【正文】 空氣調(diào)節(jié)方面的氣體凈化；砂、礫、焦炭等顆粒作為濾料的顆粒層除塵器用于高溫?zé)煔獾某龎m；采用纖維織物作為濾料的袋式除塵器在工業(yè)尾氣的除塵方面應(yīng)用較廣，本節(jié)主要討論袋式除塵器。袋式除塵器是一種干式高效除塵器，除塵效率一般可達(dá)99%以上，效率高，性能穩(wěn)定可靠，操作簡單。但由于所用濾布收到溫度、腐蝕性等限制，只適用于凈化腐蝕性小，溫度低于300度的含塵氣體。不適用于粘結(jié)性強(qiáng)，吸濕性強(qiáng)的含塵氣體凈化。一、袋式除塵器的工作原理袋式除塵器如圖641所示；含塵氣流從下部進(jìn)入圓筒形濾袋，在通過濾料的空隙時(shí)，粉塵被捕集于濾料上，透過濾料的清潔氣體由排氣口排出。沉積在濾料上的粉塵，可在機(jī)械振動(dòng)的作用下從濾料表面脫落，落入灰斗。顆粒因截留、慣性碰撞、靜電和擴(kuò)散等作用，逐漸在濾袋表面形成粉塵層，常稱為粉塵初層。初層形成后，它成為袋式除塵器的主要過濾層，提高了除塵效率。濾布只不過起著形成顆粒初層和支撐它的骨架作用，但隨著顆粒在濾袋上積聚，濾袋兩側(cè)的壓力差增大，會(huì)把有些以附著在濾料上的細(xì)小粉塵擠壓過去，使除塵效率下降。因此，除塵器阻力達(dá)到一定數(shù)值后，要及時(shí)清灰。清灰不能過分，即不應(yīng)破壞顆粒初層，否則會(huì)引起除塵效率顯著下降。二、影響除塵效率的主要因素濾布及粉塵層的影響濾布是袋式除塵器的主要部件，濾布的特性不僅直接影響除塵效率，而且對壓力損失，操作維修等影響也很大。濾布上粉塵層的厚度，對除塵效率影響很大。如圖6—40所示。清潔濾布上無粉塵層，濾塵效率最低。積塵后效率逐漸提高至最大值，振打清灰后效率有所降低。當(dāng)濾布上的粉塵負(fù)荷m(每單位濾布面積上粘附的粉塵量)增大時(shí)，除塵效率提高。但濾布的積塵量太大，即粉塵層太厚，濾塵效率反而降低，壓力損失增大，氣體處理量減少。濾布結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響實(shí)踐證明，不同結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的濾布，濾塵效率不同。素布結(jié)構(gòu)的濾布濾塵效率最低，清灰后的效率，急劇下降；起絨濾布除塵效率較高，清灰后的效率降低較少。絨布優(yōu)于素布，是由于絨布的容塵量比素布大，能形成強(qiáng)度較大和較厚的多孔過濾層，在清灰后保存一部分粉塵成為永久性過濾層。采用細(xì)羊毛或其他纖維制成毛氈作濾料，由于毛氈的整個(gè)厚度上容塵量均勻，永久性容塵量大，過濾在毛氈內(nèi)進(jìn)行，濾塵效率高，清灰后也能保持較高的濾塵效率。過濾速度的影響袋式除塵器的過濾速度定義為煙氣實(shí)際體積流量與濾布面積的比，也稱氣布比。 過濾速度還可用比負(fù)荷的概念表示，它是指沒平方米濾布每小時(shí)所過濾的氣體量，這是工程設(shè)計(jì)表示法，即 ；過濾速度與比負(fù)荷兩個(gè)概念在本質(zhì)上是同樣的。過濾速度主要影響慣性碰撞和擴(kuò)散作用。選取過濾速度時(shí)應(yīng)考慮欲捕集的粉塵粒徑及其分布，另外還與濾料種類和清灰方式有關(guān)。如采用脈沖噴吹清灰時(shí)，細(xì)粉塵取=，對粗粉塵取=36m/min；三、袋式除塵器的壓力損失含塵氣體通過濾袋消耗的能量，通常用壓力損失表示，它是袋式除塵器的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。壓力損失不僅決定著能量消耗，而且決定著清灰周期等。袋式除塵器的壓力損失由通過清潔濾料的壓力損失和通過顆粒層的壓力損失組成。假設(shè)通過濾袋和顆粒層的氣流為粘滯流，和均可以用達(dá)西方程表示。達(dá)西方程的一般形式為： （659）式中：K—顆粒層或?yàn)V料的滲透率； x—顆粒層或?yàn)V料厚度；滲透率K由實(shí)驗(yàn)求得，量綱為長度的平方；根據(jù)達(dá)西方程，則有： （660）濾料的壓力損失基本為一常數(shù)，因此通過袋式除塵器的壓力損失主要由決定。對于給定的操作條件（氣體粘度和過濾速度），主要由顆粒層滲透率K和厚度決定。進(jìn)而又直接是操作時(shí)間t的函數(shù)。在時(shí)間t內(nèi)，沉積在濾袋上的顆粒物質(zhì)量m可以表示為： （661）其中為煙氣中粉塵的濃度；上式表明，其中是顆粒層的密度。因此氣流通過新沉積顆粒層的壓力損失： （662）對于給定的含塵氣體，、和的值是常量，令顆粒的比阻力系數(shù)，則上式變?yōu)? （663）對于給定的煙氣特征和顆粒層滲透率，與顆粒物濃度和過濾時(shí)間t成線性關(guān)系，而與過濾速度的平方成正比。比阻力系數(shù)主要由顆粒物特征決定，假如已知顆粒的粒徑分布、堆積密度和真密度，可以用丹尼斯和克萊姆提出的下述方程式估算： （664）式中：—比表面參數(shù)； —粒子的真密度，g/cm3； —坎寧漢校正系數(shù)； 四、袋式除塵器的濾料對濾料的要求濾布是袋式除塵器制作濾袋的材料，除塵器的性能在很大程度上取決于濾布的特性。如除塵效率，壓力損失．清灰周期等都與濾布性能有關(guān)。因此，選探濾布必需考慮如下要求：①濾布的容塵旦要大，清灰后濾布上要保留一定量的容塵，以保證較高的濾塵效率。②濾布網(wǎng)孔直徑適中，透氣性好，過濾阻力小。③濾布強(qiáng)度好、耐磨、耐溫和耐腐蝕，使用壽命長。④吸濕性小，容易清除粘附在濾布上的塵粒。⑤制作工序簡單、成本低。上述要求很難同時(shí)滿足，可根據(jù)除塵要求的重點(diǎn)選擇濾布。濾料種類袋式除塵器的濾料種類較多，按濾料材質(zhì)分，有天然纖維、無機(jī)纖維和合成纖維等；按濾料結(jié)構(gòu)分，有濾布和毛氈兩類；（1）天然纖維濾布這類濾布是由棉、毛、棉毛混紡和榨蠶絲做成的。棉纖維濾布，價(jià)格低，適用于60一85℃以下含塵氣體，耐酸性差，對細(xì)塵過濾效率低，很少采用。毛纖維濾巾(呢料)是由細(xì)羊毛織成的絨布。這種濾布透氣性好，阻力小：容塵量較大，濾塵效率高；易于清灰；耐酸比棉布好，而耐堿性不如棉布；適宜用于低于90℃氣體除塵；造價(jià)高于棉布和合成纖維濾布。棉毛混紡濾布，經(jīng)線用棉純紗，緯線用毛線，織成單面絨布，使用條件近于棉布。榨蠶絲布(乎綢)，用榨蠶絲織成，布面平滑，透氣性好，阻力小，容塵量小，濾過速度大時(shí)濾塵效率低，使用溫度為90℃以下，應(yīng)用較少。（2）合成纖維濾布這類濾布是隨著石油工業(yè)的發(fā)展，用合成纖維做成的，目前使用最多的有：聚酰酰胺纖維(尼龍、錦綸)，聚丙烯腈纖維(睹綸、錦綸)，聚酯纖維(滌綸)等。這類濾布的使用性能各異，如尼龍宜在80℃以下使用，耐磨性能好，耐堿不耐酸。腈綸，耐溫性好，耐磨性差，耐酸不耐堿。“208”工業(yè)滌綸布是國內(nèi)性能較好的一種濾布，濾塵性能高，阻力較小，且易于清灰。合成纖維與棉毛可混紡，國產(chǎn)“尼毛特2號(hào)”和“尼棉特4A”就屬此類。（3）無機(jī)纖維濾布 這類濾布是由玻璃纖維做成的。它經(jīng)硅酮樹脂等處理后可250℃長期使用，具有阻力小，化學(xué)穩(wěn)定性好，不吸濕，易清灰，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但強(qiáng)度差，不耐磨，不宜凈化含碘化氫氣體，使用有一定的局限性。五、袋式除塵器的清灰常用的清灰方式有三種：振動(dòng)濾料以使沉積的粉塵脫落，稱為機(jī)械振動(dòng)式；利用氣流把沉積顆粒吹走，即用低壓氣流反吹或用壓縮空氣噴吹，分別稱為逆氣流清灰和脈沖噴吹清灰。機(jī)械振動(dòng)清灰機(jī)械振動(dòng)清灰的振動(dòng)方式有三種：水平振動(dòng)，垂直振動(dòng)和扭曲振動(dòng)；其共同特點(diǎn)是用機(jī)械裝置使濾袋作周期性振動(dòng)，使粘附在濾袋上的塵粒落入灰斗中。機(jī)械振動(dòng)清灰，能及時(shí)清除附著在濾袋上的塵粒，—，壓力損失為800一1200Pa，但由于機(jī)械作用，濾袋損壞較快，檢修和更換工作量大，近年來使用漸少。逆氣流清灰所謂逆氣流清灰指清灰時(shí)氣流方向與正常過濾時(shí)相反，其形式有反吹風(fēng)和反吸風(fēng)兩種。過濾操作過程與機(jī)械振動(dòng)清灰式相同，但在清灰時(shí)，要關(guān)閉含塵氣流，開啟逆氣流進(jìn)行反吹風(fēng)。此時(shí)濾袋變形，沉積在濾袋內(nèi)表面的顆粒層破壞、脫落。脈沖噴吹清灰這種清灰方式是利用47atm的壓縮空氣反吹，產(chǎn)生強(qiáng)度較大的清灰效果。壓縮空氣的脈沖產(chǎn)生沖擊波，使濾袋振動(dòng)，導(dǎo)致積附在濾袋上的顆粒層脫落。這種清灰方式有可能使濾袋清灰過度，繼而使粉塵通過率上升，因此，必須選擇適當(dāng)壓力的壓縮空氣和適當(dāng)?shù)拿}沖持續(xù)時(shí)間。每清灰一次，叫做一個(gè)脈沖，全部濾袋完成一個(gè)清灰循環(huán)的時(shí)間稱為脈沖周期，通常為60s。上述三種清灰方式中，以脈沖噴吹清灰方式最新，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)清灰，凈化效率達(dá)到99%，過濾負(fù)荷較高，濾袋磨損減輕，運(yùn)行安全可靠，應(yīng)用已越來越廣泛。六、袋式除塵器的選擇、設(shè)計(jì)和應(yīng)用選擇和設(shè)計(jì)（1）選定除塵器型式、濾料及清灰方式首先選定除塵器型式；其次根據(jù)含塵氣體特性，選擇合適的濾料；根據(jù)除塵器型式、濾料種類、氣體含塵濃度、允許的壓力損失等便可以初步確定清灰方式；（2）計(jì)算過濾面積根據(jù)含塵濃度、濾料種類及清灰方式等，即可確定過濾氣速，并計(jì)算出總過濾面積。（3）除塵器設(shè)計(jì)如果選擇定型產(chǎn)品，則根據(jù)處理煙氣量和總過濾面積，即可選定除塵器型號(hào)規(guī)格。若自行設(shè)計(jì)，首先確定濾袋尺寸，計(jì)算每條濾袋面積，計(jì)算濾袋條數(shù)；應(yīng)用袋式除塵器作為一種高效除塵器，已被廣泛用于各種工業(yè)部門的尾氣除塵，它比電除塵器結(jié)構(gòu)簡單，投資省，運(yùn)行穩(wěn)定，可以回收高比電阻粉塵；與文丘里洗滌器相比，動(dòng)力消耗小，回收的干顆粒物便于綜合利用。因此，對于微細(xì)的干燥顆粒物，采用袋式除塵器捕集是適宜的。為了適應(yīng)高溫和大煙氣量凈化的需要，袋式除塵器還有不少問題有待解決。七、顆粒層除塵器 除塵器的選擇與發(fā)展目的要求：了解除塵器的選擇及發(fā)展；重點(diǎn)：無授課方式：講授、自學(xué)一、除塵器的合理選擇滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放要求粉塵顆粒的物理性質(zhì)對除塵器性能的影響氣體的含塵濃度煙氣溫度和其他性質(zhì)收集粉塵的處理問題需考慮的其他因素二、除塵設(shè)備的發(fā)展趨向高效化處理大煙氣量提高現(xiàn)有高效除塵器的性能發(fā)展新型除塵設(shè)備重視除塵機(jī)理及理論方面的研究作業(yè)：P229：1112226本章小結(jié)：33 / 3