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歐頓課堂|袋式除塵器過濾原理

發布時間:2022-05-20 15:57:43
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歐頓課堂開講了!

本周我們就來講講大家最想看的「袋式除塵器的運行原理」,除塵器配件的選擇和常見問題匯總,我們會在后期課堂中討論。


袋式除塵器

袋式除塵器是一種利用有機纖維或無機纖維過濾材料,分離捕集含塵氣體中的粉塵顆粒的干式濾塵裝置,它適用于捕集細小、干燥、非粘結性、非纖維性工業粉塵。袋式除塵器對于粒徑為0.5μm的塵粒捕集效率可高達98% ~99%,是一種高效過濾式除塵器,對微米或亞微米級的粉塵粒子可達99% 或更高99.9%以上。


袋式除塵器工作原理

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除塵器濾袋采用紡織的濾布或非紡織的氈制成,利用纖維織物的過濾作用對含塵氣體進行過濾,當含塵氣體進入袋式除塵器后,顆粒大、比重大的粉塵,由于重力的作用沉降下來,落入灰斗,含有較細小粉塵的氣體在通過濾料時,粉塵被阻留,使氣體得到凈化。


其工作原理主要有:

1.篩濾

濾料網眼一般為5~50μm,粉塵粒徑大于網眼直徑或粉塵沉積在濾料間的顆粒間空隙時,粉塵便被阻留下來。紗窗便是篩濾在生活中的典型事例。

2.慣性碰撞

含塵氣流接近濾料纖維時,氣流繞過纖維, > 1μm粒子偏離氣流流線,沿原來的運動方向繼續前進, 撞擊在纖維上而被捕集。提高通過濾料的氣流流速,可提高慣性碰撞作用。

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3.攔截

粉塵粒徑> 1μm的粒子,當半徑大于粒子中心到纖維邊緣距離,并隨氣流一起繞流時因與纖維接觸而被攔截。

4.擴散

粒徑< 1μm,尤其是<0.2μm的亞微米粒子,在氣體分子的撞擊作用下脫離流線作布朗運動, 一旦和纖維接觸便被分離下來。氣流速度越低、粒子直徑越小,擴散作用越強。

被分子撞擊的懸浮微粒做無規則運動的現象叫做布朗運動。

由于微粒四面八方的分子在不停地做無規則運動,而分子不斷地隨機碰撞懸浮微粒,使得懸浮微粒也在不停地做無規則運動。

可以說布朗運動是分子運動的反映,或者說布朗運動是分子運動存在的證據。

5.靜電

粒徑< 5μm的粒子,由于摩擦和其它一些原因,導致濾料和粒子間形成一個電位差。當粒子隨氣流趨向濾料時,由于庫侖力作用促使粉塵和濾料纖維碰撞并增強濾料對粉塵的吸附力而被捕集。


6.重力沉降

緩慢運動的含塵氣流進入除塵器后,由于重力作用,粒徑和密度大的粒子自然沉降下來。

濾料使用一段時間后,由于篩濾、碰撞、滯留、擴散、靜電等效應,濾袋表面積聚了一層粉塵,這層粉塵稱為初層,在此以后的運動過程中,初層成了濾料的主要過濾層,依靠初層的作用,網孔較大的濾料也能獲得較高的過濾效率。

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據上圖,過濾效率均隨粒徑增大而提高,但粒徑為0.2~0.4μm的粉塵在不同濾袋工況下過濾效率皆最低。與收塵和清灰后濾袋相比,清潔濾袋的過濾效率最低,其過濾效率主要依賴于濾袋,濾袋表面積塵后過濾效率提高,尤其對粒徑小于0.5μm的粉塵過濾效率提高明顯。

所以說,正常運行的袋式除塵器,主要過濾層是粉塵初層。 

隨著粉塵在濾料表面的積聚,除塵器的效率和阻力都相應的增加,當濾料兩側的壓力差很大時,會把有些已附著在濾料上的細小塵粒擠壓過去,使除塵器效率下降。另外,除塵器的阻力過高會使除塵系統的風量顯著下降。因此,除塵器的阻力達到一定數值后,要及時清灰。清灰時不能破壞初層,以免效率下降。


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