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除尘器滤袋的除尘效应

  袋式除尘器除尘机理是粉尘通过纤维时产生筛滤、碰撞、钩住、扩散、重力和静电等效应而被阻留,从而得以捕集。研究在种种条件下的各种效应对除尘效率的影响,有助于控制提高袋式除尘器工作性能的条件,使袋式除尘器高负荷、高效率地运行。
  (一)除尘滤袋筛滤效应
  当粉尘的直径大于滤料内纤维间的空隙或吸附在滤料表面粉尘间的孔隙时,粉尘被阻留下来,称为筛滤效应。对于新滤料来说,这种效应很小,因为纤维这间的空隙大于粉尘颗粒直径,只在滤料表面形成粉尘层时,筛滤效应才比较明显。
  (二)除尘滤袋碰撞效应
  当含尘气流接近滤料纤维时,气流绕过纤维,而大于1微米的粉尘由于惯性作用,偏离气流流线,仍保持原有方向,撞击到纤维上,所有处理粉尘轨迹临界线内的粉尘均到达纤维表面上而被捕集,这种碰撞效应随粉尘直径及流速的增大而增强。
  (三)除尘滤袋钩住效应
  当含尘气流接近滤料纤维时,微细的粉尘仍保留在流线内,此时流线比较紧密,若粉尘半径大于粉尘中心到纤维边缘的距离时,粉尘即被捕集;这种效应称为钩住效应。它随滤料的气孔率减小而增强。
  (四)除尘滤袋扩散效应
  当粉尘极为细小(0.2微米以下)时,由于气体分子碰撞而偏离流线,作不规则的运动(称为热运动或布朗运动),从而增加了粉尘与纤维的接触机会,使粉尘被捕集,这种效应称为扩散效应。它随流速的降低、纤维和粉尘直径的减小而增强。
  (五)除尘滤袋静电效应
  当粉尘与滤料的荷电相反,粉尘被吸附在滤料上,从而提高了过滤效率,但粉尘难以被清除。当粉尘与滤料的荷电相同时,粉尘受到排斥,过滤效率降低,这种效应称为静电效应。它只有当粉尘小于1微米以及流速很低时才显示出来。如果外加电场,可加强此效应,提高除尘效率。
  总之,在实际过滤过程中,随着滤料孔隙、气流以及其他因素的变化,各种效应对不同滤料过滤性能的影响也不同。例如,素布中的孔隙存在于经、纬线以及纤维之间,后者占全部孔隙的30-50%。开始滤尘时,气流大部分从织物线间小孔通过,只有小部分穿过纤维间的缝隙(对高捻度纱几乎不通过)。其后,由于粗尘粒嵌在织物线间小孔,使通过纤维间隙的气流增多,该滤布即成为对粗、细尘粒都有效的过滤材料。由于形成“二次过滤介质”的粉尘层,所以在粉尘表面和容尘滤料内部出现了较强筛滤效应沉积粉尘的过程。此外,由于粉尘层中粉尘的直径通常都比纤维小,碰撞、钩住、扩散等效应也有所增加,使过滤效率显著提高。而绒布是素布通过起绒机拉刮成具有绒毛的织物。开始滤尘时,尘粒首先被覆盖纱线孔隙的多孔绒毛层所捕集,经、纬织绒的作用大都成为一种受力的支撑。绒布本身所具有的多孔绒毛层和吸附在绒毛层上的粉尘层,使得它的容尘量比素布大,过滤效率比素布高。
  由此可见,袋式除尘器的高效率主要是靠在除尘滤袋上建立的粉尘层,对过滤效率来说,粉尘层起着比滤料本身更为重要的过滤作用。滤料在一般情况下只起着表面支撑作用。在脉冲布袋式除尘器使用起绒滤料或毛毡除尘布袋时,因喷吹能量高,即使粉尘层受到破坏,由于滤料本身具有过滤能力,加之其内部还剩余一定粉尘,仍可保证高效率。
  对于除尘机理研究,国外已做了大量工作。研究的途径由考虑单一纤维体的效率到相邻纤维间效率的影响;根据实际过滤过程中粉尘层的建立提出穿透机理;根据新的过滤特点导出设备阻力与脉冲喷吹压力、清灰间隔及滤料上粉尘层厚度的关系式等。由于理论研究的不断深入,使理论计算更接近寮际,提高了除尘器的工作性能。
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