼骨结构可 6通]以实现喷吹压力沿轴向均匀分布，高滤袋整体清提灰效果。采用新型高效的低阻脉冲阀，当降低反适

4结语 高密度聚乙烯装置脉冲袋式过滤器滤袋的主要失效形式为滤袋撕裂破损和滤袋阻力过大失效，造

成滤袋失效的原因是多方面的，过采用使脉冲反通吹过程中沿滤袋轴向的压力均匀分布、善脉冲清改灰系统、扩大进气室进风管直径、含尘气室底部布在

吹清灰的压力，以降低滤袋扎口处的最大反吹压可力，小该部分滤袋的压力变化幅值。减

置气流分布挡板以及有效控制含尘气体中含湿量等方法均可以有效地延长脉冲袋式过滤器滤袋的使用寿命。

3 2改善脉冲清灰系统 .清灰系统是脉冲袋式除尘器的核心，灰系统清

的合理设计以及可靠运行对袋式除尘器的安全可靠运作及寿命起着决定性的作用。该装置过滤器清灰系统的喷吹管上喷吹孔开孔直径大小相同，这样会参考文献：]金国淼 .尘设备[ .京：学工业出版社，02:3 4 .除 M]北化 20 1 212

造成脉冲气流进入第一个滤袋和最后一个滤袋的气体流量有差别，势必会造成部分滤袋清灰效果不好， 同时造成清灰气源的部分浪费。因此，了保证进为入每个滤袋的脉冲气流量分布均匀，吹管上所开喷喷吹孔直径应有所变化，般远离气包喷吹孔直径一

[]张殿印 . 2千纯 .尘器手册 r .京：学工业 H版社 .除 M]北化；2 5: 4 - 5 . 00 2 7 2 4

[]郭建光，忠礼. 3姬陶瓷过滤器脉冲反吹系统的性能研究 E3动 J.力工程，9 9 l () 3 43 7 1 9,9 5:9—9 .

[]向晓东 .尘纤维过滤理论技术及应用[ .京：金工业出 4烟 M]北冶版社，0 7 9 0 . 2 0:61 1