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技術(shù)支持:匯航科技長沙布袋除塵器的工作原理
時(shí)間: 2024-06-03 16:31:40來源: 湖南凱豐機(jī)電設(shè)備工程有限公司
當(dāng)含塵氣體通過濾料時(shí),粉塵被阻留在其表面上,干凈空氣則透過濾料的縫隙排出,空氣過濾技術(shù)是布袋除塵器的基本原理。目前用于空氣過濾的主要有纖維過濾、膜過濾(覆膜或薄膜)和粉塵層過濾,這三種方式都能達(dá)到將氣溶膠中固體顆粒分離出來的目的,但它們的分離機(jī)理是不一樣的。布袋除塵器的結(jié)構(gòu)主要是由:上、中、下部、清灰系統(tǒng)和排灰機(jī)
構(gòu)等部分組成。布袋除塵器性能的好壞是除了正確的選擇布袋的材料外,清灰系統(tǒng)對布袋除塵器起著重要的決定性作用。
袋式除塵器的技術(shù)特點(diǎn)是,除塵效率高達(dá)99%,除塵器出口的氣體含塵濃度的數(shù)目在10mg/m2之內(nèi),對于亞微米粒徑的細(xì)塵有這較高的分辨率,處理的范圍很廣泛,用于工業(yè)爐窯的煙氣除塵,減少了大氣污染的排放量,對于粉塵的特性不敏感,不受到粉塵和電阻的影響,采用玻璃纖維、P84等耐 高溫濾料和聚四氟乙烯時(shí),可以在200℃以上進(jìn)行,結(jié)構(gòu)
簡單、維護(hù)方便、在同樣的除塵效率下,也比電除塵器的造價(jià)低。
布袋除塵器是纖維過濾、或膜過濾與粉塵層過濾的組合,它的除塵機(jī)理是篩濾、慣性碰撞、鉤附、擴(kuò)散、重力沉降和靜電等效應(yīng)綜合作用的結(jié)果。
(1)篩濾效應(yīng):當(dāng)粉塵的顆粒直徑較濾料纖維間的空隙或?yàn)V料上粉塵間的孔隙大時(shí),粉塵被阻留下來,稱為篩濾效應(yīng)。對于常用的織物濾料來說,這種效用是很小的,因?yàn)槔w維之間的空隙往往大于粉塵顆粒直徑。只是當(dāng)織物上沉積大量的粉塵后,篩濾效應(yīng)才充分顯示出來。
(2)碰撞效應(yīng):當(dāng)含塵氣流接近于濾料纖維時(shí),氣流繞過纖維,但1μm以上的較大顆粒由于慣性作用,偏離氣流流線,仍保持原有方向,撞擊到纖維上,粉塵被捕集下來,稱為碰撞效應(yīng)。
(3)鉤附效應(yīng):當(dāng)含塵氣流接近于濾料纖維時(shí),微細(xì)的粉塵仍保留在流線內(nèi),這時(shí)流線比較緊密。如果粉塵顆粒的半徑大于粉塵中心到達(dá)纖維邊緣的距離,粉塵即被捕獲,稱為鉤附效應(yīng)。
(4)擴(kuò)散效應(yīng):當(dāng)粉塵顆粒極為細(xì)?。?.2μm以下)時(shí),在氣體分子的碰撞下偏離流線做不規(guī)則的運(yùn)動(亦稱熱運(yùn)動或布朗運(yùn)動),這就增加了粉塵與纖維的接觸機(jī)會,使粉塵被捕獲。粉塵顆粒愈小,運(yùn)動愈激烈,從而與纖維接觸的機(jī)會也愈多。
碰撞、鉤附及擴(kuò)散效應(yīng)均隨纖維的直徑減少而增加,隨濾料的孔隙率增加而減少,因而所采用的濾料纖維愈細(xì),纖維愈密實(shí),濾料的除塵效率愈高。
(5)重力沉降:顆粒大、相對密度大的粉塵,在重力作用下而沉降下來,這與5在沉降室中粉塵的運(yùn)動機(jī)理相同。
(6)靜電作用:如果粉塵與濾料的荷電相反,則粉塵易于吸附于濾料上,從而提高除塵效率,但被吸附的粉塵難于被剝離下來。反之,如果兩者的荷電相同,則粉塵受到濾料的排斥,效率會因此而降低,但粉塵容易從濾袋表面剝離。不同濾料除塵機(jī)理的差異目前,布袋除塵器采用的濾料可歸納為三大類:
(1)紡織物濾料(包括無絨的素布和絨布);
(2)氈或針刺氈濾料;
(3)薄膜(覆膜)濾料。
不同的濾料,粉塵的過濾機(jī)理是各不相同的。
紡織物濾料的孔隙存在于經(jīng)、緯紗之間(一般線徑300~700μm,間隙100~200μm)以及纖維之間,而后者占全部孔隙的30%~50%。開始濾塵時(shí),氣流大部分從經(jīng)、緯紗之間的小孔通過,只有小部分粉塵穿過纖維間的縫隙(對高捻度紗幾乎不通過),粗顆粒塵便嵌進(jìn)纖維間的小孔內(nèi),氣流繼續(xù)通過纖維間的縫隙,此時(shí)濾料即成為對粗、細(xì)粉塵顆
粒都有 效的過濾材料,而且形成稱為“初次黏附層”或“第 二過濾層”的粉塵層,于是粉塵層表面出現(xiàn)以強(qiáng)制篩濾效應(yīng)捕集粉塵的過程。此外,由于氣流中粉塵的直徑通常比纖維細(xì)小,因而碰撞、鉤附、擴(kuò)散等效應(yīng)明顯增加,除塵效率提高。
氈或針刺氈濾料,由于本身構(gòu)成厚實(shí)多孔濾床,可以充分發(fā)揮上述效應(yīng),因而該“第 二過濾層”的過濾作用顯的并不重要。關(guān)注火電廠技術(shù)聯(lián)盟!
覆膜濾料,其表面上有 一層人工合成的、內(nèi)部呈網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)的、厚50μm、每平方厘米含有14億個(gè)微孔的特 制薄膜,顯然其過濾作用主要是篩濾效應(yīng)(也稱為表面過濾)。
合理的清灰周期
布袋除塵器在實(shí)際運(yùn)行中,需要對濾料進(jìn)行周期性的清灰。隨著捕集粉塵量的不斷增加,濾料對粗細(xì)粉塵顆粒表現(xiàn)出強(qiáng)制過濾效應(yīng)的捕集過程,由于粉塵初次黏附層不斷增厚,其過濾效率隨之提高,布袋除塵器的阻力也逐漸增加,而通過濾袋的風(fēng)量逐漸減小,系統(tǒng)能耗增加。這時(shí)需對濾袋進(jìn)行清灰處理。既要及時(shí)、均勻地除去濾袋上的積灰,又要避免過度清灰,使其能保留“初次黏附層”,保證工作穩(wěn)定和高 效率,這對于孔隙較大的或易于清灰的濾料更為重要。當(dāng)除塵器工作60min清灰一次時(shí),則濾袋阻力和通風(fēng)量可立即恢復(fù)到原來數(shù)值。隨著清灰周期的縮短,布袋除塵器的風(fēng)量、風(fēng)壓將更加穩(wěn)定;但清灰過頻,又會印起二次揚(yáng)塵、縮短濾袋使用壽命。所以,一個(gè)特定的布袋除塵器在具體的運(yùn)行工況下,選擇合理的清灰周期是至關(guān)重要的。
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構(gòu)等部分組成。布袋除塵器性能的好壞是除了正確的選擇布袋的材料外,清灰系統(tǒng)對布袋除塵器起著重要的決定性作用。
袋式除塵器的技術(shù)特點(diǎn)是,除塵效率高達(dá)99%,除塵器出口的氣體含塵濃度的數(shù)目在10mg/m2之內(nèi),對于亞微米粒徑的細(xì)塵有這較高的分辨率,處理的范圍很廣泛,用于工業(yè)爐窯的煙氣除塵,減少了大氣污染的排放量,對于粉塵的特性不敏感,不受到粉塵和電阻的影響,采用玻璃纖維、P84等耐 高溫濾料和聚四氟乙烯時(shí),可以在200℃以上進(jìn)行,結(jié)構(gòu)
簡單、維護(hù)方便、在同樣的除塵效率下,也比電除塵器的造價(jià)低。
布袋除塵器是纖維過濾、或膜過濾與粉塵層過濾的組合,它的除塵機(jī)理是篩濾、慣性碰撞、鉤附、擴(kuò)散、重力沉降和靜電等效應(yīng)綜合作用的結(jié)果。
(1)篩濾效應(yīng):當(dāng)粉塵的顆粒直徑較濾料纖維間的空隙或?yàn)V料上粉塵間的孔隙大時(shí),粉塵被阻留下來,稱為篩濾效應(yīng)。對于常用的織物濾料來說,這種效用是很小的,因?yàn)槔w維之間的空隙往往大于粉塵顆粒直徑。只是當(dāng)織物上沉積大量的粉塵后,篩濾效應(yīng)才充分顯示出來。
(2)碰撞效應(yīng):當(dāng)含塵氣流接近于濾料纖維時(shí),氣流繞過纖維,但1μm以上的較大顆粒由于慣性作用,偏離氣流流線,仍保持原有方向,撞擊到纖維上,粉塵被捕集下來,稱為碰撞效應(yīng)。
(3)鉤附效應(yīng):當(dāng)含塵氣流接近于濾料纖維時(shí),微細(xì)的粉塵仍保留在流線內(nèi),這時(shí)流線比較緊密。如果粉塵顆粒的半徑大于粉塵中心到達(dá)纖維邊緣的距離,粉塵即被捕獲,稱為鉤附效應(yīng)。
(4)擴(kuò)散效應(yīng):當(dāng)粉塵顆粒極為細(xì)?。?.2μm以下)時(shí),在氣體分子的碰撞下偏離流線做不規(guī)則的運(yùn)動(亦稱熱運(yùn)動或布朗運(yùn)動),這就增加了粉塵與纖維的接觸機(jī)會,使粉塵被捕獲。粉塵顆粒愈小,運(yùn)動愈激烈,從而與纖維接觸的機(jī)會也愈多。
碰撞、鉤附及擴(kuò)散效應(yīng)均隨纖維的直徑減少而增加,隨濾料的孔隙率增加而減少,因而所采用的濾料纖維愈細(xì),纖維愈密實(shí),濾料的除塵效率愈高。
(5)重力沉降:顆粒大、相對密度大的粉塵,在重力作用下而沉降下來,這與5在沉降室中粉塵的運(yùn)動機(jī)理相同。
(6)靜電作用:如果粉塵與濾料的荷電相反,則粉塵易于吸附于濾料上,從而提高除塵效率,但被吸附的粉塵難于被剝離下來。反之,如果兩者的荷電相同,則粉塵受到濾料的排斥,效率會因此而降低,但粉塵容易從濾袋表面剝離。不同濾料除塵機(jī)理的差異目前,布袋除塵器采用的濾料可歸納為三大類:
(1)紡織物濾料(包括無絨的素布和絨布);
(2)氈或針刺氈濾料;
(3)薄膜(覆膜)濾料。
不同的濾料,粉塵的過濾機(jī)理是各不相同的。
紡織物濾料的孔隙存在于經(jīng)、緯紗之間(一般線徑300~700μm,間隙100~200μm)以及纖維之間,而后者占全部孔隙的30%~50%。開始濾塵時(shí),氣流大部分從經(jīng)、緯紗之間的小孔通過,只有小部分粉塵穿過纖維間的縫隙(對高捻度紗幾乎不通過),粗顆粒塵便嵌進(jìn)纖維間的小孔內(nèi),氣流繼續(xù)通過纖維間的縫隙,此時(shí)濾料即成為對粗、細(xì)粉塵顆
粒都有 效的過濾材料,而且形成稱為“初次黏附層”或“第 二過濾層”的粉塵層,于是粉塵層表面出現(xiàn)以強(qiáng)制篩濾效應(yīng)捕集粉塵的過程。此外,由于氣流中粉塵的直徑通常比纖維細(xì)小,因而碰撞、鉤附、擴(kuò)散等效應(yīng)明顯增加,除塵效率提高。
氈或針刺氈濾料,由于本身構(gòu)成厚實(shí)多孔濾床,可以充分發(fā)揮上述效應(yīng),因而該“第 二過濾層”的過濾作用顯的并不重要。關(guān)注火電廠技術(shù)聯(lián)盟!
覆膜濾料,其表面上有 一層人工合成的、內(nèi)部呈網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)的、厚50μm、每平方厘米含有14億個(gè)微孔的特 制薄膜,顯然其過濾作用主要是篩濾效應(yīng)(也稱為表面過濾)。
合理的清灰周期
布袋除塵器在實(shí)際運(yùn)行中,需要對濾料進(jìn)行周期性的清灰。隨著捕集粉塵量的不斷增加,濾料對粗細(xì)粉塵顆粒表現(xiàn)出強(qiáng)制過濾效應(yīng)的捕集過程,由于粉塵初次黏附層不斷增厚,其過濾效率隨之提高,布袋除塵器的阻力也逐漸增加,而通過濾袋的風(fēng)量逐漸減小,系統(tǒng)能耗增加。這時(shí)需對濾袋進(jìn)行清灰處理。既要及時(shí)、均勻地除去濾袋上的積灰,又要避免過度清灰,使其能保留“初次黏附層”,保證工作穩(wěn)定和高 效率,這對于孔隙較大的或易于清灰的濾料更為重要。當(dāng)除塵器工作60min清灰一次時(shí),則濾袋阻力和通風(fēng)量可立即恢復(fù)到原來數(shù)值。隨著清灰周期的縮短,布袋除塵器的風(fēng)量、風(fēng)壓將更加穩(wěn)定;但清灰過頻,又會印起二次揚(yáng)塵、縮短濾袋使用壽命。所以,一個(gè)特定的布袋除塵器在具體的運(yùn)行工況下,選擇合理的清灰周期是至關(guān)重要的。
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