布袋除尘器的力学性能及过滤基本理论

(1)过滤材料：根据粉尘气体的性质，选用不同的纤维材料。如对于高温气体除尘，锅炉布袋收尘器应选择性好的芳香族聚酞胺或玻璃纤维过滤材料；暖通空调系统，可选择玻璃纤维或聚醋纤维过滤材料等。

(2)过滤材料的力学性能

(3)过滤效率：空气过滤器的“过滤效率”是被捕捉的粉尘量与原空气含尘量之比。

(4)过滤器阻力：过滤器对气流形成阻力。过滤器积灰，阻力增加，当阻力增大到某一规定值时，过滤器报废。新过滤器的阻力称“初阻力”，对应过滤器报废的阻力值称“终阻力”。通常，“过滤器阻力”定为初阻力与终阻力的平均值。

(5)容尘量：容尘量并非过滤器报废时容纳大气粉尘的重量，它是过滤器在标准试验条件下容纳特定试验粉尘的重量。

过滤操作分两大类：一类为饼层过滤，其特点是过滤材料的孔径与粉尘的粒径相当，粉尘不能穿过过滤材料而被截留，呈饼层状沉积于过滤介质的上游一侧。饼层过滤适于处理含尘量稍高的气体。另一类为深床过滤，其特点是过滤材料的孔径小于粉尘的粒径，粉尘被粘附而沉积在过滤介质的孔道内部。这种过滤适用于含尘量较低的气体。

1、饼层过滤

过滤介质是滤饼的支承物，它应具有足够的机械强度和尽可能小的流动阻力。过滤介质中微细孔道的直径，往往稍大于一部分粉尘的颗粒直径，所以，过滤之初会有一些细小的尘粒穿过过滤介质。过滤开始后颗粒会在孔道中地发生“架桥现象”，因而使得尺寸小于孔道直径的细小颗粒也能被拦住，滤饼开始生成，过滤开始地进行。锅炉脉冲收尘器在饼层过滤中，发挥分离作用的主要是滤饼层，而不是过滤介质。随着操作的进行，滤饼的厚度与流动阻力都逐渐增加。

2、深层过滤机理

大于0.5μm的尘粒在气流中主要作惯性运动，气流遇滤料绕行，而其中的尘埃粒子因惯性力的作用偏离气流方向并撞到过滤材料上。小于0.1μm的粒子主要作无规则的布朗运动，在传质学上可以视为“扩散”运动，直至与过滤材料发生碰撞。介于0.1~0.3μm，处于惯性运动和扩散运动过渡区，因此惯性运动和扩散运动都比较弱，可通过某种场力的作用而使尘埃粒子产生定向移动，从而提高尘粒与过滤介质发生碰撞的机率。当运动中的粒子撞到滤料时，粒子与滤料纤维表面间存在的范德华力使它们粘在一起；从而将空气中的尘粒捕捉。

被捕捉的粉尘与过滤介质合为一体，形成新的障碍物，气流产生附加阻力，于是，使用中过滤器的阻力逐渐增加，过滤效率略有。随着过滤操作的继续进行，滤料上积尘越来越多，阻力也逐渐增大。阻力大到过滤材料的强度   时，过滤器就被破坏了。因此，在过滤操作中，应监控过滤器的阻力，当阻力达到   程度时就应及时作   换或作清灰处理。

对于一种特定的过滤介质而言，发生的过滤作用的种类主要取决于过滤器本身。当然，过滤器的选择应依被流体的性质而定。

无论哪一种过滤操作，锅炉单机布袋收尘器阻力总是随气流量的增加而提高，通过增大过滤材料面积，可以降低穿过滤料的相对风速，以减小过滤阻力。被捕捉的粉尘大都聚集在过滤材料的迎风面上。滤料面积越大，能容纳的粉尘越多，过滤器的使用寿命越长。因此，大的过滤面积有利于过滤操作。

4、

安徽锅炉布袋除尘器加工/万达量大

布袋除尘器的饼层操作及深层过滤操作

锅炉布袋收尘器(简称：过滤袋)是目前空气净化   为使用的除尘设备。过滤袋可以根据使用的滤布的不同，从而实现饼层过滤、深层过滤或是两种过滤操作的结合。

1、饼层操作

饼层操作过滤袋通常选用的滤布薄而较致密。在过滤时，形成一个滤饼，起到过滤作用的是滤饼。随着过滤的进行，滤饼层逐渐增厚，过滤的阻力也逐渐增加，气流通量减少。为了维持稳定的气流和系统压力，过滤袋   进行周期性的清理。因此对于用于饼层过滤的滤袋来说，从过滤袋除去粉尘是关键。如果滤饼没有被充分除去，系统的压差会很快增大，从而缩短了清灰周期，影响滤袋的使用效率；如果滤饼除去过多，则在形成新的滤饼时，会使一些粉尘通过滤袋，从而影响过滤效率。适当的清灰就技术是提供稳定的系统压力和过滤效率的。

袋式过滤器的成功运行需要考虑各方面的参数，这些参数有气流参数(如化学性质、温度和湿度)，粉尘参数(粉尘含量、粒径及分布、粉尘的化学性质和电性)，操作参数(如气流速度、压力)，清灰技术，滤布的选择和过滤袋的操作细节等。

1.1气流参数

以饼层过滤为主的过滤袋中   重要的参数是滤布的过滤速度。该参数决定了在袋式过滤器中需要使用的滤布量，也就决定了该体系的大小和成本.过滤速度，或者气布比达到计算公式为：气布比(G/S)二通过过滤器的气体体积/滤布的总面积。

G/S不是事实上的过滤速度，这是由于G/S假设了所有的滤布上都有气体通过；但实际上由于过滤单元结构的原因或流体力学的原因，只有一部分的滤布及滤饼参加了过滤操作。因此，实际过滤速度要比G/S小得多。在操作中，G/S值的稍微增大，实际过滤速度将增大很多。若滤袋没有适当的清理或者产生了堵塞，起到过滤作用的这部分滤布的气流速度变得   大，产生了的过滤阻力，滤布极易造成破坏。

1.2气流阻力

过滤操作的气流阻力来自于流道阻力和过滤阻力，过滤阻力包括滤饼阻力和滤布阻力。流道阻力和滤布的阻力都是气流速度的函数，是过滤操作非考虑的阻力。滤饼阻力除受气流流速的影响外，   重要的受滤饼状态的影响。随着滤饼的积聚，过滤阻力增大；滤饼越易压缩，滤饼中的流通面积越小，滤饼阻力越大；过滤阻力还受滤饼的堆积特性、大小、形状以及滤饼的清灰情况的影响。

1.3气体性质

对于拟处理的气体，气体性质如温度、湿度及化学特性都影响着过滤的操作。过高的温度，可能导致过滤材料的部分熔化和加速热老化，从而使过滤材料的机械性能急剧下降，缩短过滤器的使用寿命；另一方面，由于气体温度较高状态下，相对湿度较低，粉尘容易产生静电或静电积聚，粉尘的由于带有同种电荷而难以沉降到滤饼上，恶化操作条件。气体的湿度对袋式过滤器的过滤操作也产生较大的影响，过高的湿度，粉尘与滤布容易粘附在一起，造成清灰困难；另外，由于气体中的湿气吸收酸性或碱性的气体而凝聚于滤布表面，对过滤材料造成腐蚀作用而导致过滤材料机械性能的急剧下降，影响过滤材料的使用寿命，同时也由于腐蚀作用造成过滤布孔径的增大，影响过滤效果。

1.4粉尘性质

粉尘性质在改变过滤器阻力也起着重要作用。小而光滑的粉尘粒子易于引起较大的阻力；大而粗糙的粉尘粒子形成穿透性好的滤饼，阻力较低。有文献表明，只要不使粉尘粒子变得太粘而阻碍清灰时粉尘的除去，可增加粒子间的粘着力的气体产生较低的阻力。尽管，在锅炉脉冲收尘器使用的过程中，会对过滤器进行清灰，但总有部分空气粉尘不能   除去而继续粘附于过滤器上，从而使得过滤器在每一次清灰后的阻力都有所增加，使清灰周期缩短，但过于频繁的清灰，使过滤器的使用性能下降，并导致过滤袋的机械损伤而破坏。

另外，粉尘的电性也影响着过滤的操作。粉尘具有非常高的表面积，本身表面张力较大，与空气(特别是热空气和高气流速度下)摩擦产生静电或静电积聚，影响过滤操作。

1.5清灰技术

饼层操作下的过滤袋的主要性不仅在于其的集尘效率，而且还在于其可   的过滤表面。当过滤袋的阻力上升后，达到经济操作的时(这一限度低于过滤袋的破坏   )，就利用清灰技术周期性地   过滤布表面积聚的滤布层，使过滤袋的效能   。为了去除粉尘需要有足够的能量来剥离滤饼与滤布之间的附着力。目前，常用的清灰就技术有三种。

脉冲：脉冲式清灰技术采用高压气流反吹过滤袋，通过气流的脉冲力使滤饼与滤布发生剥离。该种方法一般应用在型强度较高的滤布，G/S值较高。通常粉尘收集在过滤袋外侧。

气流反吹式：该种清灰方式比较缓和，G/S较低，利用反吹的气流产生反吹力使滤饼与滤布剥离，因此滤布的力学性能较低。通常粉尘收集在滤袋的内侧。振荡式：该种清灰技术是   为缓和的一种，G/S低，利用振荡产生滤饼与粉尘的剥离力，但清灰的周期长。

2、深层过滤

用于深层过滤操作的滤布，一般是一种蓬松性的多孔性滤布。由于该种过滤利用的是尘埃粒子与过滤材料间的范德华力的作用，所以在这种过滤操作下粉尘的特性与过滤材料的表面特性显得尤为重要。其中主要表现为过滤材料的孔隙率和比表面积。而气流参数、气体性质、粉尘性质、过滤阻力和清灰技术方面对过滤操作的影响方面显得重要性差一些。

2.1气流参数

由于深层过滤用滤布为多孔蓬松性滤材，其气体透过能力好，因此G/S数值的增加对过滤阻力的增加幅度不如饼层过滤用滤材明显。

2.2气流阻力

在深层过滤模型中，气流阻力主要来源于流道阻力和过滤阻力。其中流道阻力与饼层过滤模型相同，不同的在于过滤阻力。过滤阻力由滤材的固有阻力和容纳的粉尘对气体的阻力组成，随着滤布容尘量的增加，过滤阻力增加。由于深层过滤模型中的滤布的易压缩性，因此承受气流压力的能力比较弱，当气流压力增加到   的程度，过滤介质被压缩，从而影响过滤介质的容尘能力。因此，深层过滤模型一般在较低气流压力下进行操作。

2.3气体性质

气体性质如温度、湿度及化学特性对于深层过滤模型也有影响。过高的温度，同样能导致过滤材料的部分熔化和加速热老化，从而使过滤材料的机械性能急剧下降，缩短过滤器的使用寿命；但是，在温度较高状态下，粉尘的静电或静电积聚，能增加粉尘的布朗运动，从而有利于粉尘与滤材的碰撞而被捕捉的机率。气体的湿度对深层过滤模型中粉尘的捕捉产生正面影响，适当的湿度，粉尘与滤布容易粘附在一起，提高粉尘的捕捉力；但是，由于气体中的湿气吸收酸性或碱性的气体而凝聚于滤布表面，对过滤材料造成腐蚀作用而导致过滤材料机械性能的急剧下降，影响过滤材料的使用寿命。

2.4粉尘的性质

表面光滑的粉尘粒子由于与过滤材料的附着力小，而容易逃跑；相反表面粗糙的粉尘粒子由于与滤布有较好的作用力而易于捕捉。

2.5清灰技术

锅炉单机收尘器对于深层过滤操作来说，由于过滤介质的蓬松多孔特点使被捕捉的灰尘难以   ，因此多做一次性过滤使用。尽管对这些过滤材料进行清灰处理，也会因为清灰程度的难以   性而降低了再次使用的效果；同时由于蓬松多孔滤材的耐外力破坏(包括过滤结构和力学结构)能力差，使得滤材的清灰处理难度增加。

2.6 表面积和孔隙率

孔隙率的增加，表明单位体积的过滤材料具有   多的可容纳粉尘的空间，容尘量随之增加；同时大的表面积，   有利于粉尘的捕捉。