布袋除塵器的工作原理

1.除塵機理

當含塵氣體通過(guò)濾料時(shí)，粉塵被阻留在其表面上，干凈空氣則透過(guò)濾料的縫隙排出，空氣過(guò)濾技術(shù)是布袋除塵器的基本原理。目前用于空氣過(guò)濾的主要有纖維過(guò)濾、膜過(guò)濾(覆膜或薄膜)和粉塵層過(guò)濾，這三種方式都能達到將氣溶膠中固體顆粒分離出來(lái)的目的，但它們的分離機理是不一樣的。布袋除塵器是纖維過(guò)濾、或膜過(guò)濾與粉塵層過(guò)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(shí)，粉塵被阻留下來(lái)，稱(chēng)為篩濾效應。對于常用的織物濾料來(lái)說(shuō)，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(lái)。

（2）碰撞效應  當含塵氣流接近于濾料纖維時(shí)，氣流繞過(guò)纖維，但1μm以上的較大顆粒由于慣性作用，偏離氣流流線(xiàn)，仍保持原有方向，撞擊到纖維上，粉塵被捕集下來(lái)，稱(chēng)為碰撞效應。

（3）鉤附效應  當含塵氣流接近于濾料纖維時(shí)，微細的粉塵仍保留在流線(xiàn)內，這時(shí)流線(xiàn)比較緊密。如果粉塵顆粒的半徑大于粉塵到達纖維邊緣的距離，粉塵即被捕獲，稱(chēng)為鉤附效應。

（4）擴散效應  當粉塵顆粒為細?。?font face="Calibri">0.2μm以下）時(shí)，在氣體分子的碰撞下偏離流線(xiàn)做不規則的運動(dòng)（亦稱(chēng)熱運動(dòng)或布朗運動(dòng)），這就增加了粉塵與纖維的接觸機會(huì )，使粉塵被捕獲。粉塵顆粒愈小，運動(dòng)愈激烈，從而與纖維接觸的機會(huì )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(shí)，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(lái)，這與5在沉降室中粉塵的運動(dòng)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(lái)。反之，如果兩者的荷電相同，則粉塵受到濾料的排斥，效率會(huì )因此而降低，但粉塵容易從濾袋表面剝離。

2.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(lèi)：

（1）紡織物濾料（包括無(wú)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(guò)濾機理是各不相同的。

紡織物濾料的孔隙存在于經(jīng)、緯紗之間（一般線(xiàn)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(kāi)始濾塵時(shí)，氣流大部分從經(jīng)、緯紗之間的小孔通過(guò)，只有小部分粉塵穿過(guò)纖維間的縫隙（對高捻度紗幾乎不通過(guò)），粗顆粒塵便嵌進(jìn)纖維間的小孔內，氣流繼續通過(guò)纖維間的縫隙，此時(shí)濾料即成為對粗、細粉塵顆粒都的過(guò)濾材料，而且形成稱(chēng)為“初次黏附層”或“   過(guò)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(guò)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(shí)多孔濾床，可以充分發(fā)揮上述效應，因而該“   過(guò)濾層”的過(guò)濾作用顯的并不重要。

覆膜濾料，其表面上有 一層人工合成的、內部呈網(wǎng)格狀結構的、厚50μm、每平方厘米含有14億個(gè)微孔的   薄膜，顯然其過(guò)濾作用主要是篩濾效應(也稱(chēng)為表面過(guò)濾）。

3.合理的清灰周期

布袋除塵器在實(shí)際運行中，需要對濾料進(jìn)行周期性的清灰。隨著(zhù)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(guò)濾效應的捕集過(guò)程，由于粉塵初次黏附層不斷增厚，其過(guò)濾效率隨之提高，布袋除塵器的阻力也逐漸增加，而通過(guò)濾袋的風(fēng)量逐漸減小，系統能耗增加。這時(shí)需對濾袋進(jìn)行清灰處理。既要及時(shí)、均勻地除去濾袋上的積灰，又要避免過(guò)度清灰，使其能保留“初次黏附層”，保證工作穩定和   ，這對于孔隙較大的或易于清灰的濾料   為重要。當除塵器工作60min清灰一次時(shí)，則濾袋阻力和通風(fēng)量可立即恢復到原來(lái)數值。隨著(zhù)清灰周期的縮短，布袋除塵器的風(fēng)量、風(fēng)壓將   加穩定；但清灰過(guò)頻，又會(huì )印起二次揚塵、縮短濾袋使用壽命。所以，一個(gè)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(guān)重要的。