南京布袋除塵器的工作原理
時間: 2024-06-03 16:31:40來源: 湖南凱豐機電設備工程有限公司
當含塵氣體通過濾料時，粉塵被阻留在其表面上，干凈空氣則透過濾料的縫隙排出，空氣過濾技術是布袋除塵器的基本原理。目前用于空氣過濾的主要有纖維過濾、膜過濾(覆膜或薄膜)和粉塵層過濾，這三種方式都能達到將氣溶膠中固體顆粒分離出來的目的，但它們的分離機理是不一樣的。布袋除塵器的結構主要是由：上、中、下部、清灰系統和排灰機
構等部分組成。布袋除塵器性能的好壞是除了正確的選擇布袋的材料外，清灰系統對布袋除塵器起著重要的決定性作用。
袋式除塵器的技術特點是，除塵效率高達99%，除塵器出口的氣體含塵濃度的數目在10mg/m2之內，對于亞微米粒徑的細塵有這較高的分辨率，處理的范圍很廣泛，用于工業爐窯的煙氣除塵，減少了大氣污染的排放量，對于粉塵的特性不敏感，不受到粉塵和電阻的影響，采用玻璃纖維、P84等耐 高溫濾料和聚四氟乙烯時，可以在200℃以上進行，結構
簡單、維護方便、在同樣的除塵效率下，也比電除塵器的造價低。
布袋除塵器是纖維過濾、或膜過濾與粉塵層過濾的組合，它的除塵機理是篩濾、慣性碰撞、鉤附、擴散、重力沉降和靜電等效應綜合作用的結果。
（1）篩濾效應:當粉塵的顆粒直徑較濾料纖維間的空隙或濾料上粉塵間的孔隙大時，粉塵被阻留下來，稱為篩濾效應。對于常用的織物濾料來說，這種效用是很小的，因為纖維之間的空隙往往大于粉塵顆粒直徑。只是當織物上沉積大量的粉塵后，篩濾效應才充分顯示出來。
（2）碰撞效應:當含塵氣流接近于濾料纖維時，氣流繞過纖維，但1μm以上的較大顆粒由于慣性作用，偏離氣流流線，仍保持原有方向，撞擊到纖維上，粉塵被捕集下來，稱為碰撞效應。
（3）鉤附效應:當含塵氣流接近于濾料纖維時，微細的粉塵仍保留在流線內，這時流線比較緊密。如果粉塵顆粒的半徑大于粉塵中心到達纖維邊緣的距離，粉塵即被捕獲，稱為鉤附效應。
（4）擴散效應:當粉塵顆粒極為細小（0.2μm以下）時，在氣體分子的碰撞下偏離流線做不規則的運動（亦稱熱運動或布朗運動），這就增加了粉塵與纖維的接觸機會，使粉塵被捕獲。粉塵顆粒愈小，運動愈激烈，從而與纖維接觸的機會也愈多。
碰撞、鉤附及擴散效應均隨纖維的直徑減少而增加，隨濾料的孔隙率增加而減少，因而所采用的濾料纖維愈細，纖維愈密實，濾料的除塵效率愈高。
（5）重力沉降:顆粒大、相對密度大的粉塵，在重力作用下而沉降下來，這與5在沉降室中粉塵的運動機理相同。
（6）靜電作用:如果粉塵與濾料的荷電相反，則粉塵易于吸附于濾料上，從而提高除塵效率，但被吸附的粉塵難于被剝離下來。反之，如果兩者的荷電相同，則粉塵受到濾料的排斥，效率會因此而降低，但粉塵容易從濾袋表面剝離。不同濾料除塵機理的差異目前，布袋除塵器采用的濾料可歸納為三大類：
（1）紡織物濾料（包括無絨的素布和絨布）；
（2）氈或針刺氈濾料；
（3）薄膜（覆膜）濾料。
不同的濾料，粉塵的過濾機理是各不相同的。
紡織物濾料的孔隙存在于經、緯紗之間（一般線徑300～700μm，間隙100～200μm）以及纖維之間，而后者占全部孔隙的30%～50%。開始濾塵時，氣流大部分從經、緯紗之間的小孔通過，只有小部分粉塵穿過纖維間的縫隙（對高捻度紗幾乎不通過），粗顆粒塵便嵌進纖維間的小孔內，氣流繼續通過纖維間的縫隙，此時濾料即成為對粗、細粉塵顆
粒都有 效的過濾材料，而且形成稱為“初次黏附層”或“第 二過濾層”的粉塵層，于是粉塵層表面出現以強制篩濾效應捕集粉塵的過程。此外，由于氣流中粉塵的直徑通常比纖維細小，因而碰撞、鉤附、擴散等效應明顯增加，除塵效率提高。
氈或針刺氈濾料，由于本身構成厚實多孔濾床，可以充分發揮上述效應，因而該“第 二過濾層”的過濾作用顯的并不重要。關注火電廠技術聯盟！
覆膜濾料，其表面上有 一層人工合成的、內部呈網格狀結構的、厚50μm、每平方厘米含有14億個微孔的特 制薄膜，顯然其過濾作用主要是篩濾效應(也稱為表面過濾）。
合理的清灰周期
布袋除塵器在實際運行中，需要對濾料進行周期性的清灰。隨著捕集粉塵量的不斷增加，濾料對粗細粉塵顆粒表現出強制過濾效應的捕集過程，由于粉塵初次黏附層不斷增厚，其過濾效率隨之提高，布袋除塵器的阻力也逐漸增加，而通過濾袋的風量逐漸減小，系統能耗增加。這時需對濾袋進行清灰處理。既要及時、均勻地除去濾袋上的積灰，又要避免過度清灰，使其能保留“初次黏附層”，保證工作穩定和高 效率，這對于孔隙較大的或易于清灰的濾料更為重要。當除塵器工作60min清灰一次時，則濾袋阻力和通風量可立即恢復到原來數值。隨著清灰周期的縮短，布袋除塵器的風量、風壓將更加穩定；但清灰過頻，又會印起二次揚塵、縮短濾袋使用壽命。所以，一個特定的布袋除塵器在具體的運行工況下，選擇合理的清灰周期是至關重要的。
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構等部分組成。布袋除塵器性能的好壞是除了正確的選擇布袋的材料外，清灰系統對布袋除塵器起著重要的決定性作用。
袋式除塵器的技術特點是，除塵效率高達99%，除塵器出口的氣體含塵濃度的數目在10mg/m2之內，對于亞微米粒徑的細塵有這較高的分辨率，處理的范圍很廣泛，用于工業爐窯的煙氣除塵，減少了大氣污染的排放量，對于粉塵的特性不敏感，不受到粉塵和電阻的影響，采用玻璃纖維、P84等耐 高溫濾料和聚四氟乙烯時，可以在200℃以上進行，結構
簡單、維護方便、在同樣的除塵效率下，也比電除塵器的造價低。
布袋除塵器是纖維過濾、或膜過濾與粉塵層過濾的組合，它的除塵機理是篩濾、慣性碰撞、鉤附、擴散、重力沉降和靜電等效應綜合作用的結果。
（1）篩濾效應:當粉塵的顆粒直徑較濾料纖維間的空隙或濾料上粉塵間的孔隙大時，粉塵被阻留下來，稱為篩濾效應。對于常用的織物濾料來說，這種效用是很小的，因為纖維之間的空隙往往大于粉塵顆粒直徑。只是當織物上沉積大量的粉塵后，篩濾效應才充分顯示出來。
（2）碰撞效應:當含塵氣流接近于濾料纖維時，氣流繞過纖維，但1μm以上的較大顆粒由于慣性作用，偏離氣流流線，仍保持原有方向，撞擊到纖維上，粉塵被捕集下來，稱為碰撞效應。
（3）鉤附效應:當含塵氣流接近于濾料纖維時，微細的粉塵仍保留在流線內，這時流線比較緊密。如果粉塵顆粒的半徑大于粉塵中心到達纖維邊緣的距離，粉塵即被捕獲，稱為鉤附效應。
（4）擴散效應:當粉塵顆粒極為細小（0.2μm以下）時，在氣體分子的碰撞下偏離流線做不規則的運動（亦稱熱運動或布朗運動），這就增加了粉塵與纖維的接觸機會，使粉塵被捕獲。粉塵顆粒愈小，運動愈激烈，從而與纖維接觸的機會也愈多。
碰撞、鉤附及擴散效應均隨纖維的直徑減少而增加，隨濾料的孔隙率增加而減少，因而所采用的濾料纖維愈細，纖維愈密實，濾料的除塵效率愈高。
（5）重力沉降:顆粒大、相對密度大的粉塵，在重力作用下而沉降下來，這與5在沉降室中粉塵的運動機理相同。
（6）靜電作用:如果粉塵與濾料的荷電相反，則粉塵易于吸附于濾料上，從而提高除塵效率，但被吸附的粉塵難于被剝離下來。反之，如果兩者的荷電相同，則粉塵受到濾料的排斥，效率會因此而降低，但粉塵容易從濾袋表面剝離。不同濾料除塵機理的差異目前，布袋除塵器采用的濾料可歸納為三大類：
（1）紡織物濾料（包括無絨的素布和絨布）；
（2）氈或針刺氈濾料；
（3）薄膜（覆膜）濾料。
不同的濾料，粉塵的過濾機理是各不相同的。
紡織物濾料的孔隙存在于經、緯紗之間（一般線徑300～700μm，間隙100～200μm）以及纖維之間，而后者占全部孔隙的30%～50%。開始濾塵時，氣流大部分從經、緯紗之間的小孔通過，只有小部分粉塵穿過纖維間的縫隙（對高捻度紗幾乎不通過），粗顆粒塵便嵌進纖維間的小孔內，氣流繼續通過纖維間的縫隙，此時濾料即成為對粗、細粉塵顆
粒都有 效的過濾材料，而且形成稱為“初次黏附層”或“第 二過濾層”的粉塵層，于是粉塵層表面出現以強制篩濾效應捕集粉塵的過程。此外，由于氣流中粉塵的直徑通常比纖維細小，因而碰撞、鉤附、擴散等效應明顯增加，除塵效率提高。
氈或針刺氈濾料，由于本身構成厚實多孔濾床，可以充分發揮上述效應，因而該“第 二過濾層”的過濾作用顯的并不重要。關注火電廠技術聯盟！
覆膜濾料，其表面上有 一層人工合成的、內部呈網格狀結構的、厚50μm、每平方厘米含有14億個微孔的特 制薄膜，顯然其過濾作用主要是篩濾效應(也稱為表面過濾）。
合理的清灰周期
布袋除塵器在實際運行中，需要對濾料進行周期性的清灰。隨著捕集粉塵量的不斷增加，濾料對粗細粉塵顆粒表現出強制過濾效應的捕集過程，由于粉塵初次黏附層不斷增厚，其過濾效率隨之提高，布袋除塵器的阻力也逐漸增加，而通過濾袋的風量逐漸減小，系統能耗增加。這時需對濾袋進行清灰處理。既要及時、均勻地除去濾袋上的積灰，又要避免過度清灰，使其能保留“初次黏附層”，保證工作穩定和高 效率，這對于孔隙較大的或易于清灰的濾料更為重要。當除塵器工作60min清灰一次時，則濾袋阻力和通風量可立即恢復到原來數值。隨著清灰周期的縮短，布袋除塵器的風量、風壓將更加穩定；但清灰過頻，又會印起二次揚塵、縮短濾袋使用壽命。所以，一個特定的布袋除塵器在具體的運行工況下，選擇合理的清灰周期是至關重要的。
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