布袋除塵器的原理和工藝流程
布袋除塵器的工藝流程，煙氣、粉塵通過濾袋，去處絕大部分塵粒后，通過出風(fēng)管和引風(fēng)機，后由煙囪排出。因此，對煙氣粉塵處理過程的操作及對煙氣粉塵處理設(shè)備——布袋除塵器的維護必須考慮到對濾袋的適當保護。布袋除塵器很久以前就已廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)部門中，用以捕集非粘結(jié)非纖維的工業(yè)粉塵和揮發(fā)物，捕獲粉塵微粒可達0.1微米。但是，當用它處理含有水蒸汽的氣體時，應(yīng)避免出現(xiàn)結(jié)露問題。袋式除塵器具有很高的凈化效率，就是捕集細微的粉塵效率也可達99％以上，而且其效率比高。
布袋除塵器的工藝流程就是利用濾料捕獲煙氣中的塵粒。濾料捕獲塵粒的能力決定除塵器的除塵效率。因此，整個除塵器的工藝流程可以簡單描述為通過對經(jīng)過除塵器的含塵氣流的阻力的控制，使濾料保持大的捕獲塵粒的能力，此控制即為周期地對布袋清灰，防止氣流阻力過大。為防止濾料的壓力降過大，必須周期地對濾袋進行清灰。濾袋清灰并不是將濾袋上的灰層全部徹底清除，清灰后將殘余少量由極細微塵粒組成的布粉層，用于下一除塵過濾室中由花板分隔成凈氣室（上箱體）和含塵室（中箱體）兩部分。濾袋安裝在花板上。含塵氣流在穿過濾袋進入凈氣室（此過程即為過濾過程或稱為除塵過程）時，濾袋外表面即留下一層灰層（布粉層）。與濾袋材質(zhì)相比，灰層更為細密。事實上，小的塵粒是由灰層捕獲的，否則就能穿過濾袋。因此，新的濾袋在剛投入使用時，將有極細微的塵粒穿透濾袋逃逸，在煙囪口形成羽狀煙，當布粉層形成后，羽狀煙即消失。
布袋除塵器的工藝流程含塵氣體通過濾布時，濾布纖維間的空隙或吸附在濾布表面粉塵間的空隙把大于空隙直徑的粉塵分離下來，稱為篩分作用。對于新濾布，由于纖維之間的空隙很大，這種效果不明顯，除塵效率也低。只有在使用一定時間后，在濾袋表面建立了一定厚度的粉塵層，篩分作用才比較顯著。清灰后，由于在濾袋表面以及內(nèi)部還殘留一定量的粉塵，所以仍能保持較好的除塵效率。對于針刺氈或起絨濾布，由于氈或起絨濾布本身構(gòu)成厚實的多孔濾層，可以比較充分發(fā)揮篩分作用，不完全依靠粉塵層來保持較高的除塵效率。
含塵氣體通過濾布纖維時，大于1μm的粉塵由于慣作用仍保持直線運動撞擊到纖維上而被捕集。粉塵顆粒直徑越大，慣作用也越大。過濾氣速越高，慣作用也越大，但氣速太高，通過濾布的氣量也增大，氣流會從濾布薄弱處穿破，造成除塵效率降低。氣速越高，穿破現(xiàn)象越嚴重。
當粉塵顆粒在0.2μm以下時，由于粉塵極為細小而產(chǎn)生如氣體分子熱運動的布朗運動，增加了粉塵與濾布表明的接觸機會，使粉塵被捕集。這種擴散作用與慣作用相反，隨著過濾氣速的降低而增大，粉塵粒徑的減小而增強。以玻璃纖維為例，纖維越細除塵效率越高。但纖維直徑細的壓力損失要比粗的纖維大，耐蝕也越細越差。
布袋除塵器的工作機理是含塵煙氣通過過濾材料，塵粒被過濾下來，過濾材料捕集粗粒粉塵主要靠慣碰撞作用，捕集細粒粉塵主要靠擴散和篩分作用。濾料的粉塵層也有一定的過濾作用。
布袋除塵器除塵效果的優(yōu)劣與多種因素有關(guān)，但主要取決于濾料。布袋除塵器的濾料就是合成纖維、天然纖維或玻璃纖維織成的布或氈。根據(jù)需要再把布或氈縫成圓筒或扁平形濾袋。根據(jù)煙氣質(zhì)，選擇出適合于應(yīng)用條件的濾料。通常，在煙氣溫度低于120，要求濾料具有耐酸和耐久的情況下，常選用滌綸絨布和滌綸針刺氈；在處理高溫?zé)煔?<250)時，主要選用石墨化玻璃絲布；在某些特殊情況下，選用炭素纖維濾料等。
布袋除塵器運行中控制煙氣通過濾料的速度(稱為過濾速度)頗為重要。一般取過濾速度為0．5—2m／min，對于大于0．1&181;m的微粒效率可達99％以上，設(shè)備阻力損失約為980—I470Pa。布袋除塵器安裝要點
重力沉降作用——含塵氣體進入布袋除塵器時，顆粒大、比重大的粉塵，在重力作用下沉降下來，這和沉降室的作用完全相同。
篩濾作用——當粉塵的顆粒直徑較濾料的纖維間的空隙或濾料上粉塵間的間隙大時，粉塵在氣流通過時即被阻留下來，此即稱為篩濾作用。當濾料上積存粉塵增多時，這種作用就比較顯著起來。
慣力作用——氣流通過濾料時，可繞纖維而過，而較大的粉塵顆粒zai慣力的作用下，仍按原方向運動，遂與濾料相撞而被捕獲。
熱運動作用——質(zhì)輕體小的粉塵(1微米以下)，隨氣流運動，非常接近于氣流流線，能繞過纖維。但它們在受到作熱運動(即布朗運動)的氣體分子的碰撞之后，便改變原來的運動方向，這就增加了粉塵與纖維的接觸機會，使粉塵能夠被捕獲。當濾料纖維直徑越細，空隙率越小、其捕獲率就越高，所以越有利于除塵。
布袋除塵器的工作原理
1、含塵氣體從風(fēng)口進入灰斗后，一部分較粗塵粒和凝聚的塵團，由于慣作用直接落下，起到預(yù)收塵的作用。進入灰斗的氣流折轉(zhuǎn)向上涌入箱體，當通過內(nèi)部裝有金屬骨架的濾袋時，粉塵被阻留在濾袋的外表面。凈化后的氣體進入濾袋上部的清潔室匯集到出風(fēng)管排出。除塵器的清灰是逐室輪流進行的，其程序是由控制器根據(jù)工藝條件調(diào)整確定的。合理的清灰程序和清灰周期保證了該型除塵器的清灰效果和濾袋壽命。清灰控制器有定時和定阻兩種清灰功能，定時式清灰適用于工況條件較為穩(wěn)定的場合，工況條件如經(jīng)常變化，則采用定阻式清灰即可實現(xiàn)清灰周期與運行阻力的佳配合。
2、除塵器工作時，隨著過濾的不斷進行，濾袋外表的積塵逐漸增多，除塵器的阻力亦逐漸增加。當達到設(shè)定值時，清灰控制器發(fā)出清灰指令，將濾袋外表面的粉塵清除下來，并落入灰斗，然后再打開排氣閥使該室恢復(fù)過濾。經(jīng)過適當?shù)臅r間間隔后除塵器再次進行下一室的清灰工作。
布袋除塵器工作原理
遵循清洗方法袋式過濾器包括手動翻板袋式過濾器、機械振動袋式過濾器、空氣環(huán)反吹袋式過濾器和脈沖袋式過濾器。
含塵氣體吸入模式可包括內(nèi)部過濾和外部過濾。內(nèi)濾式是指含塵氣體從濾袋內(nèi)部流向濾袋外部，粉塵在濾袋中被分離。在外濾式中，含塵氣體從濾袋外部流向濾袋內(nèi)部，灰塵在濾袋外部分離；由于含塵氣體從濾袋外部流向濾袋內(nèi)部，因此必須在濾袋內(nèi)部設(shè)置骨架，防止濾袋被吹倒。
跟隨含塵氣體和分離粉塵的下落方向，包括順流和逆流。下游流動意味著含塵氣體和分離的粉塵沿同一方向下落。逆流則相反。
遵循電廠布局的位置包括正壓型和負壓型。動力單元設(shè)置在袋式除塵器前，正壓袋式除塵器用于吹含塵氣體，其特點是結(jié)構(gòu)簡單，但由于含塵氣體通過動力單元，磨損嚴重，容易損壞。動力單元設(shè)置在袋式過濾器的后面，負壓袋式過濾器用于吸出凈化后的氣體。其特點是動力單元使用壽命長，但需要密封不漏氣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
除塵濾袋的形狀可以包括圓形袋和扁平袋。使用的大多數(shù)是圓形包，很多包經(jīng)常被分成幾個包組。扁袋的特點是可以在較小的空空間內(nèi)布置較大的過濾面積，且布置緊湊。
袋式除塵器依靠編織或氈制濾布作為過濾材料，從含塵氣體中分離灰塵。它的工作原理是利用灰塵通過集塵袋所產(chǎn)生的篩分、慣、粘附、擴散和靜電等作用將灰塵截留。
當含塵氣體通過除塵袋時，除塵袋纖維之間的空間隙或吸附在濾布表層的灰塵之間的空間隙將大于空間隙直徑的灰塵分離出來，稱為篩分。對于新的濾布，由于纖維之間的空間隙很大，這種效果不明顯，除塵效率也低。只有經(jīng)過必要的使用時間，濾布表面才會建立起必要厚度的粉塵層，篩分效果相當顯著。清洗后，由于濾布表面和內(nèi)部仍有必要量的灰塵，仍能保持較高的除塵效率。上述不同狀態(tài)下濾布與除塵效率的關(guān)系見圖4-mdash。3.
對于針刺氈或堆積濾布，由于氈或堆積濾布本身構(gòu)成了較厚的多孔過濾層，可以充分發(fā)揮篩分功能，而不是完全依靠粉塵層來保持較高的除塵效率。
當含塵氣體通過濾布纖維時，氣流繞過纖維，大于1um的粉塵因慣仍保持直線運動并撞擊纖維而被截留。粒徑越大，慣效應(yīng)越大。過濾風(fēng)速越高，慣效應(yīng)越大，但風(fēng)速越高，通過濾布的風(fēng)量越大。氣流會突破濾布的薄弱部位，導(dǎo)致除塵效率下降。氣體流速越高，磨損現(xiàn)象越嚴重。過濾氣體速度越高，出口氣體粉塵濃度越大，除塵效率越低。
不同質(zhì)量的濾布過濾氣體速度與除塵效率的關(guān)系不同。斜紋玻璃布、薄緞面玻璃布、厚緞面玻璃布和素絲，由于濾布較薄，容易磨損，除塵效率隨著過濾風(fēng)速的增加而降低。單面絨棉布和呢絨，由于濾布較厚，除塵效率不完全取決于粉塵層的建立，同時不易磨損，所以除塵效率隨著過濾氣體流速的增加幾乎不變。
當塵粒在0.2um以下時，極細的粉塵引起氣體分子熱運動等布朗運動，增加了粉塵與濾布表層的接觸機會，使粉塵被截留。這種擴散效應(yīng)與慣效應(yīng)相反，慣效應(yīng)隨過濾氣體速度的減小而增大，隨粉塵粒徑的減小而增大。以玻璃纖維除塵袋為例，纖維越細，除塵效率越高。但細纖維直徑的壓力損失需要比粗纖維大，耐腐蝕能越薄，耐腐蝕能越差。
當含塵氣體靠近濾布時，細小的粉塵仍隨氣流運動。如果灰塵的半徑大于灰塵中心到濾布邊緣的距離，灰塵會被濾布卡住并被截留。濾布的空間隙越小，附著力越明顯。
粒子相互碰撞會發(fā)射電子，產(chǎn)生靜電。如果濾布是絕緣體，它會給濾布充電。當灰塵和濾布的電荷相反時，灰塵會吸附在濾布上，這將提高除塵效率，但很難去除灰塵。相反，如果兩者的電荷相似，則會引起排斥，降低除塵效率。因此，靜電作用可以提高或阻礙濾布的除塵效率。為了保證除塵效率，必須根據(jù)粉塵的荷電特選擇濾布。大多數(shù)靜電效應(yīng)僅在灰塵顆粒尺寸小于1um并且過濾氣體速度非常低時才表現(xiàn)出來。在外加電場的條件下，可以增強靜電效應(yīng)，提高除塵效率。
如前所述，在過濾操作所需的時間后，由于粘附等作用，灰塵顆粒會在濾布網(wǎng)孔之間橋接，這將使氣流通過濾布的孔徑變得非常小，從而使濾布網(wǎng)孔及其表層迅速攔截灰塵，通過發(fā)展變化成為灰塵層。清洗后，仍留有必要厚度的灰塵，稱為初始灰塵層。由于粉塵初級層中粉塵的粒徑一般小于纖維，基本上增加了篩分、慣、粘附和擴散等功能，顯著提高了除塵效率?？梢钥闯觯匠龎m器的高效和一次除塵層比濾布本身起著更重要的作用。大多數(shù)合成纖維織物的網(wǎng)眼尺寸為20~50um，如果是起毛的，則為5~10um。有了這樣的濾布，只要設(shè)計得當，即使是0.1um的煙霧也能達到接近100%的除塵效率。
從除塵原理也可以知道，袋式除塵器收集無粘、無纖維粉塵符合客觀要求，初始濃度為0.0001~1000g/m3，粒徑為0.1~200um。濃度過高或粒徑大于200um的粉塵必須先用旋風(fēng)除塵器去除。袋式除塵器除塵效率高，可達99%以上，相當穩(wěn)定。但不適用于滿足客觀條件要求的粘、含水物料。當氣體含有水蒸氣時，應(yīng)防止冷凝。
袋式除塵器的結(jié)構(gòu)由灰斗、進排氣道、過濾室(中、下箱體)、清洗室、濾袋及(袋籠)、手動進氣閥、氣動蝶閥、脈沖清灰機構(gòu)等組成。
袋式除塵器是一種過濾式過濾器，是借助纖維濾袋收集粉塵的除塵裝置。濾袋由天然纖維、化學(xué)合成纖維、玻璃纖維、金屬纖維等材料制成。這些材料用來制作濾布，然后將濾布縫制成各種形狀的過濾袋，如圓形、扇形、波紋形或菱形。用濾袋過濾分離塵粒時，含塵氣體可從濾袋外部進入內(nèi)部，灰塵可在濾袋外表層分離，含塵氣體也可從濾袋內(nèi)部流到外部，灰塵可在濾袋內(nèi)表層分離。含塵氣體由濾袋過濾，完成除塵過程。