當含塵氣體通過濾料時,粉塵被阻留在其表麵上,幹淨空氣則透過濾料的縫隙排(pái)出,空氣過濾技術(shù)是布袋除塵器的基本原理。目前(qián)用於空氣(qì)過濾的主要有纖維過濾、膜過濾(覆(fù)膜或薄膜)和粉塵層過濾,這三種方式都能達到將氣(qì)溶膠中固體顆粒分離出來的目的(de),但它們的分離(lí)機(jī)理是不一樣的。布袋除塵器的結構主要是由:上、中、下部、清灰係統和排灰機構等部分組成。布(bù)袋除塵器性能的好壞是除(chú)了正確的選擇布袋的材料外,清(qīng)灰係統對(duì)布袋除塵器起著重要的決定性(xìng)作用。
袋式除塵器的技術特點是,除塵效率高達(dá)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(wēi)米粒徑的(de)細(xì)塵有這較高的分辨率(lǜ),處理的(de)範圍很廣泛,用於工業爐窯的煙氣除(chú)塵,減少了大氣汙染的排放量,對於粉塵的(de)特性不敏 感,不受到粉塵和電阻的影響,采(cǎi)用玻璃纖維、P84等耐高溫濾料(liào)和聚四氟乙烯時,可以(yǐ)在(zài)200℃以上進行,結構簡單、維護(hù)方便、在同樣的除(chú)塵(chén)效率下,也比電除(chú)塵器的造價低。
布袋(dài)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(fù)、擴散、重力沉降和靜電等效(xiào)應(yīng)綜合作用的結果。
(1)篩濾效應:當粉塵的顆粒直徑(jìng)較濾料纖維間的空(kōng)隙(xì)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。對於常用(yòng)的織物濾料來說,這種效用是(shì)很小的,因為纖(xiān)維之間的空(kōng)隙往往大於粉塵(chén)顆粒直(zhí)徑。隻是當織物上沉積大量(liàng)的粉塵後,篩(shāi)濾效應才充分顯示出來。
(2)碰撞效應:當含塵氣流接近於濾料纖維時,氣(qì)流繞過纖維,但1μm以上(shàng)的較大顆粒由於(yú)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。
(3)鉤附效應(yīng):當含塵氣(qì)流接近於濾料纖維時(shí),微細的粉塵仍保(bǎo)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於粉塵中心到達纖維(wéi)邊緣的距離,粉塵即被捕獲,稱為鉤附效應。
(4)擴散(sàn)效應:當粉塵顆粒極(jí)為細小(0.2μm以下)時,在氣體分(fèn)子的碰撞下偏離流線做不規則的運動(亦稱熱運動或布朗運動),這就增加了粉塵(chén)與纖(xiān)維的接觸機會,使粉塵被捕獲。粉塵顆粒(lì)愈小,運動(dòng)愈激烈,從(cóng)而(ér)與纖維接觸(chù)的機會也愈多。
碰撞、鉤附及擴散效應均隨纖維的(de)直徑減少而增加,隨(suí)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(dà)、相對密度大(dà)的粉塵,在重力作用下而沉降下來,這與5在沉降室中(zhōng)粉塵的運動機理相同(tóng)。
(6)靜電作用:如果粉塵(chén)與濾(lǜ)料的荷(hé)電相反,則粉塵易於吸附於濾(lǜ)料上,從而(ér)提(tí)高除塵效率,但被吸附的粉塵難於被剝離(lí)下來。反之(zhī),如果兩者的荷(hé)電(diàn)相同,則粉塵受到濾料的排斥,效率會因此而(ér)降低,但粉塵容易從濾袋表麵剝離。
不(bú)同(tóng)濾料除塵(chén)機理的(de)差(chà)異
目前,布(bù)袋除塵器采用的濾料可歸納(nà)為三大類:
(1)紡織物濾料(liào)(包括(kuò)無絨的素布和絨布);
(2)氈或針刺氈(zhān)濾(lǜ)料;
(3)薄膜(覆膜)濾料。
不同的濾(lǜ)料,粉塵(chén)的過濾機理是(shì)各不相同(tóng)的。
紡(fǎng)織物濾料的孔(kǒng)隙存在於經、緯紗(shā)之間(一般線徑300~700μm,間隙100~200μm)以及纖維之間,而後者占全部孔(kǒng)隙的30%~50%。開(kāi)始濾塵時,氣流大部分從(cóng)經、緯紗之間的(de)小孔通過(guò),隻有小部分(fèn)粉塵穿過纖維間的縫隙(對高撚度紗幾(jǐ)乎不通過),粗顆粒塵便嵌進纖維(wéi)間的小孔內,氣(qì)流繼續通過纖維間(jiān)的縫隙,此時濾料即成為對粗、細粉塵顆(kē)粒都有用的過濾材料,而且形成稱為“初次黏附層”或“2過濾層”的粉塵層,於是粉塵(chén)層(céng)表麵出現以強製篩濾效應捕集粉塵的過程。此(cǐ)外,由於氣流中粉塵的直(zhí)徑通常比纖維細小,因而碰撞、鉤附、擴散等效(xiào)應明顯增加,除塵效率提高。
氈或針刺氈濾料,由於本身構成厚(hòu)實多孔濾床,可以充分發揮上述效應,因(yīn)而該“2過濾層”的過濾作用顯的並(bìng)不重要。關注火電廠(chǎng)技術聯盟!
覆膜濾料,其表麵上有一層人工合成的、內部呈網格狀結構的、厚50μm、每平方厘米含有(yǒu)14億個微孔的特製薄膜,顯然其過濾作用(yòng)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(chén)器在實際運行中,需要對濾料(liào)進行(háng)周期性的清灰。隨著捕集粉塵量的不(bú)斷增加,濾料(liào)對粗細粉塵顆粒表現出強製過濾效應(yīng)的捕集過程,由於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,而通過濾袋的風量逐漸減小,係統能耗增加。這時需對濾袋進行(háng)清灰處理。既要及時、均勻地除去(qù)濾袋上的積灰,又要避免過度清灰,使其能保留“初次黏(nián)附層(céng)”,保證工作穩定和效率高,這對於孔隙較大的或(huò)易於(yú)清灰的濾料更為重要。當除塵器工作60min清灰一次時,則濾袋阻力和通風量可立即恢複到原來數值。隨(suí)著清灰周期(qī)的(de)縮短,布袋除塵器的風量(liàng)、風壓將更(gèng)加穩定;但清灰過頻,又會(huì)印起二次揚塵、縮短濾袋使用(yòng)壽命。所以,一個特定的布袋除塵器在(zài)具體的運行工況下,選擇合理(lǐ)的清灰周期是至關重要的。