濾塵設(shè)備簡介

袋式除塵器采用的濾料可以是織物(素布或起絨的絨布)，也可以是輥壓或針刺的氈子。不同結(jié)構(gòu)的濾料，濾塵過程不同，對濾塵效率的影響也不同。素布中的孔隙存在于經(jīng)、緯線以及纖維之間，后者占全部孔隙的30%~50%。開始濾塵時，大部分氣流從線間網(wǎng)孔通過，只有少部分穿過纖維間的孔隙。其后，由于粗塵粒嵌進(jìn)線間的網(wǎng)孔，強(qiáng)制通過纖維間的氣流逐漸增多，使慣性碰撞和攔截作用逐步增強(qiáng)。由于粘附力的作用，在經(jīng)、緯線的網(wǎng)孔之間產(chǎn)生了粉塵架橋現(xiàn)象，很快在濾料表面形成了一層所謂粉塵初次粘附層(簡稱粉塵初層)。由于粉塵粒徑一般都比纖維直徑小，所以在粉塵初層表面的篩分作用也強(qiáng)烈增強(qiáng)。這樣一來，由于濾布表面粉塵初層及隨后在其上逐漸沉積的粉塵層的濾塵作用，使濾布成為對粗、細(xì)粉塵皆是有效的過濾材料，濾塵效率顯著提高。

絨布是素布通過起絨機(jī)拉刮成具有絨毛的織物。開始濾塵時，塵粒首先被多孔的絨毛層所捕獲，經(jīng)、緯線大都起一種受力的支撐作用。隨后，很快在絨毛層上形成一層強(qiáng)度較高且較厚的多孔粉塵層。由于絨布的容塵量比素布大，所以濾塵效率比素布高。氈子是由單纖維雜亂堆積的、較厚實(shí)的多孔性濾料，在一定程度上具有內(nèi)部式過濾器的特點(diǎn)。不但氈本身具有一定的濾塵能力，而且容塵量大，所以即使其表面不形成粉塵層，也能保證有較高的濾塵效率。

可見，袋式除塵器的濾塵效率高，主要是靠濾料上形成的粉塵層的作用，濾布則主要起著形成粉塵層和支撐它的骨架的作用。正是由于袋式除塵器是把沉積在濾料表面上的粉塵層作為過濾層的一種過濾式除塵裝置，所以為控制一定的壓力損失而進(jìn)行清灰時，應(yīng)保留住粉塵初層，而不應(yīng)清灰過度，乃至引起效率顯著下降，濾料損傷加快。

袋式除塵器的過濾速度V系指氣體通過濾料的平均速度(m/min)。

過濾速度V(或比負(fù)荷qf)是代表袋式除塵器處理氣體能力的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。過濾速度的選擇要考慮經(jīng)濟(jì)性和對濾塵效率的要求等各方面因素。從經(jīng)濟(jì)方面考慮，選用的過濾速度高時，處理相同流量的含塵氣體所需的濾料面積小，則除塵器的體積、占地面積、耗鋼量亦小，因而投資小，但除塵器的壓力損失、耗電量、濾料損傷增加，因而運(yùn)行費(fèi)用高。從濾塵效率方面看，過濾速度大小的影響是很顯著的。一些實(shí)驗(yàn)表明，過濾速度增大1倍，粉塵通過率可能增大2倍甚至4倍以上。所以通?？偸窍Ｍ^濾速度選得低一些。實(shí)用中織物濾布的過濾速度為0.5~2m/min，毛氈濾料為1~5m/min。從經(jīng)濟(jì)性和高效率兩方面看，這一濾速范圍是最適宜的。當(dāng)過濾速度提高時，將加劇塵粒以三條途徑對濾料的穿透，即直通、壓出和氣孔，因而降低除塵效率。

上面所述的濾塵效率隨過濾速度增大而顯著降低的特性，是不能用纖維過濾理論來解釋的。從纖維過濾理論來看，當(dāng)以慣性碰撞為主要捕集機(jī)制時，捕集效率應(yīng)隨過濾速度增大而提高;只有在以擴(kuò)散為主要捕集機(jī)制時，捕集效率才會隨速度減小而提高，但擴(kuò)散作用對粒徑為0.2μm左右以上的粒子是不重要的，而實(shí)際要捕獲的粒徑要比這大得

在粉塵特性中，影響袋式除塵器除塵效率的主要是粉塵顆粒。對于0.1μm的塵粒，其分級除塵效率可達(dá)95%。對鍋爐飛灰的分級除塵效率。對于大于1μm的塵粒，可以穩(wěn)定地獲得99%以上的除塵效率。在大小不等的塵粒中，以粒徑0.2~0.4μm塵粒的分級效率最低，無論清潔濾料或積塵后的濾料皆大致相同。這是由于這一粒徑范圍的塵粒處于幾種除塵效率低值的區(qū)域所致。

塵粒攜帶的靜電荷也影響除塵效率，粉塵荷電越多，除塵效率就越高。現(xiàn)已利用這一特性，在濾料上游使塵粒荷電，從而對1.6μm塵粒的捕集效率達(dá)至99.99%。

袋式除塵器濾料的清灰方式也是影響其濾塵效率的重要因素。如前所述，濾料剛清灰后的濾塵效率是最低的，隨著過濾時間(即粉塵層厚度)的增長，效率迅速上升。當(dāng)粉塵層厚度進(jìn)一步增加時，效率保持在幾乎恒定的高水平上。清灰方式不同，清灰時逸散粉塵量不同，清灰后殘留粉塵量也不同，因而除塵器排塵濃度不同。例如，機(jī)械振動清灰后的排塵濃度，要比脈沖噴吹清灰后的低一些;以直接脈沖(壓縮空氣直接向?yàn)V袋噴吹)和阻尼脈沖(在清灰系統(tǒng)中有一裝置，當(dāng)電磁閥關(guān)閉后可使濾袋內(nèi)的壓力逐漸降低)相比較(兩者的壓力上升率和最大逆壓均相同)，前者的排塵濃度約為后者的幾倍。這是因?yàn)樵谥苯用}沖的情況下，噴吹后濾袋急劇地收縮，過濾氣流和濾袋的加速一起作用，使噴吹后振松了的粉塵穿透增多。阻尼脈沖噴吹后濾料上殘留粉塵較多，因而其濾層阻力比直接脈沖高。此外，對于同一清灰方式，如機(jī)械振動清灰方式，在振動頻率不變時，振幅增大將使排塵濃度顯著增大;但改變頻率、振幅不變時，排塵濃度卻基本不變。實(shí)際應(yīng)用的袋式除塵器的排塵濃度取決于同時清灰的濾袋占濾袋總數(shù)的比例，氣流在全部濾袋中的分配以及清灰參數(shù)等的影響。

3/壓力損失

袋式除塵器的壓力損失(設(shè)備阻力)不但決定著它的能耗，還決定著除塵效率和清灰的時間間隔。袋式除塵器的壓力損失與它的結(jié)構(gòu)形式、濾料特性、過濾速度、粉塵濃度、清灰方式、氣體溫度及氣體黏度等因素有關(guān)。

△p--袋式除塵器設(shè)備阻力，Pa;

△pc--除塵器結(jié)構(gòu)阻力，Pa;

△p0--清潔濾料的阻力，Pa;

△Pd--濾料上附著粉塵的阻力，Pa。

(1)除塵器結(jié)構(gòu)阻力 是指氣體通過入口、出口以及除塵器內(nèi)部的擋板、引射器等產(chǎn)生的阻力。正常情況下，這部分阻力一般為200~500Pa(20~50mmH2O);

(2)清潔濾料的阻力(△p0) 是指濾料未附著粉塵時的阻力。該項(xiàng)阻力較小.

4、影響設(shè)備壓力損失的因素

(1)袋式除塵器的壓力損失在很大程度上取決于選定的過濾風(fēng)速。除塵器結(jié)構(gòu)阻力、清潔濾料的阻力及濾料上附著粉塵層的阻力都隨過濾風(fēng)速的提高而增加。

(2)粉塵堆積負(fù)荷(m)對積塵濾料的阻力有決定性的影響。除直接關(guān)系著△Pd的大小外。

(3)濾料的特性。不同結(jié)構(gòu)濾料的阻力通常有如下關(guān)系:長纖維濾料高于短纖維濾料;不起絨濾料高于起絨濾料;紡織濾料高于氈類濾料;布料較重的濾料高于較輕的濾料。

(4)過濾時間。工作過程中袋式除塵器的阻力不是定值，而是隨時間變化的。

隨著過濾的進(jìn)行，濾料上附著的粉塵層逐漸增厚，透光性降低，阻力便相應(yīng)增加。這將使風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量減小，粉塵穿透量增大，并可能抽去濾料縫隙間的沉積粉塵，使除塵效率降低。此時便需清灰，以便將阻力控制在一定范圍之內(nèi)。因而，設(shè)備阻力的變化實(shí)際如圖6-26所示。對于分室的袋式除塵器，常用逐室中斷過濾進(jìn)行清灰的方法。此時，總抽風(fēng)量稍有下降，設(shè)備阻力亦略有增加。當(dāng)清灰結(jié)束重新恢復(fù)濾塵時，由于清灰濾室的阻力已下降，所以袋式除塵器總風(fēng)量將增加，設(shè)備阻力將下降。

實(shí)際上，濾料清灰后其阻力只能降低到清灰前的20%~80%，而不能恢復(fù)到新濾料狀態(tài)，這是因?yàn)闉V料上含殘存初次粉塵層。而且殘存初次粉塵層的量會隨使用時間推移而增加。一般情況是，袋式除塵器的壓力損失在剛使用時增加較快，但經(jīng)1~2個月便趨穩(wěn)定，以后雖有增加但比較緩慢，多數(shù)趨于定值。

(5)清灰方式。在同樣條件下，采用高能量清灰方式(如脈沖噴吹、氣環(huán)反吹等)的設(shè)備阻力較低，而采用低能量清灰方式(如機(jī)械振動、逆氣流等)的設(shè)備阻力較高，這是由于清灰后濾料與剩余粉塵量不同所致。