自進(jìn)入21世紀以來(lái),我國工業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn),對鋼鐵、電力、化工等行業(yè)的需求量增加,工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢氣、廢水和固體廢棄物,加重了對環(huán)境的污染,并且在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對煤炭、石油等不可 能源消耗量急劇增加,煤炭等燃料燃燒過(guò)程中產(chǎn)生大量煙氣粉塵、碳氧化物、二氧化硫和化合物等物質(zhì),增加了大氣中污染氣體的濃度。各種懸浮的顆粒物均勻的分散在大氣中,顆粒物尺寸均為微米級,肉眼難以可見(jiàn),但是對人體的健康威脅卻尤為重大。截止至2012年, 煙氣粉塵排放量達到1234.3萬(wàn)噸,其中工業(yè)煙氣粉塵排放量就達到1029.3萬(wàn)噸,占 煙塵排放量的83.4%,我國大氣污染主要來(lái)源是工業(yè)污染。 多地PM2.5超標爆表,煙霧、酸雨發(fā)生頻率增加,嚴重降低大氣中的能見(jiàn)度,造成灰霆天氣增多,給城市交通和人的健康帶來(lái)嚴重的影響。有相關(guān)機構進(jìn)行調查得出,中國 大的500個(gè)城市當中,達到了世界衛生組織推薦的空氣質(zhì)量標準的城市不到百分之一。懸浮顆粒污染使肺功能下降、呼吸系統 、慢性、心腦血管 的發(fā)病率上升,毒性強的金屬粉塵,如鉻、錳、鎳、鉛等進(jìn)入人體后,會(huì )引起中毒,嚴重時(shí)會(huì )引起死亡。
面對日益嚴峻的空氣污染問(wèn)題和人們對生活環(huán)境要求的提高, 先后出臺了一系列的政策法規,從法律上來(lái)約束人們破壞環(huán)境的行為,加大了懲治力度,提出將大氣環(huán)境顆粒物濃度指標由1996年環(huán)保部公布的《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-19961和((環(huán)境空氣質(zhì)量標準》GB3095-1996中可吸入顆粒物PM10,規定了33種大氣污染物的排放限值,同時(shí)對執行標準過(guò)程中的相關(guān)要求做了規定,到2011年發(fā)布的((環(huán)境空氣PM10和PM2.5的測定重量法》HJ618-2011中對PM2.5的測定方法進(jìn)行了規范,再到2012年《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》GB3095-20121中將細顆粒物PM2.5作為大氣懸浮顆粒物測量標準。
而袋式除塵器作為工業(yè)通風(fēng)除塵系統中至關(guān)重要的一環(huán),利用濾袋纖維篩選、碰撞和截留的作用,將細小的粉塵顆粒進(jìn)行捕捉,阻擋細小的粉塵排入大氣,可以減低對環(huán)境的破壞,具有除塵,工作性能穩定,結構簡(jiǎn)單,附屬設備少,初始投資較少,維護方便等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應用于鋼鐵,水泥,冶金,化工,機械等行業(yè),成為環(huán)境標準的把關(guān)設備。然而,在除塵器的正常使用過(guò)程中,由于氣流組織不合理等原因,造成需要經(jīng)常 換濾袋,布袋的消耗量大, 換布袋的費用高,而且對于大型袋式除塵器,濾袋較多時(shí),判定破損位置時(shí)間長(cháng),增大了除塵器運行過(guò)程中維護費用,人力和物力濾袋破損對除塵效率有明顯的影響,含塵氣流會(huì )直接進(jìn)入濾袋穿孔處,略過(guò)濾袋的過(guò)濾作用直接將粉塵顆粒排入大氣,增加了空氣中的粉塵的濃度,污染大氣環(huán)境。
濾袋容易破損,氣流組織不合理是主要原因之一,進(jìn)入袋室內的含塵氣體,部分比重較大的大粒徑的粉塵,受到重力的作用會(huì )偏向灰斗運動(dòng), 終沉降到灰斗內,從下方的卸灰口排出,部分粉塵隨著(zhù)氣流在袋室內劇烈運動(dòng),運動(dòng)到濾袋表面的粉塵被濾袋捕捉,由于進(jìn)風(fēng)口處的含塵氣流風(fēng)速一般都比較大,高的可達到十幾米每秒,若結構設計不合理,會(huì )造成局部過(guò)濾風(fēng)速過(guò)大,長(cháng)時(shí)間運行下去會(huì )持續的對濾袋表面造成沖刷,使袋籠不穩,濾袋的織物纖維張力受損,當濾袋一側破損后,含塵氣體通常從阻力 小的位置通過(guò),粉塵會(huì )繼續沖刷破損處對角,隨著(zhù)時(shí)間推移破損不斷擴大, 終造成袋口環(huán)狀破損,甚至使得袋頭和袋身分離,同時(shí),由于氣流組織不合理,袋室內各濾袋處理粉塵負荷也不相同,負荷大的濾袋清灰頻繁,導致濾袋的織物松散,使濾袋與袋籠接觸位置折疊斷裂破損,而濾袋又是袋式除塵器除塵的核心部件,因此,根據不同形式的袋式除塵器,如何能夠除塵器內的有著(zhù)均勻分布的流場(chǎng),均勻的速度場(chǎng),均勻分布的壓力場(chǎng),使每一條濾袋都能夠 大限度的發(fā)揮自己的作用,避免造成資源的浪費,并且延長(cháng)濾袋的使用壽命,是本課題需要探討的問(wèn)題。