袋式除尘器的结构

第三节袋式除尘器使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置过滤式除尘器分类空气过滤器•滤纸或玻璃纤维颗粒层除尘器•砂、砾、焦炭等颗粒物袋式除尘器•纤维织物一、袋式除尘器概述袋式除尘器是过滤式除尘器的一种，是利用纤维性滤袋捕集粉尘的除尘设备。滤袋的材质是天然纤维、化学合成纤维、玻璃纤维、金属纤维或其他材料。用这些材料织造成滤布，再把滤布缝制成各种形状的滤袋，如圆形、扇形、波纹形或菱形等。1.袋式除尘器的结构袋式除尘器主要由箱体，滤袋（含框架），清灰装置，灰斗及除灰装置等组成。含尘烟气进入箱体后经过滤袋时粉尘被阻挡在滤袋的外侧，净化后的烟气经滤袋内侧被排出。影响袋式除尘器性能及运行效果的主要因素是滤料和清灰方式。2.袋式除尘的特点（1）除尘效率高，特别是对微细粉尘也有较高的除尘效率，一般可达99%以上。（2）适应性强，可以捕集不同性质的粉尘。（3）使用灵活，处理风量可由每小时数百立方米到数十万立方米。（4）结构简单，可以因地制宜采用直接套袋的简易袋式除尘器，也可采用效率更高的脉冲清灰袋式除尘器。（5）工作稳定，便于回收干料，没有污泥处理、腐蚀等问题，维护简单。（6）应用范围受到滤料耐温、耐腐蚀性能的限制；涤纶滤料适用于120～130℃，而玻璃纤维滤料可耐250℃左右。（7）不适宜黏结性强及吸湿性强的粉尘，特别是含尘气体温度低于露点时会产生结露，致使滤袋堵塞。（8）处理风量大时，占地面积大，造价高。（9）滤料是袋式除尘器中的主要部件，其造价一般占设备费用的10％～15％左右，滤料需定期更换，从而增加了设备的运行维护费用，劳动条件也差。二、袋式除尘器的分类袋式除尘器的本体结构形式多种多样，可以按滤袋断面形状、含尘气流通过滤袋的方向、进气口布置、除尘器内气体压力、清灰方式等五种形式分类。袋式除尘器的除尘效率、压损、滤速及滤袋寿命等重要参数皆与清灰方式有关，常见的袋式除尘器产品结构主要是按清灰方式来分类。二、袋式除尘器的分类（1）按滤袋断面形状分：有圆形、扁形及异形三类。扁袋的断面形状有楔形、梯型和矩形等形状；异形袋有蜂窝形、折叠形等。（2）按含尘气流通过滤袋的方向分：有内滤式和外滤式两类。（3）按进气口布置：有上进气和下进气两种方式。（4）按除尘器内气体压力分：有正压式和负压式两类。负压式为风机设在袋除尘器的净化端，正压式为风机设在袋式除尘器前面。外滤式内滤式三、袋式除尘器的滤袋材料1、对滤袋材料的要求1）滤袋一般要求要有一定的透气性，滤布材料要有20～50μm的孔径，表面绒毛要有5～10μm的孔径。2）具有一定的机械强度(抗拉、抗折、耐磨等)。3）质地均匀，过滤效率高，流体阻力小。4）滤袋材料应有一定的耐温或耐腐蚀性能2、常用的滤袋材料三、袋式除尘器的滤袋材料滤袋材料常有棉、柞蚕丝、毛等天然纤维织品和尼龙、奥纶、涤纶、玻璃纤维等人造纤维织品，或天然与人造纤维的混纺品等。滤料纤维布袋除尘器示意图四、袋式除尘器的工作原理1.各种滤尘机制1）截留、惯性碰撞气流流线粒子靶拦截惯性碰撞2）扩散、电沉积靶粒子气流流线电沉积扩散3）筛分、重力沉降气流流线粒子筛分已收集粒子2.袋式除尘器的工作原理上进风袋式除尘器沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉层初层含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上图6.42过滤介质和粉尘层的示意图图6.43滤料的过滤作用图6.44某袋式除尘器的分级效率曲线3、袋式除尘器的性能表示方法1）除尘效率袋式除尘器性能的优劣通常用除尘效率、压力损失、过滤风速及滤袋寿命来表示。除尘效率是指含尘气流通过袋式除尘器时新捕集下来的粉尘量占进入除尘器的粉尘量的百分数，用公式表示为：丹尼斯（Dennis）和克莱姆（Klemm）提出了一系列方程，以预测袋式除尘器的粉尘出口浓度和穿透率2nsns1R[(0.1)e]awCPPCC71.03ns1.510exp[12.7(1e)]P094.0106.343－粉尘出口浓度，g/m3－无量纲常数－表面过滤速度，m/s－粉尘入口浓度，g/m3－脱落浓度（常数），g/m3－粉尘负荷，g/m22CnsP1CWRC－粉尘出口浓度，g/m3－无量纲常数－表面过滤速度，m/s－粉尘入口浓度，g/m3－脱落浓度（常数），g/m3－粉尘负荷，g/m22CnsP1CWRCDennisandKlemm取=0.5RCDennisandKlemm取=0.5RC思考题一安装一个滤袋室处理被污染的气体，试估算某些布袋破裂时粉尘的出口浓度。已知系统的操作条件：1atm，288K，进口处浓度9.15g/m3，布袋破裂前的出口浓度0.0458g/m3，被污染气体的体积流量14158m3/h，布袋室数为6，每室中的布袋数100，布袋直径15cm，系统的压降1500Pa，破裂的布袋数为2。%5.99%10015.90458.015.9300/0761.06002)1(600598'mgCCC%2.99%10015.90761.015.9解：破裂2个布袋后气体流量分配基本不变，近似求得出口浓度如下：2）压力损失袋式除尘器的压力损失不但决定着能量消耗，而且决定着除尘效率及清灰周期等。它由三个部分构成，公式表示为：图6.463）过滤风速过滤风速指气体通过滤布的平均速度，用公式表示为：式中：VF——过滤风速，m/min；Q——通过滤布的风量，m3/h；S——滤布的面积，m2。4）滤袋寿命滤袋寿命的一般定义为在破损滤袋占总滤袋的10％时所使用的时间，它与滤料的材质、烟气温湿度、成分、酸露点、粉尘性质及除尘器结构、清灰方式等因素有关，同时也受维护管理、清灰频率、过滤风速、粉尘浓度的影响。一般来说，滤袋使用2～3年是正常的。五、袋式除尘器的清灰清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环，多数袋式除尘器是按清灰方式命名和分类的常用的清灰方式有三种机械振动式逆气流清灰脉冲喷吹清灰清灰周期清灰周期＝每周期清灰时间+每周期除尘时间问题：如何确定清灰周期？1）清灰时间过长，收尘时间缩短，且使首次附着粉尘层被清落掉，可能造成滤袋泄漏或破损。2）清灰时间过短，滤袋上的粉尘尚未完全清落掉，就转入除尘作业，将使阻力很快地恢复并逐渐增高。所以，要选择恰当的清灰周期。脉冲式袋式除尘器一般30～60s喷吹一次进行清灰。1.机械振动清灰图6.48机械振打清灰图6.47清洁气体出口灰斗滤袋清洁气体一侧含尘气体入口固定孔板典型机械振动式布袋除尘器图6.492.逆气流清灰图6.503.脉冲喷吹清灰（适用于外滤式）图6--51脉冲喷吹清灰清洁气体脉冲气体集流箱脉冲管滤袋含尘气体入口隔膜阀管板进气栅板支撑框图6.52典型脉冲喷灰式布袋除尘器图6.53脉冲示意图脉冲喷吹清灰滤袋急剧膨胀振动，加之气流反向吹扫作用，使积附在滤袋外表面上的粉尘层脱落。这种清灰方式有脉冲的特征，因此叫作脉冲喷吹袋式除尘器。思考题二袋式除尘器如何来清灰才不过度？六、袋式除尘器的应用袋式除尘器作为一种高效除尘器，广泛用于各种工业部门的尾气除尘比电除尘器结构简单、投资省、运行稳定，可以回收高比电阻粉尘与文丘里洗涤器相此，动力消耗小，回收的干粉尘便于综合利用对于微细的干燥粉尘，采用袋式除尘器捕集是适宜小结：过滤式除尘器Filter袋式除尘器工作原理；除尘效率；压力损失；清灰某钢厂用袋式除尘器净化烟气，烟气量为14630m3/h，袋式除尘器由40个布袋所组成，假定滤袋为圆柱形，直径200mm，长4.5m，计算袋式除尘器的总过滤面积和过滤速度。