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當(dāng)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(shù)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(jié)構(gòu)主要是由:上,、中,、下部、清灰系統(tǒng)和排灰機構(gòu)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(tǒng)對布袋除塵器起著重要的決定性作用。
袋式除塵器的技術(shù)特點是,除塵效率高達99%,,除塵器出口的氣體含塵濃度的數(shù)目在10mg/m2之內(nèi),,對于亞微米粒徑的細(xì)塵有這較高的分辨率,處理的范圍很廣泛,,用于工業(yè)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(jié)構(gòu)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(yīng)綜合作用的結(jié)果,。
(1)篩濾效應(yīng):當(dāng)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(yīng),。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(dāng)織物上沉積大量的粉塵后,,篩濾效應(yīng)才充分顯示出來。
(2)碰撞效應(yīng):當(dāng)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(yīng),。
(3)鉤附效應(yīng):當(dāng)含塵氣流接近于濾料纖維時,,微細(xì)的粉塵仍保留在流線內(nèi),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(yīng),。
(4)擴散效應(yīng):當(dāng)粉塵顆粒極為細(xì)小(0.2μm以下)時,,在氣體分子的碰撞下偏離流線做不規(guī)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(yīng)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(xì),,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(jīng)、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(jīng),、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(nèi),,氣流繼續(xù)通過纖維間的縫隙,,此時濾料即成為對粗、細(xì)粉塵顆粒都有效的過濾材料,,而且形成稱為“初次黏附層”或“過濾層”的粉塵層,,于是粉塵層表面出現(xiàn)以強制篩濾效應(yīng)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(xì)小,,因而碰撞、鉤附,、擴散等效應(yīng)明顯增加,,除塵效率提高。
氈或針刺氈濾料,,由于本身構(gòu)成厚實多孔濾床,,可以充分發(fā)揮上述效應(yīng),因而該“過濾層”的過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(nèi)部呈網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)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(yīng)(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(xì)粉塵顆粒表現(xiàn)出強制過濾效應(yīng)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(fēng)量逐漸減小,系統(tǒng)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”,,**工作穩(wěn)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(dāng)除塵器工作60min清灰一次時,,則濾袋阻力和通風(fēng)量可立即恢復(fù)到原來數(shù)值。隨著清灰周期的縮短,,布袋除塵器的風(fēng)量,、風(fēng)壓將更加穩(wěn)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(guān)重要的,。
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