摘要：清灰氣源是袋式除塵器脈衝清灰系統的首要環節，脈衝閥性能的優劣直接影響到脈衝清灰效果。本文從設計角度探討了氣源氣包容積的確定，氣源配件的配置，對脈衝閥的性能進行了比較性分析，並從實際應用角度介紹了選用脈衝閥的方法和依據。
引言
在工業除塵的領域中，袋式除塵器是目前國際上應用最為廣泛的一種除塵器，其結構簡單，可靈活設計濾袋和脈衝閥，可根據現場工藝實際情況，靈活設計在線或離線，高壓或低壓的高效率均勻脈衝清灰系統。該系統主要組成部分包括：
脈衝控制儀控制電磁脈衝閥機械啟閉，壓力氣源在瞬間通過脈衝閥，在噴口處誘導大量空氣進入濾袋，濾袋由於膨脹振動和衝擊氣流作用，迅速清除掉表面積灰。一個搞笑脈衝系統就是圖示個組成部分的合理設計與配置。本文將針對袋式除塵器脈衝清灰系統中的壓力氣源和脈衝閥部分進行設計和選用探討。
1、 氣源氣包設計探討
氣源氣包對袋式除塵器脈衝清灰系統而言，起定壓作用。原則上講，如果氣包本體就是壓縮氣穩壓氣罐，其容積越大越好。對於脈衝噴吹清灰系統而言，所提供的氣源氣壓越穩定，清灰效果越好。然而，從工程實際角度出發，氣源氣包容積的大小往往受場地、資金等因素限制。因此，設計一個合理的氣源氣包成為脈衝清灰系統設計的一個重要環節。
1.1確定氣源氣包容積
建議在脈衝噴吹後分氣箱內壓降不超過原來儲存壓力的30%。即根據所選型號脈衝一次噴吹最大耗氣量來確定氣源分氣箱容積。
本文針對某型號脈衝閥分別配置容積大小不等的兩個氣源氣包，在相同脈衝信號（80ms）、相同氣源壓力（0.2MPa）下進行噴吹實驗：
由上表脈衝噴吹參數對比可知：
（1） 該脈衝閥在大分氣箱上一次噴吹壓降僅為原壓力的18%（＜30%），其噴吹壓力峰值遠大於在小分氣箱上的噴吹壓力峰值。
（2） 該脈衝閥在大氣分氣箱上噴吹氣量（耗氣量）也較大。可見，脈衝閥配置大分氣箱時，脈衝噴吹效果沒明顯好於小分氣箱。因此，根據脈衝閥最大噴吹耗氣量來確定氣源分氣箱容積是合理可行的。
1.2計算舉例
某3寸脈衝閥在電信號80ms，氣源壓力0.6MPa，一次噴吹最大耗氣量為428L，按上述建議脈衝噴吹後分氣箱內壓降不超過原來儲存壓力的30%確定所要氣包最小容積。
根據氣體狀態方程式： pV=Nrt
計算結果表明，該脈衝閥在上述噴吹條件下，需配置有效容積至少259L的氣源氣包，才能實現高效清灰的目的。
2、 合理配置氣源配件
2.1穩壓罐
分氣箱前帶有穩壓罐時，分氣箱容積無需滿足噴吹氣量要求，實際工程中只需滿足脈衝閥體安裝尺寸要求即可。而穩壓罐容積則應在滿足脈衝閥噴吹氣量要求的基礎上，起到恆定穩定的作用。即在場地、資金允許條件下，粗氣罐容積應儘量選大。
穩壓罐應靠近箱安裝，防止壓縮氣輸送過程中經過細長管道而損耗壓力。
（1） 連接管
袋式除塵器脈衝清灰系統的氣源部分，根據實際工程場地情況，將用到部分連接管，建議：氣包（或穩壓罐）進氣管口徑應儘量選大，滿足補氣速度。大容積氣包（或儲氣罐）可設計多個進氣輸入管路。
多個氣包連接成的貯氣迴路中，可用3寸管連接穩壓罐與氣包配用時，兩者連接可硬3寸管，且管路越短越好，彎頭越少越好，減小管路壓力損耗。
（2） 氣源氣壓值的設定
脈衝噴吹除塵器主要是以壓縮氣作為清灰能源，通過脈衝閥形成一股有壓高速脈衝氣流，並誘導數倍的潔淨空氣逆向吹至濾袋內，進行脈衝抖動，從而將濾袋外側表面的塵餅破壞餅清除。如果氣源氣壓值過低，這股脈衝清灰氣流壓力或流量不足，則清灰強度不夠，易形成濾袋錶面局部積灰，導致設備阻力增高濾袋負荷不均等現象，縮短濾袋壽命。反之，若氣源氣壓值過高，這股脈衝清灰氣流力度過大，將滲進濾料表層的微細顆粒打出表面，形成“二次揚塵”現象同時，濾袋也可能因震盪力度過大而導致裂袋。例如對於玻纖濾料的清灰，必須選用力度較溫和的清灰方法和氣源壓力值。因此，袋式除塵器脈衝清灰氣源氣壓值必須根據工藝、粉塵和濾料性質等工程實際情況而合理設定。
3、 脈衝閥性能分析
電磁脈衝閥是袋式除塵器清灰裝置的核心部件，其質量好壞、性能的優劣，直接關係到除塵清灰系統的性能優劣，以及整個除塵設備的可靠運行。長期以來，對脈衝閥性能的分析研究始終沒有形成統一的評價和鑑定標準。
3.1脈衝閥性能評價指標
高品質的電磁脈衝閥不僅要有持久的壽命，更要有良好的噴吹性能，本文主要針對其噴吹性能進行比較性評價。對於脈衝閥的噴吹性能評價指標主要有一下幾項：
開關靈敏度：指脈衝閥響應電信號的機械動作協調性。具體衡量參數為脈衝閥啟閉滯後電信號的時間。
噴吹壓力峰值：指脈衝閥出口在噴吹過程中達到的壓力最大值。
脈衝閥阻力：指噴吹氣流通過脈衝閥體產生的阻力損失。
噴吹氣量：指脈衝閥一次噴吹的氣量。
流通係數：指在規定的條件下，流經脈衝閥的流體體量數。
3.2脈衝閥性能對比分析
通過對同類型脈衝閥，在相同電信號（80ms）和相同氣壓源（600kPa）下進行了噴吹實驗，性能參數如下：
由上表數據分析如下：
A閥啟閉滯後電信號時間最短，其脈衝時間僅為B/C閥的一半。可見該閥響應電信號的機械協調性最高。
B閥噴吹壓力峰值最高，阻力損失也最小。
C閥噴吹氣量最大，是由於在同等噴吹條件下，該閥在電信號消失後沒有及時關閉導致其脈衝時間最長。相比較而言，A閥提現了瞬間脈衝清灰的意義。既達到了高效清灰的目的，有節省了氣源消耗。A閥流通係數Kv/Cv值最高，說明在同等噴吹條件下該閥流通能力最強。
4、 脈衝閥性能差異分析
影響脈衝閥性能差異的因素很多，包括閥體本身結構及脈衝噴吹參數的設置等，且諸多因素之間還存在交互影響。這些因素的交互作用導致脈衝閥性能參數存在很大差異。因此，綜合考察一個脈衝閥性能的優劣要從多方面分析和比較。這樣也就給目前市場上脈衝閥的選用提高了難度。
4.1開關靈敏度差異
影響電磁脈衝閥開關靈敏度的因素包括電磁線圈功率、膜片質量、彈簧彈性、阻尼孔大小以及閥腔容積等。
由表2可知，A閥影響電信號的開關靈敏度最高，說明該閥在響應電信號的過程中機械動作協調性最高，其閥體部件質量相對較好，腔體構造特相對較合理。
4.2噴吹壓力差異
噴吹閥噴吹壓力實際取決於閥體本身阻力和氣源壓力，而閥體阻力則取決於脈衝閥本身的構造。由表2可見A閥Kv/C值最高，說明該閥的閥體結構最合理，氣流暢通性最好，閥體阻力最小，在同等噴吹條件下的噴吹壓力也最高。
從能力角度出發，氣源壓力越高，送出去的能量大，噴吹壓力峰值就高；氣源壓力小，宋出去的能量少，噴吹壓力峰值相對也越小。本文針對同一脈衝閥在氣源壓力分別為600kPa和300kPa下進行對比試驗，所得噴吹參數如表。由上表可知，脈衝閥噴吹壓力峰值主要由氣源壓力值決定，甚至脈衝閥本身阻力也因氣源氣壓值的不同而有所改變。
4.3噴吹氣量
脈衝閥噴吹氣量越大，至濾袋內用於清灰的氣量就越大，清灰效果就越好。然而，在電信號、氣壓源一定的情況下，脈衝閥噴吹氣量大並不能說明該閥的噴吹性能好。如表2中，A閥噴吹氣量僅為B.C閥的一半，是由於其影響電信號時間短，導致整個氣脈衝時間短的緣故。B.C閥噴吹氣量大是由於其在電信號結束後未能及時響應關閉造成的。實際上，在整個噴吹過程中，
可見，A閥在單位時間內流通的氣量高於B.C閥。
脈衝閥噴吹量大小還與氣源氣壓有關，由表可知，同意脈衝閥在高氣源氣壓下，氣脈衝時間更短，噴吹氣量卻更大。
5、 目前市場上，各廠家各類型脈衝閥質量良莠不齊、性能差距較大。從工程實際需要角度出發，並參考《中國人們共和國機械行業標準》關於袋式除塵器用電磁脈衝閥的有關規定，使用者可以通過查詢脈衝閥生產廠家的產品說明書或通過測試比較來謹慎選用。
選用依據主要有：
外觀：要求表面經過防腐處理，誒塗層脫落、毛刺、裂紋。標牌上文字清晰。按照工程實際應用環境選擇脈衝閥表面鍍層質量要求。
防護等級：根據工程實際，脈衝閥安裝環境是露天還是室內來決定所選脈衝閥的防護等級。一般複合IP64即可滿足防護要求。
膜片使用壽命：要求在規定條件下累計噴吹≥100萬次，即一般要求使用3年。
流通係數：一般產品說明書都列出脈衝閥的流通係數Kv/Cv值，該值越高，說明其流通能力越好，在同等噴吹條件下，清灰效果就越好。
噴吹量：噴吹量越大，至濾袋內清灰的氣量越足，清灰效果越好。因此，在氣源能滿足要求的情況下，脈衝閥的噴吹量越大，清灰效果越好。
開關靈敏度：如實驗條件允許，可直接測試脈衝閥噴吹性能參數。根據實測開關滯後電信號時間對比來選用開關協調性號的脈衝閥。
噴吹壓力峰值：此參數也需實驗測試取得，因其不僅受閥本身結構影響，還取決於實際應用中的氣源氣壓大小和供氣形式。
對於同類型脈衝閥如何選用問題，還需要看生產廠家的信譽等情況，並根據實際需要選擇性價比高的脈衝閥。
6、 結語
袋式除塵器的關鍵在於脈衝清灰，清灰效果決定袋式除塵器的性能。壓力氣源是清灰系統的首要環節。氣源氣包、儲氣罐容積的確定，氣源氣壓值的設定，以及各部分的連接安裝，都須設計者嚴格考察工程現場情況因地制宜，合理配置。
實驗參數表面，袋式除塵器電磁脈衝閥性能存在較大差異，產生這些差異的原因主要在於閥體本身個部件的構造和材質。因此，採取技術方法和技術指標來衡量和評價脈衝閥的性能是十分必要的。同時，使用者也需通過問詢或式樣查看等方法，根據實際項目需要選用合適的脈衝閥產品。
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