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當(dāng)含塵氣體通過濾料時(shí),,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(dá)到將氣溶膠中固體顆粒分離出來的目的,,但它們的分離機(jī)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(jī)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(duì)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(diǎn)是,,除塵效率高達(dá)99%,,除塵器出口的氣體含塵濃度的數(shù)目在10mg/m2之內(nèi),對(duì)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(duì)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(shí),,可以在200℃以上進(jìn)行,,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、維護(hù)方便,、在同樣的除塵效率下,也比電除塵器的造價(jià)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(jī)理是篩濾,、慣性碰撞,、鉤附、擴(kuò)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?yàn)V料上粉塵間的孔隙大時(shí),粉塵被阻留下來,,稱為篩濾效應(yīng),。對(duì)于常用的織物濾料來說,這種效用是很小的,,因?yàn)槔w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(shí),,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(shí),,微細(xì)的粉塵仍保留在流線內(nèi),,這時(shí)流線比較緊密。如果粉塵顆粒的半徑大于粉塵中心到達(dá)纖維邊緣的距離,,粉塵即被捕獲,,稱為鉤附效應(yīng)。
(4)擴(kuò)散效應(yīng):當(dāng)粉塵顆粒極為細(xì)小(0.2μm以下)時(shí),,在氣體分子的碰撞下偏離流線做不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)(亦稱熱運(yùn)動(dòng)或布朗運(yùn)動(dòng)),,這就增加了粉塵與纖維的接觸機(jī)會(huì),使粉塵被捕獲,。粉塵顆粒愈小,,運(yùn)動(dòng)愈激烈,從而與纖維接觸的機(jī)會(huì)也愈多。
碰撞,、鉤附及擴(kuò)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(shí),,濾料的除塵效率愈高。
(5)重力沉降:顆粒大,、相對(duì)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(yùn)動(dòng)機(jī)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(huì)因此而降低,但粉塵容易從濾袋表面剝離,。
不同濾料除塵機(jī)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(jī)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(shí),,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(duì)高捻度紗幾乎不通過),,粗顆粒塵便嵌進(jìn)纖維間的小孔內(nèi),,氣流繼續(xù)通過纖維間的縫隙,此時(shí)濾料即成為對(duì)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(qiáng)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(kuò)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(shí)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(gè)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(shí)際運(yùn)行中,需要對(duì)濾料進(jìn)行周期性的清灰,。隨著捕集粉塵量的不斷增加,,濾料對(duì)粗細(xì)粉塵顆粒表現(xiàn)出強(qiáng)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(shí)需對(duì)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,,又要避免過度清灰,使其能保留“初次黏附層”,,**工作穩(wěn)定和高效率,,這對(duì)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(shí),,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(huì)印起二次揚(yáng)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(yùn)行工況下,選擇合理的清灰周期是至關(guān)重要的。
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