袋式除尘器的工作原理描述

​​袋式除尘器的工作原理描述

袋式除尘器依靠编织或毡制滤布作为过滤材料，从含尘气体中分离灰尘。它的工作原理是利用灰尘通过集尘袋所产生的筛分、惯性、粘附、扩散和静电等作用将灰尘截留。

(1)筛选功能

当含尘气体通过除尘袋时，除尘袋纤维之间的空间隙或吸附在滤布表层的灰尘之间的空间隙将大于空间隙直径的灰尘分离出来，称为筛分。对于新的滤布，由于纤维之间的空间隙很大，这种效果不明显，除尘效率也低。只有经过必要的使用时间，滤布表面才会建立起必要厚度的粉尘层，筛分效果相当显著。清洗后，由于滤布表面和内部仍有必要量的灰尘，仍能保持较高的除尘效率。

对于针刺毡或堆积滤布，由于毡或堆积滤布本身构成了较厚的多孔过滤层，可以充分发挥筛分功能，而不是完全依靠粉尘层来保持较高的除尘效率。

(2)惯性作用

当含尘气体通过滤布纤维时，气流绕过纤维，大于1um的粉尘因惯性仍保持直线运动并撞击纤维而被截留。粒径越大，惯性效应越大。过滤风速越高，惯性效应越大，但风速越高，通过滤布的风量越大。气流会突破滤布的薄弱部位，导致除尘效率下降。气体流速越高，磨损现象越严重。过滤气体速度越高，出口气体粉尘浓度越大，除尘效率越低。

不同质量的滤布过滤气体速度与除尘效率的关系不同。斜纹玻璃布、薄缎面玻璃布、厚缎面玻璃布和素丝，由于滤布较薄，容易磨损，除尘效率随着过滤风速的增加而降低。单面绒棉布和呢绒，由于滤布较厚，除尘效率不完全取决于粉尘层的建立，同时不易磨损，所以除尘效率随着过滤气体流速的增加几乎不变。

(3)扩散

当尘粒在0.2um以下时，极细的粉尘引起气体分子热运动等布朗运动，增加了粉尘与滤布表层的接触机会，使粉尘被截留。这种扩散效应与惯性效应相反，惯性效应随过滤气体速度的减小而增大，随粉尘粒径的减小而增大。以玻璃纤维除尘袋为例，纤维越细，除尘效率越高。但细纤维直径的压力损失需要比粗纤维大，耐腐蚀性能越薄，耐腐蚀性能越差。

(4)附着力

当含尘气体靠近滤布时，细小的粉尘仍随气流运动。如果灰尘的半径大于灰尘中心到滤布边缘的距离，灰尘会被滤布卡住并被截留。滤布的空间隙越小，附着力越明显。

(5)静电效应

粒子相互碰撞会发射电子，产生静电。如果滤布是绝缘体，它会给滤布充电。当灰尘和滤布的电荷相反时，灰尘会吸附在滤布上，这将提高除尘效率，但很难去除灰尘。相反，如果两者的电荷相似，则会引起排斥，降低除尘效率。因此，静电作用可以提高或阻碍滤布的除尘效率。为了保证除尘效率，必须根据粉尘的荷电特性选择滤布。大多数静电效应仅在灰尘颗粒尺寸小于1um并且过滤气体速度非常低时才表现出来。在外加电场的条件下，可以增强静电效应，提高除尘效率。

如前所述，在过滤操作所需的时间后，由于粘附等作用，灰尘颗粒会在滤布网孔之间桥接，这将使气流通过滤布的孔径变得非常小，从而使滤布网孔及其表层迅速拦截灰尘，通过发展变化成为灰尘层。清洗后，仍留有必要厚度的灰尘，称为初始灰尘层。由于粉尘初级层中粉尘的粒径一般小于纤维，基本上增加了筛分、惯性、粘附和扩散等功能，显著提高了除尘效率。可以看出，袋式除尘器的高效性和一次除尘层比滤布本身起着更重要的作用。大多数合成纤维织物的网眼尺寸为20 ~ 50um，如果是起毛的，则为5 ~ 10um。有了这样的滤布，只要设计得当，即使是0.1um的烟雾也能达到接近100%的除尘效率。

从除尘原理也可以知道，袋式除尘器收集无粘性、无纤维粉尘符合客观要求，初始浓度为0.0001 ~ 1000 g/m3，粒径为0.1 ~ 200 um。浓度过高或粒径大于200um的粉尘必须先用旋风除尘器去除。袋式除尘器除尘效率高，可达99%以上，相当稳定。但不适用于满足客观条件要求的粘性、含水物料。当气体含有水蒸气时，应防止冷凝。

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