除塵器-布袋式除塵器

通風(fēng)除塵與氣力輸送技術(shù)袋式除塵器是利用多孔過(guò)濾介質(zhì)——濾布，來(lái)分離含塵氣流中粉塵的處理方法。由于在除塵器中濾布一般做成各種各樣的袋子形狀，因而又稱為布袋除塵器。

袋式除塵器的特點(diǎn)：

1.除塵效率高。對(duì)于0.5微米的粉塵，效率高達(dá)98%~99%；在一般情況下，從除塵器排出的空氣的含塵濃度能達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，可以直接返回車間循環(huán)使用，以節(jié)省熱能；

2.收集下來(lái)的粉塵是干的，可以直接使用或處理、一般不宜被腐蝕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用靈活；

3.除塵器中的灰塵濃度可能達(dá)到爆炸的程度，這時(shí)如果有火種進(jìn)入，就會(huì)發(fā)生事故、更換濾布時(shí)工人的勞動(dòng)條件較差、所需費(fèi)用較昂貴；4.如果處理的是濕性的粉塵，織物就會(huì)出現(xiàn)硬殼般的結(jié)塊或堵塞現(xiàn)象。特別是煙氣溫度不能低于露點(diǎn)溫度、其應(yīng)用受濾布的耐溫、耐腐等操作性能的限制。一、布袋式除塵器概述袋式除塵器主要由箱體、濾袋及其輔助部分、濾布的清灰系統(tǒng)、排灰機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)五部分組成。其實(shí)現(xiàn)粉塵的凈化工作的部件主要是濾布，所以袋式除塵器的除塵機(jī)理主要取決于濾布以及濾布上粉塵層的過(guò)濾效應(yīng)。

1.濾布的篩濾作用：含塵氣流穿過(guò)濾布時(shí)由于濾布的篩濾作用粉塵與氣流分離。濾布是有孔徑的，濾布的孔徑一般為20-50μm，表面起絨的濾布孔徑為5-10μm，由于紗線之間的空隙之內(nèi)有單根纖維伸出，相互搭成彈性網(wǎng)絡(luò)、使之成為開(kāi)始濾塵時(shí)捕集灰塵的障礙物。2.粉塵初層的過(guò)濾作用：新濾布剛開(kāi)始捕集灰塵時(shí)，大部分氣流必定是在緊擰成的紗線之間的空隙內(nèi)通過(guò)，除塵效率不高，使用一段時(shí)間以后，由于篩選、碰撞、滯留、擴(kuò)散、靜電等機(jī)理，塵粒被捕集后減少了纖維相互間的空隙。后來(lái)的塵粒又同已經(jīng)沉降的塵粒接觸而逐漸形成塵粒集合體。于是纖維的空隙越來(lái)越小，除塵器阻力越大越大，這時(shí)候必須進(jìn)行清灰，但清灰操作并不能徹底清理，而是在濾布上還保留有一層粉塵層，保留的粉塵層成為粉塵初層。二、布袋式除塵器的除塵機(jī)理2.粉塵初層的過(guò)濾作用新鮮濾料的除塵效率較低，粉塵初層形成后，成為袋式除塵器的主要過(guò)濾層，提高了除塵效率；隨著粉塵在濾袋上積聚，濾料兩側(cè)的壓力差增大，會(huì)把已附在濾料上的細(xì)小粉塵擠壓過(guò)去，使除塵效率下降。除塵器壓力過(guò)高，會(huì)使除塵系統(tǒng)的處理氣體量顯著下降，因此除塵器阻力達(dá)到一定數(shù)值后，要及時(shí)清灰，但需要特別注意，清灰不應(yīng)該破壞粉塵初層。二、布袋式除塵器的除塵機(jī)理利用粉塵初層的原理，國(guó)內(nèi)外發(fā)明一種微孔膜，作為人造粉塵層。一般是把空氣烤入聚四氧乙烯的結(jié)構(gòu)中，做成一種厚為100微米，眼孔為0.1微米的薄膜，可以根據(jù)含塵氣體的性質(zhì)貼在所需的濾料上，構(gòu)成符合濾料。這種濾料有以下的特點(diǎn)：

1、表面光潔，很容易清灰，不致形成引起高的壓損和堵塞的現(xiàn)象的粘性灰塵。

2、除塵效率很高，對(duì)細(xì)微灰塵，除塵效率也接近100%。

3、由于以上兩點(diǎn)，它可以經(jīng)常保持低的壓損運(yùn)行。

4、由于壓損低，濾袋的使用壽命可以延長(zhǎng)，并有可能采用高過(guò)濾風(fēng)速。

5、可以在濕氣的條件下使用，并可以耐260度的高溫。二、布袋式除塵器的除塵機(jī)理3.碰撞作用當(dāng)含塵氣流穿過(guò)濾布時(shí)，一部分粉塵和濾布發(fā)生碰撞，發(fā)生能量交換后粉塵被濾布吸附或在重力的作用下發(fā)生沉降。二、布袋式除塵器的除塵機(jī)理4.靜電吸附氣流穿過(guò)濾布時(shí)，與濾布摩擦，可使濾布帶電，而空氣中的粉塵也會(huì)在運(yùn)動(dòng)中帶上電荷，從而增加了粉塵和濾布之間吸附的機(jī)會(huì)。二、布袋式除塵器的除塵機(jī)理5.擴(kuò)散作用粒徑小于0.2μm的粉塵粒子和空氣分子發(fā)生碰撞后會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，增加了與濾布的碰撞機(jī)會(huì)，一部分粉塵會(huì)被濾布或粉塵層截留，這種現(xiàn)象稱為粉塵擴(kuò)散作用。

一般認(rèn)為，降低過(guò)濾風(fēng)速、縮小濾布纖維直徑、提高氣體溫度、降低粉塵粒徑，都可以增加擴(kuò)散的作用效果；但過(guò)濾風(fēng)速高、纖維細(xì)、粉塵粒徑粗，截留效果會(huì)提高。而在布袋除塵器中，起主要作用的是濾過(guò)作用，也即濾布的截留作用，所以，在具體應(yīng)用中應(yīng)綜合考慮。二、布袋式除塵器的除塵機(jī)理6.重力沉降作用含塵氣流進(jìn)入布袋除塵器的箱體內(nèi)部后，由于箱體的截面積一般比較大，所以氣流速度有所降低，比較粗大的粉塵顆粒會(huì)在重力的作用下進(jìn)行沉降，相當(dāng)于將袋式除塵器的箱體當(dāng)成了一個(gè)重力沉降室。二、布袋式除塵器的除塵機(jī)理布袋除塵器濾布的及時(shí)清灰，對(duì)除塵器能否正常運(yùn)行非常重要，實(shí)質(zhì)上濾布的清灰過(guò)程就是濾布的再生過(guò)程。及時(shí)清灰就是使濾布的阻力始終維持在一個(gè)穩(wěn)定的水平上，只有這樣，布袋除塵器才能在過(guò)濾——清灰——過(guò)濾……的過(guò)程中完成除塵。1.濾布過(guò)濾含塵空氣時(shí)的阻力變化特性三、布袋式除塵器的清灰由上圖可以看出，隨著過(guò)濾的進(jìn)行，除塵器的阻力會(huì)越來(lái)越大，清灰后，由于濾布上的粉塵被除去，所以阻力下降，然后隨著除塵操作的進(jìn)行，阻力再次逐漸上升，上升到一定程度再次清灰。

可以將布袋除塵器想象成除塵風(fēng)網(wǎng)中管道上的一個(gè)局部構(gòu)件，這個(gè)局部構(gòu)件的阻力在做周期性變化。三、布袋式除塵器的清灰2.布袋除塵器的清灰方式

布袋式除塵器的清灰方式，主要有三種：人工清灰、機(jī)械清灰和氣流噴吹清灰。三、布袋式除塵器的清灰

（1）人工清灰

人工清灰，就是操作工人根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)布袋式除塵器的情況用棍棒等工具對(duì)濾袋進(jìn)行敲打而除去積累在濾袋上的粉塵的方式。

這種方式簡(jiǎn)單易行，一般含塵氣流由內(nèi)向外流動(dòng)，否則會(huì)導(dǎo)致清灰時(shí)工人工作環(huán)境較差。

右圖為一種簡(jiǎn)易壓入式布袋除塵器，利用清理框的上下運(yùn)動(dòng)而造成布袋界面的變化而清灰。

（2）機(jī)械清灰

機(jī)械清灰是利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)某種機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，布袋受到力的作用發(fā)生變形而使黏附的粉塵脫落的一種清灰方式。大致有三種：水平清灰方式、垂直清灰方式和機(jī)械扭動(dòng)振動(dòng)清灰方式。

機(jī)械清灰的特點(diǎn)是清灰強(qiáng)度高而且不均勻，布袋某些部位磨損快，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。三、布袋式除塵器的清灰

（3）氣流噴吹清灰

氣流噴吹清灰是利用與過(guò)濾氣流相反的、具有一定壓力和流動(dòng)速度的氣流的作用，使濾袋發(fā)生瞬間變形，從而造成濾袋表面粉塵脫落的一種清灰方式。

逆氣流清灰方式的除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清灰效果好，濾袋磨損少，特別適用于粉塵粘性小，玻璃纖維濾袋的情況。三、布袋式除塵器的清灰

3.布袋除塵器的清灰狀態(tài)

布袋除塵器工作時(shí)，濾袋有三種工作狀態(tài)：過(guò)濾狀態(tài)、靜止?fàn)顟B(tài)和清灰狀態(tài)。根據(jù)布袋式除塵器過(guò)濾、清灰、靜止?fàn)顟B(tài)的分布規(guī)律，可以把布袋式除塵器分為兩狀態(tài)袋式除塵器、三狀態(tài)袋式除塵器、四狀態(tài)帶式除塵器等。

兩狀態(tài)袋式除塵器：過(guò)濾——清灰——過(guò)濾——清灰

三狀態(tài)袋式除塵器：

（1）過(guò)濾——靜止——清灰——過(guò)濾——靜止——清灰

（2）過(guò)濾——清灰——靜止——過(guò)濾——清灰——靜止

四狀態(tài)袋式除塵器：

過(guò)濾——靜止——清灰——靜止——過(guò)濾——靜止——清灰——靜止

一般情況下，兩狀態(tài)的袋式除塵器除塵效果差，三狀態(tài)、四狀態(tài)的袋式除塵器清灰效果較好，但存在時(shí)間間隔，所以在實(shí)際工作中，經(jīng)常把一臺(tái)除塵器分成兩個(gè)或多個(gè)除塵室，交替進(jìn)行除塵和清灰。三、布袋式除塵器的清灰

1.濾布的性能

濾布是袋式除塵器的主要部件，因此濾布的性能對(duì)除塵效率和阻力都有很大的影響。一般來(lái)講，良好的濾料應(yīng)該具備以下特點(diǎn)：容塵量大，清灰后仍然能夠保留一定的粉塵在濾料上，除塵效率高。透氣性能好，阻力低?？估?、抗皺褶、耐磨、耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度高。吸濕性小、易清灰。尺寸穩(wěn)定性好、成本低，使用壽命長(zhǎng)。耐腐蝕、防靜電。表面起毛（絨）的濾料容塵量大，粉塵能深入濾料內(nèi)部，可以采用較高的過(guò)濾速度，但必須及時(shí)清灰四、影響布袋式除塵器除塵效率的因素

1.濾布的性能

濾布的性能主要包括：織物的材料、長(zhǎng)絲或短纖維、紗線捻度、纖維和紗線粗細(xì)、織物厚度、表面處理等。濾料的性能不僅取決于濾料的材質(zhì)，而且還取決于編織方法和后整理措施。編織方法主要包括纖維的長(zhǎng)短、紗絨構(gòu)造、捻度、經(jīng)緯密度和織法?？椉y基本有三種，即平紋、斜紋、緞紋，其差別在于縱向的經(jīng)線和橫向的緯線交織的方法不同。織得緊的平紋透氣性很小，斜紋和緞紋的開(kāi)孔率較大，應(yīng)用較多。四、影響布袋式除塵器除塵效率的因素

2.過(guò)濾風(fēng)速

過(guò)濾風(fēng)速是指含塵氣流穿過(guò)濾布的速度，或單位時(shí)間單位面積濾布所處理的空氣的量——單位負(fù)荷，也稱為氣布比。過(guò)濾速度是一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。選用高的過(guò)濾速度，所需要的濾布面積小，除塵器體積、占地面積和一次投資等都會(huì)減小，但除塵器的壓力損失卻會(huì)加大。一般來(lái)講，除塵效率隨過(guò)濾速度增加而下降，過(guò)濾速度的選取還與濾料種類和清灰方式有關(guān)。

對(duì)于手工清灰：取q=0.35-0.5（m3/min）/㎡。

對(duì)于機(jī)械和逆氣流聯(lián)合清灰分別?。?/p>

一般濾料：

q=1-2（m3/min）/㎡

玻璃纖維：

q=0.5-1（m3/min）/㎡

對(duì)于脈沖噴吹清灰，取q=3-4（m3/min）/㎡四、影響布袋式除塵器除塵效率的因素

3.工作條件含塵空氣的溫度、濕度、粉塵濃度、粉塵的粒徑大小、粉塵表面特性等稱為袋式除塵器的工作條件。袋式過(guò)濾器的除塵效率與塵粒的大小、重度、形狀、靜電效應(yīng)以及粉塵濃度有直接關(guān)系。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于顆粒較大、重度較大、形狀不規(guī)則及靜電效應(yīng)明顯的粉塵,其除塵效率較高?？諝鉂穸却?，越容易在濾布上凝結(jié)，導(dǎo)致粉塵結(jié)塊，阻力增加，效率降低。四、影響布袋式除塵器除塵效率的因素

4.濾袋清灰效果濾袋的及時(shí)清灰對(duì)布袋除塵器能否正常運(yùn)行起著關(guān)鍵作用。如果不及時(shí)清灰，濾布表面沉積的粉塵將越積越厚，氣流通過(guò)布袋除塵器的阻力會(huì)越來(lái)越高，處理風(fēng)量會(huì)越來(lái)越小，最終導(dǎo)致除塵器無(wú)法正常運(yùn)行。袋式過(guò)濾器清灰的基本要求是從濾布上迅速地、均勻地清除沉積的粉塵，同時(shí)又能保持一定的粉塵初層，不損失濾袋和消耗動(dòng)力較少?；覊m和織物、灰塵和阻力、灰塵和清灰的方法等相互影響和相互作用。四、影響布袋式除塵器除塵效率的因素五、布袋式除塵器的類型

按濾袋形狀圓袋扁袋按含塵氣流進(jìn)入濾袋的方向內(nèi)濾式外濾式按進(jìn)氣方式的不同上進(jìn)式下進(jìn)式按清灰方式機(jī)械振動(dòng)清灰逆氣流清灰吹灰圈清灰脈沖清灰五、布袋式除塵器的類型五、布袋式除塵器的類型六、布袋式除塵器的應(yīng)用布袋式除塵器在實(shí)際使用中常根據(jù)清灰方式命名，常用的清灰方式為氣流反吹風(fēng)清灰，由于噴吹時(shí)間極短，具有脈沖的特性，因而氣流反吹風(fēng)清灰的布袋除塵器又常稱為脈沖除塵器。

脈沖除塵器根據(jù)反吹風(fēng)氣源設(shè)備及壓力的高低，有以下三種類型。

1.高壓風(fēng)機(jī)反吹風(fēng)布袋除塵器：又稱回轉(zhuǎn)反吹風(fēng)布袋除塵器，用高壓離心式風(fēng)機(jī)作為反吹風(fēng)氣源設(shè)備。

2.低壓脈沖除塵器：用羅茨鼓風(fēng)機(jī)或氣泵作為清灰的氣源設(shè)備，反吹風(fēng)空氣壓力為0.05-0.08MPa。

3.高壓脈沖除塵器：用空氣壓縮機(jī)作為氣源設(shè)備，反吹風(fēng)空氣壓力0.6-0.8MPa。六、布袋式除塵器的應(yīng)用

1.簡(jiǎn)易壓氣式布袋除塵器

簡(jiǎn)易壓氣式布袋除塵器由上箱體、布袋和下箱體三部分組成。

上箱體為空氣分配箱，底板為多孔板，安裝有小短管，以套裝和捆扎布袋。下箱體為粉塵收集灰斗，其頂蓋為多孔板，排灰口上安裝閉風(fēng)器以排灰和閉風(fēng)。中間為濾袋。

簡(jiǎn)易壓氣式布袋除塵器安裝在風(fēng)機(jī)的壓氣段，過(guò)濾方式為內(nèi)濾式。六、布袋式除塵器的應(yīng)用

1.簡(jiǎn)易壓氣式布袋除塵器工作過(guò)程:將通風(fēng)機(jī)送來(lái)的含塵空氣壓入氣體分配箱中,然后進(jìn)入各個(gè)布袋,空氣穿過(guò)布袋織物的孔眼,灰塵被阻留在布袋內(nèi)面,其中大部分緩慢沉降到集塵箱內(nèi),其余部分積聚在織物孔眼上,由人工敲打或安裝簡(jiǎn)易清理框上下運(yùn)動(dòng),組成小方格的金屬絲壓縮布袋,被壓縮處沉積的灰塵因振動(dòng)而掉落下來(lái),此時(shí)在該處的布袋截面縮小,空氣的運(yùn)動(dòng)速度增加,靜壓減小,使附著在布袋內(nèi)面上的灰塵也容易被吹掉,落入集塵箱內(nèi)。六、布袋式除塵器的應(yīng)用簡(jiǎn)易壓氣式布袋除塵器的主要工作參數(shù)：工作過(guò)程:布袋直徑：d=100-300mm；布袋長(zhǎng)度：L=2-4m；布袋凈間距：δ=60mm;單位負(fù)荷q≤30m3/（㎡·h）；阻力△H=100~300Pa。

簡(jiǎn)易壓氣式布袋除塵器濾布過(guò)濾面積計(jì)算：

F=Q/q布袋根數(shù)n的計(jì)算：N=F/πdl

簡(jiǎn)易布袋除塵器的外形一般為方形，也可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)位置和條件，布置成其他形狀。六、布袋式除塵器的應(yīng)用

2.回轉(zhuǎn)反吹風(fēng)扁袋布袋除塵器回轉(zhuǎn)反吹風(fēng)扁袋布袋除塵器主要由四部分構(gòu)成。

（1）上部筒體：包括凈化空氣排氣口、反吹風(fēng)風(fēng)機(jī)、懸臂式噴吹管及其旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。

（2）中部筒體：包括布袋及其骨架、進(jìn)風(fēng)口等。

（3）下部筒體：包括灰斗、排灰裝置等。

（4）反吹風(fēng)控制系統(tǒng)：脈沖控制儀等。六、布袋式除塵器的應(yīng)用回轉(zhuǎn)反吹風(fēng)扁袋布袋除塵器屬于外濾式，布袋為梯形扁袋形狀，為防止過(guò)濾時(shí)濾袋被吸癟，每條濾袋內(nèi)設(shè)有金屬支撐骨架。

清灰裝置安裝在上筒體頂蓋上，反吹風(fēng)機(jī)通過(guò)頂蓋中心的垂直管道與懸臂連接，懸臂式噴吹管由頂蓋上的減速器驅(qū)動(dòng)，依次對(duì)布袋進(jìn)行噴吹，所用空氣為除塵器內(nèi)部的凈化空氣。

下部筒體為粉塵收集室，依靠重力或旋轉(zhuǎn)式刮板推動(dòng)粉塵排出。

含塵氣流由除塵器的中部進(jìn)入，穿過(guò)濾袋，粉塵被濾布阻擋，由反吹氣流吹落。六、布袋式除塵器的應(yīng)用

3.脈沖除塵器脈沖除塵器有高壓脈沖除塵器和低壓脈沖除塵器兩種類型。

高壓脈沖除塵器的特點(diǎn)：

（1）空壓機(jī)會(huì)產(chǎn)生水蒸氣，所以必須設(shè)置油水分離器。

（2）為避免壓力的脈動(dòng)，必須配置儲(chǔ)氣罐。

（3）由于壓力較高，所以造價(jià)高。

（4）壓力大，導(dǎo)致阻力也較大，但清灰所需壓力不高，能耗與清灰需求不匹配。

（5）空壓機(jī)維修費(fèi)用較高。六、布袋式除塵器的應(yīng)用高壓脈沖除塵器的結(jié)構(gòu)與清灰原理：

高壓脈沖除塵器的氣流噴吹清灰系統(tǒng)由脈沖閥、貯氣包、噴吹管、文氏管和脈沖控制儀等部分構(gòu)成。清灰時(shí)，壓縮空氣通過(guò)噴吹管噴出，當(dāng)通過(guò)文氏管時(shí)，文氏管誘導(dǎo)數(shù)倍于壓縮空氣的周圍空氣進(jìn)入布袋，造成布袋內(nèi)部瞬間正壓，使布袋膨脹而實(shí)現(xiàn)清灰。六、布袋式除塵器的應(yīng)用低壓脈沖除塵器：

低壓脈沖除塵器主要由四部分組成：

（1）上部筒體：含有凈化空氣排氣口、反吹風(fēng)系統(tǒng)等；

（2）中部筒體：含有切向進(jìn)氣口、濾袋及其支撐骨架；

（3）下部筒體：平底或錐形收集灰斗（平底灰斗有排灰機(jī)構(gòu)）、閉風(fēng)器等；

（4）反吹風(fēng)控制系統(tǒng)：含脈