袋式除塵器的原理

袋式除塵器是利用多孔的袋裝過濾元件從含塵氣體中捕集粉塵的一種除塵設(shè)備。主要由過濾裝置和清灰裝置兩個(gè)部分組成。前者的作用是捕集粉塵；后者則用以定期清除濾袋上的積塵，保持除塵器的處理能力。通常還設(shè)有清灰控制裝置，是除塵器按一定的時(shí)間間隔和程序清灰。

通常認(rèn)為袋式除塵器對塵粒的捕集分離包括兩個(gè)過程。

1、過濾材料對塵粒的捕集。這一過程中包括觀星碰撞效應(yīng)、截留效應(yīng)、擴(kuò)散效應(yīng)、靜電效應(yīng)、篩濾效應(yīng)、重力沉降效應(yīng)。

一般粒徑較大的粉塵主要依靠碰撞效應(yīng)捕集。當(dāng)含塵氣流接近濾料的纖維時(shí)，秋柳流線圍繞捕集纖維迅速拐彎，其中較大的例子由于慣性力的作用，偏離了流線，繼續(xù)沿著原來的運(yùn)動(dòng)方向前進(jìn)，同捕集纖維發(fā)生碰撞而被捕集。慣性碰撞是過濾除塵的主要機(jī)制之一，而塵粒能否同捕集纖維發(fā)生碰撞主要取決于運(yùn)動(dòng)粒子所具有的慣性力的大小，為了提高慣性碰撞效應(yīng)，可以適當(dāng)提高通過濾料的氣流流速。

對于具有一定尺寸直徑的塵粒，質(zhì)量可以忽略的塵粒，如果所依據(jù)的流線把他們帶到距捕集纖維表面d/2以內(nèi)的距離就會(huì)被捕集。

在氣流中對于粒徑小于1μm的塵粒由于氣體分子的運(yùn)動(dòng)撞擊，使其產(chǎn)生布朗悅動(dòng)。這種塵粒無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，吃了可能產(chǎn)生塵粒之間的凝集外，還有向低濃度區(qū)擴(kuò)散的趨勢。由于捕集纖維表面的濃度較低，所以小塵粒向著纖維表面擴(kuò)散，并與纖維碰撞而被捕集。當(dāng)過濾速度較高時(shí)，擴(kuò)散效應(yīng)就會(huì)下降。

有許多人造纖維編織的濾料，當(dāng)氣流穿過時(shí)，由于摩擦產(chǎn)生靜電現(xiàn)象，同時(shí)有許多粉塵在輸送過程中也會(huì)由于摩擦或其他幾只使其帶有電荷，這樣就可能在濾料和塵粒之間形成一個(gè)電位差，當(dāng)塵粒隨著氣流趨向?yàn)V料時(shí)，由于庫侖力作用，促使粉塵和濾料纖維碰撞并增強(qiáng)濾料對粉塵的吸附力而被捕集，從而提高過濾效率。

當(dāng)塵粒的粒徑大于濾料孔隙時(shí)，塵粒即被濾料孔隙篩濾下來，因此篩濾效應(yīng)能捕集粒徑大于孔隙的粉塵。當(dāng)粉塵沉集在鋁料表面上而使濾料孔隙變小時(shí)，粒徑較小的顆粒也不能從孔隙通過從而被捕集，隨著粉塵層的形成和加厚，篩濾捕集效率會(huì)顯著提高。

對于粒徑大、密度大的塵粒，在重力作用下可以自然沉降到濾料上，這種作用稱為重力沉降效應(yīng)。

2、粉塵層對塵粒的捕集

如前所述，過濾操作一定時(shí)間后，由于粘附等作用，塵粒在濾料網(wǎng)孔間產(chǎn)生架橋現(xiàn)象，使氣流通過濾料的孔徑變得很小，從而使濾料網(wǎng)孔及其表面迅速截留粉塵形成粉塵層。當(dāng)清灰后依然殘留一定厚度的粉塵，成為粉塵初層。由于粉塵初層中粉塵粒徑通常都比纖維小，因此篩濾、慣性、截留和擴(kuò)散等作用都有所增加，使除塵效率顯著提高。由此可見，袋式除塵器的高效率，粉塵初層起著比濾料本身更為重要的作用。一般合成纖維布的網(wǎng)孔為20—50μm，如為起毛的則為5—10μm，用這樣的濾料，只要設(shè)計(jì)得當(dāng)，就是0.1μm的塵粒也能獲得將近100%的除塵效率。

當(dāng)濾袋表面積附的粉塵層厚到一定程度時(shí)，需要對濾袋進(jìn)行清灰，以保證濾袋持續(xù)工作所需的透氣性。袋式除塵器正是在這種不斷濾塵而又不斷清灰的交替過程中進(jìn)行工作的。