为了清除火灾隐患，需要在布袋除尘器和滤筒除尘器的入口管道上安装火星捕集器，避免火星进入过滤室内引起火灾。
由于现有的火星捕集器均采用采用阻火网或阻火板来拦截火星，虽然火星的拦截效果好，但带来的问题是阻火网或阻火板很快就堵塞了，这就增加了运营维护的工作量。
项目组针对这一实际问题进行了深入的调研，决定研发磁场火星捕集器来解决，既可以有效拦截火星，又不会带来堵塞问题。
二、关键字
磁场 火星捕集器 运动磁场 高温颗粒物
三、正文
3.1、选择磁场的吸附技术
项目组对多个现场的应用进行了详细的调研，发现使用板式或金属网式的阻火器的现场的清理周期均不超过两天。意味着每两天阻火器就堵塞一次，每次对阻火器清理都要耗费近一个小时的时间。
进一步的调研后项目组发现，高温颗粒以金属颗粒物为主，这些颗粒物均为亲磁性的颗粒物；高温的非金属颗粒物在风管中的通过速度均在6m/s以上，在这些高速高温颗粒的周围存在着运动磁场，因此高温高速的非金属颗粒物也可以被磁场捕获。
根据以上的调研结果，项目组设计了新型的火星捕集器，即磁场火星捕集器。
3.2、磁场火星捕集器的组成
磁场火星捕集器由箱体、进气管道、均流板、多级磁性格栅、灰斗、出口管道和电动振打器组成。
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3.2.1、箱体
磁场火星捕集器的箱体采用2mm厚的不锈钢材质制成，避免磁性的传导，便于铁屑的回收。
箱体设有进气管道和出气管道，通过法兰与输气管道密封连接。
箱体配置灰斗，灰斗侧壁倾斜角度不低于60度，方便铁屑粉尘滑落。
箱体采用钢支架安装。
3.2.2、均流板
磁场火星捕集器的均流板分入口均流板和出口均流板，分别安装在箱体的入口侧和出口侧，用于均衡气流的分布，提高铁屑粉尘的拦截效率。
均流板采用2mm厚的不锈钢材料制做，直径6mm的圆孔均匀布置在钢板上，工作时即均衡了气流又不会产生堵塞现象。
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安装时，采用橡胶密封滑道固定，起到防漏和减少磁性传导的双重作用。
3.2.3、磁性格栅
磁性格栅设2级或多级，根据实际工况选择级数，相邻两级的磁性格栅交替布设，避免出现直通的气流通道。
交替布设是指后一级的格栅挡住前一级格栅的孔，如果在进气口侧放一个光源，在出口侧将看不到光线。
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不锈钢管的直径大于临近钢管的间距，这样在交替布设时，后一级的钢管可以补充前一级的间距空。
安装时，将磁棒组合体落入钢管架体固定即可。
清洗保养时，将磁棒体拉出来，钢管失去磁性，吸在表面的颗粒物会脱落，用毛刷或压缩空气吹扫均可。
磁棒可以是永磁性的、也可以是电磁性的，根据实际工况灵活选择，以方便维护保养为原则。
磁性格栅的级数根据烟气的浓度灵活选择，浓度低、工况简单的级数少、工况复杂浓度高的级数多，最少的级数为2级。
3.2.4、电动振打器
电动振打器是在复杂工况下使用的，用于辅助清理吸附在不锈钢管壁上的颗粒物。
比如在抛丸、等离子切割的工况下，电动振打器的效能会很好地发挥。
3.2.5、组成部件的取舍
在焊接作业、热处理作业等工况下，废气的颗粒物浓度低、金属颗粒含量少，可以适当减少磁性格栅的级数，取消灰斗、振打和支架。
在打磨作业、抛丸作业、等离子切割作业等工况下，废气的颗粒物浓度高、金属颗粒含量高，建议采用全部磁场火星捕集器的组成部件并增加磁性格栅的级数，可以考虑采用电磁棒。
四、工作原理与应用
磁场火星捕集器利用了磁性吸附原理进行火星捕集。
1、废气中的火星以高温金属颗粒物居多，这种颗粒物很容易被磁场拦截；
2、非亲磁性高温颗粒物在高速运动时会产生运动磁场，遇到磁性格栅时也会被拦截；
3、而废气中的其它成分在大缝隙的磁性格栅面前会畅通无阻，不会产生堵塞现象；
4、工作流程。
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5、项目组选择了火灾风险较大的打磨工艺废气治理、抛丸工艺废气治理和等离子切割工艺废气治理。
6、在这三种废气治理的净化设备入口管道安装了磁场火星捕集器，经过三个月的试运行，发现对高温颗粒的拦截效率达到99%以上，拦截效果优于阻火网或阻火板。
7、采用磁场火星捕集器后，每个月对磁场火星捕集器进行一次清灰处理，每次清灰的时间减少到20分钟。
四、优势与前景
磁场火星捕集器可以高效精确地拦截废气中的高温颗粒物及火星，有效清除火灾隐患，并很好地保护后续净化设备的滤芯。
安装使用简单，免维护，运行维护费用低，是废气治理行业中的得力帮手。
采用磁场火星捕集器即降低了运维成本，又提高了火星捕集效率和净化设备的净化效率，社会效益和经济效益显著。
论文作者:张志波 郭大志 张绍平
论文发表刊物:《科学与技术》2019年17期
论文发表时间:2020/1/15
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