【正文】 袋式除塵器用過濾材料及過濾袋第一章、袋式除塵器過濾理論簡(jiǎn)述第一節(jié)、過濾除塵原理 慣性碰撞、攔截、擴(kuò)散、重力和靜電力等粉塵粒子的沉降機(jī)理是分析過濾除塵器濾塵機(jī)理的理論基礎(chǔ)。過濾除塵器的濾塵過程比較復(fù)雜，一般來講，粉塵粒子在捕集體上的沉降，即分離過濾，并非只有一種沉降過濾機(jī)理在起作用，而是多種沉降分離過濾機(jī)理聯(lián)合作用的結(jié)果。 根據(jù)不同粒徑的粉塵在流體中的運(yùn)動(dòng)的不同力學(xué)特性，過濾除塵機(jī)理涉及到以下幾個(gè)方面： 過濾器的濾料網(wǎng)眼一般為5～50μm，當(dāng)粉塵粒徑大于網(wǎng)眼或孔隙直徑或粉塵沉積在濾料間的塵粒間空隙時(shí)，粉塵即被阻留下來。對(duì)于新的織物濾料，由于纖維間的空隙即孔徑遠(yuǎn)大于粉塵粒徑，所以篩濾作用很小，但當(dāng)濾料表面沉積大量粉塵形成粉塵層后，篩濾作用顯著增強(qiáng)。一般粒徑較大的粉塵主要依靠慣性碰撞作用捕集。當(dāng)含塵氣流接近濾料的纖維時(shí)，氣流將繞過纖維，其中較大的粒子(大于1μm )由于慣性作用，偏離氣流流線，繼續(xù)沿著原來的運(yùn)動(dòng)方向前進(jìn)，撞擊到纖維上而被捕集。所有處于粉塵軌跡臨界線內(nèi)的大塵粒均可到達(dá)纖維表面而被捕集。這種慣性碰撞作用，隨著粉塵粒徑及氣流流速的增大而增強(qiáng)。因此，提高通過濾料的氣流流速，可提高慣性碰撞作用。 當(dāng)含塵氣流接近濾料纖維時(shí)，較細(xì)塵粒隨氣流一起繞流，若塵粒半徑大于塵粒中心到纖維邊緣的距離時(shí)，塵粒即因與纖維接觸而被攔截。 對(duì)于小于1μm的塵粒，特別是小于0．2μm的亞微米粒子，在氣體分子的撞擊下脫離流線，象氣體分子一樣作布朗運(yùn)動(dòng)，如果在運(yùn)動(dòng)過程中和纖維接觸，即可從氣流中分離出來。這種作用即稱為擴(kuò)散作用，它隨流速的降低、纖維和粉塵直徑的減小而增強(qiáng)。 許多纖維編織的濾料，當(dāng)氣流穿過時(shí)，由于摩擦?xí)a(chǎn)生靜電現(xiàn)象，同時(shí)粉塵在輸送過程中也會(huì)由于摩擦和其他原因而帶電，這樣會(huì)在濾料和塵粒之間形成一個(gè)電位差，當(dāng)粉塵隨著氣流趨向?yàn)V料時(shí)，由于庫(kù)侖力作用促使粉塵和濾料纖維碰撞并增強(qiáng)濾料對(duì)粉塵的吸附力而被捕集，提高捕集效率。 當(dāng)緩慢運(yùn)動(dòng)的含塵氣流進(jìn)入除塵器后，粒徑和密度大的塵粒，可能因重力作用而自然沉降下來 一般來說，各種除塵機(jī)理并不是同時(shí)有效，而是一種或是幾種聯(lián)合起作用。而且，隨著濾料的空隙、氣流流速、粉塵粒徑以及其他原因的變化，各種機(jī)理對(duì)不同濾料的過濾性能的影響也不同。實(shí)際上，新濾料在開始濾塵時(shí)，除塵效率很低。使用一段時(shí)間后，粗塵會(huì)在濾布表面形成一層粉塵初層。濾料的空隙、氣流流速、粉塵粒徑以及其他原因的變化，各種機(jī)理對(duì)不同濾料的過濾性能的影響也不同。實(shí)際上，新濾料在開始濾塵時(shí)，除塵效率很低。使用一段時(shí)間后，粗塵會(huì)在濾布表面形成一層粉塵初層。如圖10—2濾布的濾塵過程。由于粉塵初層以及而后在其上逐漸堆積的粉塵層的濾塵作用，使濾料的過濾效率不斷提高，但阻力也相應(yīng)增強(qiáng)。在清灰時(shí)，不能破壞初層，否則效率會(huì)下降。粉塵初層的結(jié)構(gòu)對(duì)袋式除塵器的效率、阻力和清灰的效果起著非常重要的作用。第二節(jié)、過濾除塵器的性能考察過濾除塵器的性能主要涉及到過濾速度、除塵效率、過濾阻力和清灰方式等方面。過濾速度是影響過濾除塵器性能的主要因素之一。過濾速度用下式計(jì)算：v=Q/60A式中 v－過濾速度（表觀過濾氣速），m/分鐘 Q－過濾除塵器處理氣量， m3/小時(shí) A－過濾除塵器濾料的過濾面積，㎡一般認(rèn)為，氣體通過過濾層的真實(shí)速度vp 為： vp=v/εp 式中 vp－過濾通過過濾層的真實(shí)速度，m/分鐘εp－粉塵層的平均空隙率，～。在實(shí)際運(yùn)行過程中，過濾速度是由濾料種類、粉塵粒徑的大小、物理化學(xué)性質(zhì)和其清灰方式等確定的。過濾速度大，會(huì)使濾料兩側(cè)的壓差增大，把已附在濾料上的細(xì)小粉塵擠壓過去，使過濾效率降低達(dá)不到規(guī)定的排放值或磨損濾料的單根纖維，尤其使玻纖濾料加速損壞。過濾速度小，則會(huì)增大除塵器的體積，從而增加投資。第二章、用于制造過濾材料的各種有機(jī)化學(xué)纖維及各種無(wú)機(jī)纖維的性能簡(jiǎn)述。 幾種有機(jī)化學(xué)纖維的性能和各自特點(diǎn)。 聚丙烯（丙綸）是一種最耐潮的合成纖維，標(biāo)準(zhǔn)條件下回潮率接近0，當(dāng)在潮濕條件下，%水分，并且不改變其性質(zhì)。聚丙烯耐磨性好，彈性回復(fù)率高，當(dāng)負(fù)荷增加對(duì)丙綸的蠕變伸長(zhǎng)大于滌綸。聚丙烯能耐900C溫度，聚丙烯的化學(xué)性能是所有化纖中性能最好的一種，它既耐酸，又耐堿。它除在氯磺酸、濃硝酸等氧化性酸外，對(duì)其他酸的抵抗力相當(dāng)好。耐堿性也強(qiáng)，除了濃的苛性鈉外，其它堿對(duì)它不起任何影響，還耐一般有機(jī)溶劑。它具有良好的電絕緣性能，但聚丙烯纖維容易受光、熱等影響產(chǎn)生分解。聚丙烯是一種優(yōu)良的熱塑性纖維，聚丙烯氈常用于熔煉廠的低溫脈沖濾袋和化工、醫(yī)藥廠的脈沖濾袋中。聚丙烯專用于潮濕的場(chǎng)合，它受到只耐低溫的限制。（亞克力）在溫度低于1250C時(shí)，顯示出對(duì)有機(jī)溶劑、氧化劑、無(wú)機(jī)及有機(jī)酸具有良好的抵抗力。丙烯腈均聚體不會(huì)水解，因此在低溫而有化學(xué)腐蝕及潮濕的場(chǎng)合用來取代聚酯。而丙烯腈的共聚物則不耐水解，所以在過濾用途中不能用它來取代均聚體。 聚酯（滌綸） 聚酯是袋濾器中的主力濾料。聚脂纖維的吸濕性能很差，%%，%%，因此，纖維性能無(wú)論在干、濕性狀態(tài)下變化不大。它對(duì)絕大部分常溫中的氛圍提供良好的抵抗力。聚脂纖維強(qiáng)度高，彈性回復(fù)性能良好，斷裂伸長(zhǎng)30%40%，織物尺寸穩(wěn)定、強(qiáng)度高、伸長(zhǎng)大，彈性回復(fù)性能好，因此，滌綸織物耐磨性能好。聚脂纖維的耐熱性質(zhì),玻璃化溫度在800C左右,溶點(diǎn)2552650C，燃燒溫度為4500C，2302400C開始軟化，在1700C下短時(shí)間加熱后引起的強(qiáng)度損失可以恢復(fù)。所以滌綸纖維在常溫下有很好的使用性能。能連續(xù)在1350C下工作，所以是在低溫下最劃算的介質(zhì)。聚酯是縮聚型聚合物，大分子中含有酯鍵，故不耐強(qiáng)堿，容易水解，在高溫時(shí)尤甚，滌綸耐酸，不溶于有機(jī)酸，在低溫度下，對(duì)低濃度的無(wú)機(jī)酸很穩(wěn)定，但能溶解于濃硫酸和加熱的間甲酸中，對(duì)一般的有機(jī)溶劑比較穩(wěn)定。 PPS（聚苯硫醚）PPS是一種耐高溫合成纖維。它良好的耐溫性和化學(xué)穩(wěn)定性是由它簡(jiǎn)單的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定的。每一個(gè)芳香環(huán)和一個(gè)在對(duì)應(yīng)的硫原子交互變化，這種結(jié)構(gòu)具有極高的穩(wěn)定性。由于它的幾何形狀是互相對(duì)稱的，且有高度的線性，其結(jié)果PPS可以很容易地極快速地結(jié)晶，并可達(dá)到極高的等級(jí)度。進(jìn)而顯示出極高的熔點(diǎn)（285℃）。它具有優(yōu)異的耐熱性。此外其阻燃性、耐化學(xué)藥品性、尺寸穩(wěn)定性等也極為出眾，具備了作為高性能纖維的各種特點(diǎn)。它能連續(xù)經(jīng)受住1900C的溫度，并抵抗許多酸、堿和氧化劑的化學(xué)腐蝕。最重要的是PPS纖維不會(huì)水解，因此可在濕、化學(xué)（如氧化硫）條件下代替Nomex纖維在高溫下運(yùn)行。%，但溫度高得多。典型用途是市政廢物焚燒爐、公用工程鍋爐、燒煤鍋爐、醫(yī)院焚燒爐、熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐上用的脈沖袋濾器。也可用它來取代別的經(jīng)不住高溫或存在化學(xué)品及不耐潮濕的合成纖維。 MATAMEX美塔斯MATAMEX美塔斯纖維(也稱諾梅克斯或康耐克斯)是一種間位芳香聚酰胺合纖，它可在干燥條件下經(jīng)受2000C以下溫度。如果有水分及化學(xué)藥品時(shí)會(huì)發(fā)生水解。MATAMEX美塔斯是一種像聚酯那樣的縮聚型聚合物，會(huì)水解，只是承受溫度高得多。MATAMEX美塔斯是在聚酯會(huì)發(fā)脆及失敗的高溫用途中采用的濾料。MATAMEX美塔斯的抗曲撓及耐磨性能極佳，比大多數(shù)合纖好。MATAMEX美塔斯纖維是非熱塑性的不能上光，但能采用特殊的技術(shù)來燒毛或其它后處理。 P84 P84是一種抗高溫的合成纖維。它能連續(xù)暴露在2400C中。P84纖維是用一種縮聚型聚合物制成的，不耐水解。P84是一種三葉瓣形的纖維，由于其單纖維增加了表面積，提供了一種能有效捕集顆粒的介質(zhì)。因此P84是最有效的合成纖維之一，P84又是非熱塑性的，當(dāng)玻璃纖維經(jīng)受不住脈沖清灰的磨損時(shí)，用P84來取代玻璃纖維。當(dāng)化學(xué)品或水分都不存在時(shí)，它工作得最好。但P84將既被酸又被堿所腐蝕掉。 PTFE（聚四氟乙烯）纖維目前為止它是全世界可找到的耐化學(xué)藥品性最好的纖維，它從“氟”石中提煉出來，中國(guó)是世界最大的“氟”原料生產(chǎn)地。其纖維熔點(diǎn)3270C，瞬間耐溫可達(dá)到3000CPTFE纖維具有良好的低磨擦性，難燃燒性及良好的絕緣和隔熱性?？沙惺芨鞣N強(qiáng)氧化物的氧化腐蝕及根本不會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)的問題。大量應(yīng)用于垃圾焚燒除塵中，將來會(huì)大量應(yīng)用于燃燒高硫煤除塵工況條件下。具有良好的過濾效率及良好的清灰性能。即使在溫度較大的情況下，表面也只粘附少量的灰塵。同等工況條件下，濾料的使用壽命將比其它材質(zhì)的濾料提高1－3倍以上。具有很高的性價(jià)比。隨著使用量的擴(kuò)大，成本將會(huì)進(jìn)一步降低至可易于接受的價(jià)格。 幾種無(wú)機(jī)化學(xué)纖維的性能和各自特點(diǎn)。這種物料在高溫用途上表現(xiàn)很突出。它能經(jīng)得起在2600C下連續(xù)暴露。它亦能抵抗大部分酸，但有一重要例外就是氟氫酸。氟元素將逐漸蝕刻玻璃，室溫下的強(qiáng)堿及高溫下的中等堿性亦將侵蝕玻璃。玻纖在曲撓磨損上的抗性極差，如果有脈沖或清灰劇烈，很快就壞了。玻纖織物的這種脆性使它只能成為反吹風(fēng)清灰系統(tǒng)的良好備選濾料，而不用在振蕩或脈沖系統(tǒng)。然而因其價(jià)廉，當(dāng)項(xiàng)目要求低價(jià)時(shí)，除塵設(shè)備制造廠也有采用玻纖做脈沖袋濾器的。用高溫合纖氈，把脈沖系統(tǒng)上的玻纖換下來以改善服務(wù)年限也是不少的。玻纖性脆，特別易于因曲撓磨損而損壞。在這種條件下建議用高溫合纖來取代。玻纖織物一般只是為了降低費(fèi)用及高溫作業(yè)而選用的。（具體性能及特點(diǎn)略）（具體性能及特點(diǎn)略）（具體性能及特點(diǎn)略）：： 指在熔點(diǎn)可熔化的纖維。熱塑性纖維包括聚酯、聚丙烯聚、亞克力、聚苯硫醚PPS、玻璃纖維及PTFE（聚四氟乙烯）。這些纖維可以達(dá)到很好的后處理效果。： MATAMEX、(聚酰胺芳綸)、P84（聚酰亞胺），它們是不熔的，不能采用常規(guī)的后處理技術(shù)。： 不銹鋼纖維及碳或其它抗靜電元素與纖維混合以有助于減輕靜電積累的危險(xiǎn)。在袋濾器有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)合常用這種抗靜電纖維。 ：造成濾袋毀壞的一項(xiàng)重大原因是水解反應(yīng)。水解的定義是水分子介入纖維的高分子鍵引起分解的一種化學(xué)過程。以縮聚型聚合體生產(chǎn)的合成纖維是不耐水解的。這些縮聚型聚合體包括：聚酯、尼龍、聚酰亞胺（P84）及美塔斯MATAMEX（NOMEX及COMEX）許多生產(chǎn)工藝在高溫下產(chǎn)生的濕氣及化學(xué)品（不論是酸還是堿）生成了理想的水解條件。高溫、濕度及化學(xué)品這三種因素必須都存在才能激活水解。聚丙烯腈均聚體、PPS纖維、PTFE纖維不是產(chǎn)自縮聚型聚合體，常選來取代有水解問題的纖維。如當(dāng)美塔斯纖維在高于1350C溫度下水解時(shí)，用PPS纖維來替代。滌綸濾料在低于1200C以下水解時(shí)，常用均聚丙烯腈來替代，即我們所稱的“亞克力”濾料。一．機(jī)織濾料我國(guó)在1986年以前, 袋式除塵器用濾料都是機(jī)織的(也有針織和三向織物),這類濾料是以合股加捻的經(jīng)緯紗線、單絲用織布機(jī)交織而成的。濾料的密度相對(duì)較大，空隙率在30—40%之間。與非織造布相比具有強(qiáng)度和耐磨性較好、能承受較大的壓力和粉塵的磨蝕，尺寸穩(wěn)定、表面光滑利于清灰?？椢锏拿芏饶軌蜉^精確的控制。其缺點(diǎn)是過濾阻力大，過濾精度要在形成塵架后才能提高。典型的機(jī)織濾料生產(chǎn)流程如下：開松—混合—粗梳—精梳—并捻—絡(luò)筒——整經(jīng)—漿紗—穿筘—織布—整理 絡(luò)緯—由于機(jī)織濾料采用傳統(tǒng)的方法制造，所以生產(chǎn)流程長(zhǎng)、生產(chǎn)速度慢。制造成本相對(duì)較高。很多企業(yè)已經(jīng)使用箭桿織機(jī)等先進(jìn)的設(shè)備，產(chǎn)品的水平和生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)的有梭織機(jī)有了很大的提高。機(jī)織濾料的織物組織一般用平紋、斜紋以及五枚三飛（或五枚二飛）的緞紋組織，有些產(chǎn)品會(huì)采用表面拉毛（起絨機(jī)）的方法形成絨布來提高粉塵層的形成能力。常用的品種有：729筒布、208絨布、737等。二．針刺濾料針刺濾料是非織造布的一種，很多非織造布的制造技術(shù)可以用來生產(chǎn)過濾材料，但在袋式除塵器上使用的濾料以針刺法生產(chǎn)的濾料為主。眾所周知，針刺法非織造布的生產(chǎn)是短流程生產(chǎn)技術(shù)，針刺氈濾料具有孔隙率高、過濾精度高、阻力小等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的環(huán)保除塵和物料回收。由于生產(chǎn)設(shè)備的差異，國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的針刺氈或針刺氈濾料產(chǎn)品無(wú)論是外觀還是內(nèi)在品質(zhì)都有較大的差別。當(dāng)然由于各個(gè)使用單位的要求不同，現(xiàn)階段各廠家都有自己的客戶群。關(guān)于針刺濾料，將在后面有更詳細(xì)的介紹。第三章、國(guó)產(chǎn)袋式除塵器用濾料的分類方法。（Ⅰ）滌綸表面易清灰針刺過濾氈滌綸階梯度、高透氣度低阻力針刺過濾氈丙綸針刺過濾氈亞克力中溫抗水解針刺過濾氈斯泰福（STEXF）滌綸針刺過濾氈普通滌綸針刺過濾氈迷特（MILTER）中溫針刺過濾氈高強(qiáng)度低伸長(zhǎng)、低收縮針刺過濾氈中常溫過濾材料技術(shù)特性●層狀復(fù)合、梯度變換●孔隙度高、透氣性好●集塵效率高、使用壽命長(zhǎng)●耐溫等級(jí)適中（一般120攝氏度，個(gè)別品種超過150~160攝氏度）●耐酸、耐堿適中●耐磨性好●性價(jià)比好在中、常溫濾料系列中，丙綸針刺氈耐溫最低，其價(jià)格適中，同時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的耐水解性和耐酸堿腐蝕性，主要應(yīng)用在溫度要求不高、含濕量較大的工況條件下。滌綸類纖維耐溫一般都在130~150攝氏度，該產(chǎn)品除具有普通氈類濾布特有的優(yōu)點(diǎn)外，而且耐磨性非常好，具有很高的性價(jià)比而成為氈類濾料中使用量最大的品種。亞克力纖維針刺過濾氈耐溫為140~160攝氏度，采用進(jìn)口纖維制造，它也是耐酸性、耐堿性和耐水解性最好的中溫濾料。迷特針刺氈是為了克服普通滌綸針刺氈耐溫長(zhǎng)時(shí)間超過130℃出現(xiàn)的收縮現(xiàn)象而開發(fā)出的工作溫度在150℃~170℃的新型過濾氈，從而避免了在某些工況條件下使用高溫濾料而造成的浪費(fèi)。斯泰福（STEXF）針刺氈提高了滌綸纖維類過濾材料的過濾精度并降低了壓力降，其具有覆膜濾料的表面過濾效果，而運(yùn)行阻力小，節(jié)省了能源。（Ⅱ）PPS耐高溫系列針刺過濾氈PPS纖維（面層復(fù)合25% 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