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布袋除塵器的工作原理

2022-03-24

當含(han)塵氣(qi)體(ti)通過濾料時,粉塵被阻留在其表(biao)麵上,幹(gan)淨空氣則透過濾(lv)料的縫(feng)隙排(pai)出(chu),空氣過(guo)濾技術(shu)是布袋除塵器的(de)基本原理。目前(qian)用(yong)於(yu)空氣過濾的主要有纖(xian)維(wei)過濾、膜(mo)過濾(覆膜或薄(bao)膜)和粉塵層(ceng)過濾,這三種(zhong)方式都能(neng)達(da)到將氣溶膠中(zhong)固(gu)體顆(ke)粒分(fen)離出來的目的,但它(ta)們的分離機理是不一樣的。布袋除塵(chen)器的結構(gou)主(zhu)要是(shi)由(you):上、中、下(xia)部、清灰係統(tong)和排灰機構等(deng)部(bu)分組(zu)成。布(bu)袋(dai)除塵器(qi)性能的好壞是除(chu)了正確的選擇布袋的材料(liao)外(wai),清(qing)灰(hui)係統對(dui)布袋除塵器起著(zhu)重要的決定(ding)性作用。


袋式除塵器的技術特點是,除塵效率(lv)高達99%,除塵器出口的氣體含塵濃度的數目在10mg/m2之內,對於亞微(wei)米粒徑的細塵有這較(jiao)高的分辨率,處理的範圍(wei)很廣(guang)泛(fan),用於工業(ye)爐窯的煙(yan)氣除塵,減少了大氣汙染(ran)的排放(fang)量,對於粉塵的特(te)性不敏(min) 感(gan),不受到粉塵和(he)電阻(zu)的影響(xiang),采(cai)用玻璃纖維、P84等耐高(gao)溫(wen)濾料和聚四氟(fu)乙烯時,可以在(zai)200℃以上(shang)進(jin)行,結構簡單(dan)、維護方(fang)便、在同樣的除塵效率下,也(ye)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(fen)塵層過濾的組合,它的除塵機(ji)理是篩(shai)濾、慣性碰(peng)撞、鉤附(fu)、擴散、重力沉降(jiang)和靜電(dian)等效應綜合(he)作用的結果(guo)。


(1)篩濾效應:當粉塵的顆粒(li)直徑較濾料纖維間的空隙或濾料上粉塵間的孔隙(xi)大時(shi),粉塵被(bei)阻留下來,稱(cheng)為篩濾效應。對於常用的織物濾料來說,這種效用是很(hen)小(xiao)的,因為(wei)纖維之間的空(kong)隙往往大於粉塵顆粒直徑(jing)。隻(zhi)是當織物(wu)上沉積大量的粉塵後,篩濾效應才充分顯示出來。


(2)碰撞效應:當(dang)含塵氣流(liu)接近於濾料纖維時,氣流繞過纖維,但1μm以(yi)上的較大顆粒由於慣性(xing)作用,偏(pian)離氣流流線,仍保持原(yuan)有方向,撞擊(ji)到纖維上,粉塵被捕集下來(lai),稱為碰撞效應。


(3)鉤附效應:當含塵氣流接近於濾料纖維時,微細的粉塵仍保留在流線內(nei),這(zhe)時流線比(bi)較緊密。如果粉塵顆粒的半徑大於粉塵中心(xin)到達纖維邊緣的距離(li),粉塵即被捕(bu)獲(huo),稱為鉤附效應。


(4)擴散(san)效應:當粉塵顆粒極(ji)為細小(0.2μm以下)時,在氣體分子的碰撞(zhuang)下偏離流線做不(bu)規則的運動(dong)(亦稱熱運動或布朗運動),這就(jiu)增加了粉塵與纖維的接觸機會,使粉塵被捕獲。粉塵顆粒愈(yu)小,運(yun)動愈激烈,從而與纖維接觸的機會也愈多。


碰撞、鉤附及(ji)擴散效應均隨(sui)纖維的直徑減少而(er)增(zeng)加(jia),隨濾料的孔隙率增加而減(jian)少(shao),因(yin)而所采用的濾料纖維愈細,纖維愈密實(shi),濾料的除塵效率愈高。


(5)重(zhong)力(li)沉降:顆粒大、相對密度大(da)的粉塵,在重力作(zuo)用下而沉(chen)降下來,這與(yu)5在沉降室中粉塵的運動機理(li)相(xiang)同。


(6)靜電作用:如果粉塵與濾料的荷電相反,則粉塵易於吸附於濾料上,從(cong)而提(ti)高除塵效率,但(dan)被吸附的粉塵難於被剝離下來。反之(zhi),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麵剝離。


不同濾料除塵機理的差異(yi)


目前,布袋除塵器采用的濾料可歸納為三大類:


(1)紡織(zhi)物濾料(包括無絨的素(su)布和絨布);

(2)氈(zhan)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(fang)織物濾料的孔(kong)隙存在於經、緯紗之間(一(yi)般線徑300~700μm,間隙100~200μm)以及纖維之間(jian),而後者占(zhan)全部孔隙的30%~50%。開始濾塵時,氣流大部分從經、緯紗(sha)之間的小孔通過,隻有小部分粉塵穿過纖維間的縫隙(對高撚度紗幾乎不通過),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(ci)時濾料即成為對粗、細粉塵顆粒都(dou)有用的過濾材(cai)料,而且(qie)形成稱為“初(chu)次黏附層”或“2過濾層”的粉塵層,於是粉塵層表麵出現以強製篩濾效應(ying)捕集粉塵的過程。此外,由於氣流中粉塵的直徑通常(chang)比纖維細小,因而碰撞、鉤附、擴散等效應明顯增加,除塵效(xiao)率提高。


氈或針刺氈濾料,由於本身構成厚(hou)實多孔濾床(chuang),可以充分發(fa)揮上述效應,因而該“2過濾層”的過濾作用顯的並不重要。關注火電廠技術聯盟!


覆膜濾料,其表麵上有(you)一層人工合成的、內部呈(cheng)網(wang)格狀結構的、厚50μm、每平方厘米含有14億個微孔的特製薄膜,顯(xian)然其(qi)過濾作用主要是篩濾效應(也稱為表麵過濾)。


合理的清灰周期


布袋除塵器在實際運行中,需(xu)要對濾料進行周(zhou)期性的清灰。隨著捕集粉塵量(liang)的不斷增加,濾料對粗細粉塵顆粒表現(xian)出強製過濾效應的捕集過程(cheng),由於粉塵初次(ci)黏附層不斷(duan)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(tong)過濾袋的風(feng)量逐漸減小,係統能耗(hao)增加。這時需對濾袋進行清灰處理。既(ji)要及時、均(jun)勻地除去濾袋上的積灰,又要(yao)避免過度清灰,使(shi)其能保留“初次黏附層”,保證工作穩定和效率高,這對於孔隙較大的或(huo)易於清灰的濾料更(geng)為重要。當除塵器工(gong)作60min清灰一次時,則(ze)濾袋阻力和通風量可(ke)立(li)即恢複到(dao)原來數(shu)值(zhi)。隨著清灰周期的縮短,布袋除塵器的風量、風壓(ya)將更加穩定;但清灰過頻,又(you)會(hui)印起二(er)次揚塵、縮(suo)短濾袋使用壽命。所(suo)以,一個特定的布袋除塵器在具體的運行工況下,選擇(ze)合理的清灰周期是至關重要的。


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