粉尘在管道水平段沉积,系统阻力会一天比一天高
水平管道里风速一旦低到托不住粉尘,尘粒就会在管底沉积。沉积层一天天加厚,流通截面变小,系统阻力便一天比一天高。

水平段留得住沉积层
粉尘在管道里能否被带走,取决于气流速度是否高于这种粉尘开始沉降的速度。水平段里重力把颗粒拉向管底,风速不够时颗粒落在底部并停留,形成沉积层。垂直段里颗粒即使靠壁下滑,也不容易堆成稳定的底床,因为重力方向与管轴一致,气流更容易把颗粒继续带走。所以同样的风速不足,沉积会先出现在水平段,阻力的逐日升高也从这里开始。
沉积一旦形成,流通截面变小,气体从剩余缝隙通过。局部速度虽然升高,但截面收缩、床面粗糙和涡流使这一段的阻力上升。床面前缘还会拦截更多颗粒,沉积层顺着低速区向前延伸、向上加厚。这是一个逐日积累的过程,系统阻力一天比一天高,而不是某一次操作之后的突然跳变。风机为维持风量,挡板开度或电流跟着逐日上升。上升是连续的斜坡。
水平段上容易先沉积的位置,是扩径之后速度下降的地方、弯头下游内侧低速区、以及管道的最低点。这些地方的速度分布本来就偏低,整体风速略有不足时,它们先形成沙丘状的灰堆。直的垂直管和速度较高的小截面管可以仍然干净。打开不同位置的检查孔,灰层只在水平段,就符合沉降的规律,而不是全线均匀结垢。均匀结垢更像结露黏附或化学反应,不是重力把灰留在管底。
粉尘变湿、变黏以后,原本够用的风速也托不住,颗粒一碰壁就粘住,水平段沉积加快,甚至在垂直段也开始挂灰。这时阻力升高的机理里加上了黏附,不只是重力沉降。灰层发硬、含水,与干燥疏松的沉降层不同。干燥沉降靠提高风速和清管就能稳住。黏附则还要去掉受潮的原因,否则清完很快再长。先看灰层是干散还是湿硬,再决定只提风速还是同时消除潮气。
阻力逐日升高的来源在管底
袋式除尘器粉饼变厚时,压差升高集中在除尘器进出口,管道上的检查孔看不到底床,水平段和垂直段的阻力份额都不大。水平沉积时,除尘器压差可以正常,升高的压差摊在某一段水平管上,孔盖打开能看到管底灰层。测压点分段读,才能避免把管底沉积当成滤袋堵塞,或把滤袋压差当成管道问题。除尘器压差稳定而总阻力上升,就应去打开水平段的孔。
调节风门关小造成的阻力升高是台阶式的,发生在开度变化的那一刻,之后保持稳定,管道里没有一天天加厚的灰层。沉积的曲线是连续爬升,风门开度并没有往关的方向动。把几天的开度记录和阻力记录对齐,开度未关而阻力持续升,就不是风门原因。开度未变、阻力逐日升、水平段有灰,三者一致才是沉积。只有阻力升高而水平段干净,就要到别的元件上去找台阶或堵塞。
掉进去的衬板或破布会造成突然的阻力跳升,位置固定,清理出来是异物,不是粉尘层。沉积没有单次跳升,清出来的是与工艺粉尘相同的灰,而且会在风速仍然不足时重新长上。清理后阻力立刻下降,又在随后几天爬升,说明原因是持续的沉降条件,不是一次性异物。异物清除后阻力应保持在低位,不再逐日爬升。还能爬升,就不是异物。
风机磨损使全线风速下降时,水平段沉积是结果,风机出力下降才是起点。此时不仅水平段有灰,罩口风量也整体不足,风机在相同开度下压头变低。若风机性能正常、只是某一段水平管截面过大、速度偏低,则只有那段管在沉积,其它段是干净的。看沉积是各处水平段都有,还是只有异常变径的那一段,能区分风机变弱和局部速度偏低。局部变径要改的是那段管道,不是风机。
在已经沉积的管道上把后面的阀门开大,灰层有时会被重新带走,阻力下降。若开大阀门只是让风机工况点移动、沉积段的速度仍低,灰层就继续长。判断清理是否有效,要看沉积段本身的速度是否足以悬浮这种粉尘,而不是只看风机出口压力。压力可以因为灰层而升高,缝隙里局部速度高,床面上方新落下的颗粒仍然可能停留。压力高不代表沉积段已经具备带走粉尘的速度。
彻底的处理是清掉底床,并把水平段风速提高到这种粉尘能够持续悬浮的程度,例如缩小过大的截面、减少形成低速区的急弯、恢复风机应有的风量。只清灰不提高风速,阻力会再次一天比一天高。清灰后阻力不再回升,才说明沉降条件已经消除,而不是仅仅把当天的灰层掏空。回升的速度若和清灰前一样,说明风速仍然停在会沉降的范围里。