第10卷第5期 2010年10月
过程工程学报
The Chinese Joumal of Process Engineering
陶瓷滤管运行过程中的振动特性测定与分析
吴小林”，肖旺，姬忠礼？
[1.中国石油大学(北京)化学工程学院，北京102249：2.中国石油大学(北京)机械与储运工程学院，北京102249]
Vol.10 No.5 Oct.2010
摘要：为分析实际生产中陶瓷滤管断裂的原因，利用电涡流位移传感器测定了陶瓷滤管在气体反吹时的报动，并测量了操作参数对陶瓷滤管振动的影响，结果表明，陶瓷滤管在反吹时会产生径向位移，由于陶瓷滤管抗形变能力弱可能会导致滤管发生断裂；另外，改变反吹压力对滤管报幅影响较大，反吹压力从0.3MPa升至0.5MPa时，滤管的
振幅增加约40%：而改变过滤速度、脉冲宽度对滤管振幅影响较小，但会影响滤管报动的持续时间关键词调：陶瓷滤管：脉冲反吹：报动测试
中图分类号：TQ546.5 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2010)05-087405
气管进入，沿径向通过陶瓷滤管实现过滤，净化气在滤管内部沿轴向经集气室由排气管排出：随着滤管表面粉
整体煤气化联合循环(IGCC)是最具竞争力、最有发展潜力的燃煤发电装置，而以煤气化为龙头的煤化工技术也受到重视和推广，这两种技术不仅大幅度提高了煤炭的热效率，且较好地控制了污染
IGCC和煤化工等洁净煤工艺中都涉及高温合成气体的除尘间题，IGCC工艺中主要是为了保护燃气轮机叶片，使气体排放满足环保标准[12]，而在Shell等煤化工工艺中，高温陶瓷过滤装置主要是为了下游工艺设备长周期稳定运行，陶瓷过滤器使用陶瓷材料作为过滤元件，具有孔隙率高、过滤精度高、耐酸碱性好和耐高温等特点，完全能满足当前洁净煤技术的工艺要求.目前陶瓷过滤器在400℃以下已步入商业化应用阶段，而更高的温度国际上正处于中型热态试验考察阶段，离商业化运行还有一定距离。然而，陶瓷过滤器在展现其优异的高温高压气体除尘性能的同时，也出现了许多与过滤元件本身、操作环境及整个控制系统等因素有关的问题，如系统操作不稳定、脉冲反吹引起的机械振荡、低温反吹引起的热冲击及不完全清灰引起的粉尘架桥等，这些现象都会导致陶瓷滤管过旱断裂失效[3-6]。目前，各国学者针对上述现象的研究主要集中在过滤材料、脉冲反吹系统、粉尘沉积剥离特性分析等领域，对于瓷滤管在运行过程中出现的振动现象，则研究了滤材的物理性质等参数的影响(7,8，本工作主要针对陶瓷滤管在运
行中可能出现振动断裂的问题展开研究 2实验
2.1实验装置与分析仪器
实验装置如图1所示，过滤气体经由箱体下部的进
尘聚集，滤管内外压降不断升高.此时，需要脉冲气流从内到外去除附着在滤管表面的粉尘。压缩机提供的高压气体经压力调节阀进入储气罐，由脉冲控制仪控制储气罐下部电磁阀的开启，高压气体由喷嘴高速喷出，通过引射器进入滤管，将附着在滤管外壁的粉尘层沿与过滤气体相反的方向去除，完成滤管的循环再生，在该过程中通过振动传感器实时采集滤管的振动位移变化情况，据此分析滤管振动特性
Reservior
Drawing statement p. Pressure drop test
Solenoid
valve
Dust feeder ge o
Air inlet
apdueo
Compressed air inlet
Pulse generator
Eddy current sensor
Fiter
Gas outlet
Fan
Aircompressot
图1实验装置及流程图
Fig.1 Experimental flow chart and devices
2.2实验材料
实验中采用国产双层结构微孔陶瓷滤管，滤管外径 60mm，内径40mm，长1500mm，滤管底部封闭，顶部开口与集气室相通.实验先后安装1根和3根滤管，位置如图2所示在滤管外侧选取某一垂直面，在不同
收稿日期：2010-08-16，修回日期：2010-10-12
作者简介：吴小林(1963-)，女，北京市人，博士，教授，主要从事油气分高设备和多相流方面的研究，E-mail:wuxl@cup.edu.cn 万方数据