第6章过滤式除尘器讲述资料.ppt

§6 过滤式除尘器 过滤式除尘器是用多孔过滤介质将气固两相流体中的粉尘颗粒捕集分离下来的一种高效除尘设备（简称过滤器）。 分类 ：根据过滤方式的不同，可分为表面过滤（袋式除尘器）和内部过滤（颗粒层除尘器）两种方式。 袋式收尘器是利用多孔纤维材料制成的滤袋（简称布袋）将含尘气流中的粉尘捕集下来的一种干式高效除尘装置。 特点：除尘效率高、运行稳定、性能可靠等优点，因此广泛使用于工业含尘废气净化工程。但目前存在的主要问题是：普通滤袋寿命短 、不耐高温、易糊袋。 §6.1 袋式除尘器的除尘过程及机理 §6.1.1 袋式除尘器的除尘过程 两个阶段：1. 滤布纤维捕集尘粒，除尘效率较低；2. 粉尘层捕集，除尘效率大大提高，阻力达到一定限度后清灰。 §6.1.2 袋式除尘器的滤尘机理 1.筛分效应 当粉尘粒径大于滤袋纤维间隙或粉 尘层孔隙时，粉尘颗 粒将会被阻留 在滤袋表面 2．碰撞效应 当含尘气流接近滤袋纤维时，较 大的颗粒则由于惯性作用偏离空 气运动轨迹直接与纤维相撞而捕集。 3.粘附效应 含尘气体流经滤袋纤维时，部分靠 近纤维的尘粒将会与纤维边缘相接触，并被纤维所钩挂、粘附而捕集。 4.扩散效应 当尘粒直径小于0.2微米时，由于颗粒作不规则的布朗运动，碰到滤袋纤维而被捕集。 5.静电效应 滤料和尘粒往往会带有电荷，当滤料和尘粒所带电荷相反时，尘粒会吸附在滤袋上。 6.重力沉降 进入除尘器的含尘气流中，部分粒径与密度较大的颗粒会在重力作用下自然沉降。 图6-2 不同状态下滤料的除尘效率 §6.2 袋式除尘器的性能 §6.2.1过滤速度 袋式除尘器处理的含尘气体流量除以滤布的总面积所得的速度。 过滤比负荷 每单位过滤面积、单位时间内过滤气体的量 qf = 60 Vf 一般而言，当过滤的粉尘较细时，过滤风速Vf应取较小值，反之则应取较大值；此外，当含尘浓度较大时，滤速应取小些，反之则应取大些。 §6.2.2除尘效率 对于附有粉尘层的滤料的除尘效率，Dennis和Klemm提出了如下除尘效率计算公式： CR是脱除浓度（常数），Dennis取CR=0.5 mg/m3；m是滤料上的粉尘负荷，g/m3 §6.2.3 阻力损失 ξ0是清洁滤料的阻力系数，1/m；μ是气体的粘度，Pa·s；α是粉尘平均阻力系数，m/kg；md是积聚的粉尘负荷，kg/m2 设Cj为进口气体含尘浓度，η为平均 除尘效率，t为过滤时间，则滤布上的粉尘负荷md为： §6.2.4 袋式除尘过程分析 式中： B、C是操作常数；Q是气体流量，m3/h；Vg 是通过除尘器的气体体积，m3。 1.定压运行 代入上式 积分得： 两端同除Vg得： 若以t/Vg对Vg作图可得一直线，其斜率为B/2·ΔP，截距为C/ΔP，因此，当已知Vg及t两个参数后，即可求得B、C值。解方程可求得Vg对t的表达式： 解方程可求得： 取微分： 2.定流量运行 所谓定流量运行是指维持过滤气体流量不变，而使压强发生变化的运行方式。即： Q(t) = dVg/dt = 常数 Vg= Qt ΔP = BQ2t +CQ 其压损与流量随时间的变化关系如图6-3所示: 图6-3袋式除尘器压力损失与气体流量随时间的变化 §6.2.5 影响除尘效率的主要因素 1. 滤布的积尘状态 1. 清洁（新的或清洗后的）滤料滤尘效率最低； 2. 随着积尘厚度的增加，效率逐步提高； 3. 对粒径为0.2~0.4μm的粉尘，滤料在不同的积尘状态下，其过滤效率都最低。 2.滤料结构 1) 滤料结构不同，其滤尘效率亦不相同; 2) 素布结构的滤料滤尘效率最低; 3) 绒布的滤尘效率相对较高; 对单侧起绒的滤布而言，从无绒面过滤效率反而更高。 4) 对于无纺织毛毡和针刺纤维滤料，即使在清灰后也能保持较高的滤尘效率。 图6-4 滤料种类、粉尘负荷与滤尘效率的关系 §6.3 袋式除尘器的结构 §6.3.1 袋式除尘器的结构分类 1. 按滤袋形状分类 1) 圆筒型（简称圆袋） 受力均匀，连接简单，换袋容易; 2) 扁筒型（简称扁袋） 空间利用率高，在同样体积内可多布置20~40%过滤面积的滤袋，除尘器体积较小。 2．按进气位置分类 1） 上进风 含尘气体从除尘器上部进气，粉尘沉降方向与气流方向一致，粉尘在袋内移动距离较远，粉尘层形成均匀，过滤性能较好。但滤袋安装较为复杂，且配气室需设在壳体顶部，使除尘器高度有所增加。 2） 下进风 含尘气体从除尘器下部进气，粒径较大的粉尘直接沉入灰斗，一般只有细粉尘与滤袋接触，因此滤袋磨损小。但由于气流方向与颗粒沉降方向相反，会造成清灰