布袋除尘器的工作原理

1.除尘机理

当含尘气体通过滤料时，粉尘被阻留在其表面上，干净空气则透过滤料的缝隙排出，空气过滤技术是布袋除尘器的基本原理。目前用于空气过滤的主要有纤维过滤、膜过滤(覆膜或薄膜)和粉尘层过滤，这三种方式都能达到将气溶胶中固体颗粒分离出来的目的，但它们的分离机理是不一样的。布袋除尘器是纤维过滤、或膜过滤与粉尘层过滤的组合，它的除尘机理是筛滤、惯性碰撞、钩附、扩散、重力沉降和静电等效应综合作用的结果。

（1）筛滤效应  当粉尘的颗粒直径较滤料纤维间的空隙或滤料上粉尘间的孔隙大时，粉尘被阻留下来，称为筛滤效应。对于常用的织物滤料来说，这种效用是很小的，因为纤维之间的空隙往往大于粉尘颗粒直径。只是当织物上沉积大量的粉尘后，筛滤效应才充分显示出来。

（2）碰撞效应  当含尘气流接近于滤料纤维时，气流绕过纤维，但1μm以上的较大颗粒由于惯性作用，偏离气流流线，仍保持原有方向，撞击到纤维上，粉尘被捕集下来，称为碰撞效应。

（3）钩附效应  当含尘气流接近于滤料纤维时，微细的粉尘仍保留在流线内，这时流线比较紧密。如果粉尘颗粒的半径大于粉尘到达纤维边缘的距离，粉尘即被捕获，称为钩附效应。

（4）扩散效应  当粉尘颗粒为细小（0.2μm以下）时，在气体分子的碰撞下偏离流线做不规则的运动（亦称热运动或布朗运动），这就增加了粉尘与纤维的接触机会，使粉尘被捕获。粉尘颗粒愈小，运动愈激烈，从而与纤维接触的机会也愈多。

碰撞、钩附及扩散效应均随纤维的直径减少而增加，随滤料的孔隙率增加而减少，因而所采用的滤料纤维愈细，纤维愈密实，滤料的除尘效率愈高。

（5）重力沉降  颗粒大、相对密度大的粉尘，在重力作用下而沉降下来，这与5在沉降室中粉尘的运动机理相同。

（6）静电作用  如果粉尘与滤料的荷电相反，则粉尘易于吸附于滤料上，从而提高除尘效率，但被吸附的粉尘难于被剥离下来。反之，如果两者的荷电相同，则粉尘受到滤料的排斥，效率会因此而降低，但粉尘容易从滤袋表面剥离。

2.不同滤料除尘机理的差异

目前，布袋除尘器采用的滤料可归纳为三大类：

（1）纺织物滤料（包括无绒的素布和绒布）；

（2）毡或针刺毡滤料；

（3）薄膜（覆膜）滤料。

不同的滤料，粉尘的过滤机理是各不相同的。

纺织物滤料的孔隙存在于经、纬纱之间（一般线径300～700μm，间隙100～200μm）以及纤维之间，而后者占全部孔隙的30%～50%。开始滤尘时，气流大部分从经、纬纱之间的小孔通过，只有小部分粉尘穿过纤维间的缝隙（对高捻度纱几乎不通过），粗颗粒尘便嵌进纤维间的小孔内，气流继续通过纤维间的缝隙，此时滤料即成为对粗、细粉尘颗粒都的过滤材料，而且形成称为“初次黏附层”或“   过滤层”的粉尘层，于是粉尘层表面出现以强制筛滤效应捕集粉尘的过程。此外，由于气流中粉尘的直径通常比纤维细小，因而碰撞、钩附、扩散等效应明显增加，除尘效率提高。

毡或针刺毡滤料，由于本身构成厚实多孔滤床，可以充分发挥上述效应，因而该“   过滤层”的过滤作用显的并不重要。

覆膜滤料，其表面上有 一层人工合成的、内部呈网格状结构的、厚50μm、每平方厘米含有14亿个微孔的   薄膜，显然其过滤作用主要是筛滤效应(也称为表面过滤）。

3.合理的清灰周期

布袋除尘器在实际运行中，需要对滤料进行周期性的清灰。随着捕集粉尘量的不断增加，滤料对粗细粉尘颗粒表现出强制过滤效应的捕集过程，由于粉尘初次黏附层不断增厚，其过滤效率随之提高，布袋除尘器的阻力也逐渐增加，而通过滤袋的风量逐渐减小，系统能耗增加。这时需对滤袋进行清灰处理。既要及时、均匀地除去滤袋上的积灰，又要避免过度清灰，使其能保留“初次黏附层”，保证工作稳定和   ，这对于孔隙较大的或易于清灰的滤料   为重要。当除尘器工作60min清灰一次时，则滤袋阻力和通风量可立即恢复到原来数值。随着清灰周期的缩短，布袋除尘器的风量、风压将   加稳定；但清灰过频，又会印起二次扬尘、缩短滤袋使用寿命。所以，一个特定的布袋除尘器在具体的运行工况下，选择合理的清灰周期是至关重要的。