教 学 内 容第七章 袋式除尘器重点：1 袋式除尘器的除尘机理；2 影响袋式除尘的主要因素；3 清灰周期及压力损失；4 袋式除尘器的选型。布袋除尘器是古老而广泛采用的除尘方法，它是利用纤维织物的过滤作用进行除尘，是干式高效除尘器。适用于粒径小于1m的颗粒。特点（优点）：随着纤维布厚度的加厚，除尘效率是增加的。1 除尘效率高，可达99%以上，回收一部分干料，净化气体可循环使用，节省能源；2 适应性强，能处理不同类型的颗粒污染物（包括电除尘器不易处理的高比电阻粉尘），袋滤器可大可小；3 操作弹性大，入口气体含尘浓度变化较大时，对除尘效率影响不大；4 结构简单，使用灵活，便于回收干料。缺点：1 不易处理湿度大，粘度大的气流，投资较高；2 压力损失大，造成处理风量小，能耗大，压力降过大，粉尘造成局部穿孔，并造成滤布损失大；3 其应用受到滤布耐温、耐腐等操作性能的限制，4 一般滤布的使用温度应小于300，烟气温度不能低于露点温度。一、 袋式除尘器的原理（一）除尘机理袋式除尘器是利用棉毛、人造纤维等织物进行过滤的一种除尘装置，滤料本身的网孔较大，约2050m，绒布约510m，却能除去粒径1m以下的颗粒，除尘效率很高。新滤料除尘效率不高。其机理涉及筛滤、惯性碰撞、滞留、扩散、降电、重力沉降。1 筛过作用：当粉尘粒径大于滤布孔隙或沉积在滤布上的尘粒间孔隙时，粉尘即被截留下来。由于新滤布孔隙远大于粉尘粒径，所以阻留作用很小，但当滤布表面积沉积大量粉尘后，阻留作用就显著增大。2 惯性碰撞：当含尘气流接近过滤纤维时，气流将绕过纤维，而尘粒由于惯性作用继续直线前进，撞击到纤维上即会被捕集，这种惯性碰撞作用，随粉尘粒径及流速的增大而增强。教 学 内 容 a惯性碰撞除尘机理3扩散和静电作用小于1m的尘粒，在气流速度很低时，其除尘机理主要是扩散和静电作用，如图b所示：扩散：布朗运动引起，它随气速的降低，纤维和粉尘的直径的减小而增强。电力：带电荷相反时4。重力沉降：当缓慢运动的含尘气流进入除尘器内，粒径和密度大的尘粒可能因重力作用自然沉降下来。（二）除尘过程概括：含尘气 滤料 形成粉尘初层 过滤、清灰（保持初层）滤布的除尘过程：含尘气体通过滤袋，过一段时间后，表面积聚了一层粉尘层（称为粉尘初层），在以后的运行中，粉尘初层成了主要过滤层，滤布只起着形成粉尘初层和支撑它的骨架作用，由于粉尘初层的影响，网孔较大的滤料也能获得较高的除尘效率，随着滤料上粉尘的积聚，除尘效率和压力损失都相应增加，当滤料两侧压差很大时会把已附着在滤料上的细尘挤压过去，使效率降低。另外，阻力过高，处理风量显著下降，影响排放效果，故除尘器应控制一定的阻力，及时清灰，但不能破坏粉尘初层。布袋除尘器所用的滤布多为圆柱形（d=125-500mm），也有扁形的，滤袋长一般为几米，现在此法已在冶金、水泥、化工、陶瓷、食品等不同的部门得到广泛的应用。教 学 内 容二、影响滤尘效率的主要因素（一）滤布及粉尘层的影响1 积尘厚度的影响：对于效率而言：积尘后正常工作振打后清洁滤料2 清洁滤料的影响3 粒径大小：dp=0.3m的粒子效率较低。因为恰是惯性与拦截捕集作用的下限，扩散的上限。（二）滤布结构与性质的影响 滤布结构与性质不同，效率也不同。绒布的效率大于素布的效率；长绒的大于短绒的（三）过滤速度（uf）的影响 A滤布总面积，m2； Q处理气量，m3/h比负荷qf： uf受到：1.滤尘机理的影响,较大粒子,要求大的uf,此时效率高,2m/min为宜。小于1m的粒子，减小过滤速度，则效率增大。 0.6-1.0m/min2清灰方式3含灰浓度等，过滤速度常采用的参考值见表7-1。P153，表7-6,P311。教 学 内 容三、压力损失压力损失决定着装置的能耗大小、除尘效率、清灰时间间隔。除尘器的压力损失P包括清洁滤料的压力损失和泥料上粉尘层的压力损失 R为粉尘层的平均比阻力，Kg/m2，为=1Pas ，m=1Kg/m2时的粉尘阻力。 气体粘度， Pas； 总阻力系数，1/m；0清洁滤料的阻力系数，1/m；Vf过滤速度，m/s；m滤料上的粉尘负荷，Kg/m2；R粉尘层平均比阻力，Kg/m2。上式说明：P与过滤速度、气体粘度系数成正比。该特性与其它种类型的除尘器完全不同。 dp尘粒比表面平均粒径，m； s粉尘层平均孔隙率，%； s粉尘层平均密度，Kg/m3。或粉尘层平均阻力系数，c0为入口含尘浓度，t为过滤时间。清洁滤料的阻力P0很小，一般可忽略。其阻力系数在107-108（1/m），见书表5-4。粉尘层平均比阻力随粉尘负荷和滤料特性不同而变化。袋式除尘器的压力损失一般控制在800-1500Pa，当阻力达到预定值时，需对滤袋清灰（清灰时间间隔），入口含尘浓度大，清灰时间变短，清灰次数增加，滤料寿命缩短。教 学 内 容 秒（s）四、滤料滤料性能对袋式除尘器的工作影响很大。性能良好的滤布应具备耐温、耐腐蚀、耐磨、效率高、阻力低、使用寿命长、成本低等优点。另外与表面结构有关：表面光滑：容尘小，清灰方便，适于低浓度粉尘，风速不易过大。起绒毛：容尘量大，风速可较高，但必须及时清灰。近年来出现了许多耐高温的新型滤料，如聚四氟乙烯、芳香族聚酰胺等。各自特点见书，表7-2、P156。五、清灰方式清灰方式有两种：机械清灰和气流清灰。1 机械清灰利用机械传动使滤袋振动，迫使沉积在滤袋上的粉尘层落入灰斗。由三种方式：摆动（水平），又分上部摆和腰部摆两种；振动（垂直）；扭动（机械转动）。清灰风速一般在1-2m/s，压力损失在800-1200Pa。2 气流清灰利用反吹空气从反方向通过滤袋和粉尘层，借气流力使滤袋上的粉尘脱落。采用气流清灰，滤袋必须有支撑结构，如撑架或网架等以免压扁滤袋。气流清灰有两种：逆气流清灰（Vf=2-3m/s）和脉冲喷吹清灰（Vf=2-4m/s）。六、袋式除尘器的选择设计和应用1 选择设计（1） 选定型式、滤料和清灰方式；（2） 求过滤面积A , Q处理气量，m3/h； Vf过滤风速，m/min。（3） 除尘器设计：确定滤袋尺寸直径d和高度L，求单只滤袋面积，求滤袋只数，滤袋布置。滤袋面积，滤袋个数例7-1：某县硅石矿系统总流量为5000N m3/h，气体组成近似于空气，温度50，粉尘主要成分硅石粉浓度6g/ m3，要求设计一袋式除尘器。解：设计方案步骤：1） 确定滤袋尺寸 滤袋采用DD9#涤纶，滤袋形式：圆形。清灰方式：机械清灰，过滤风速为Vf=2m/min。2） 过滤面积A教 学 内 容3） 滤袋尺寸 取直径d=120mm，长度L=4m4） 求单只滤袋面积 5） 袋子只数 取33只6） 计算压力损失 Vf=2m/min=0.033m/s 取m(粉尘负荷)=0.1Kg/m2平均比阻力R=1.51010m/Kg =1.9610-5Kg/ms 0=4.81071/m7） 估算清灰周期T取P1100Pa取10分钟8） 其它设计内容 滤袋布置，袋子吊挂方式 壳体设计、箱体、进出气管、灰斗、入孔、操作平台等 清灰机构的设计 粉尘输送 管道、阀门、风机等2 应用袋式除尘器不宜处理含有油雾、凝结水、粘性大的粉尘气流，不耐高温，此设备效率高，广泛用于各工业生产的除尘器中，尤其对细小干燥的粉尘更适宜。七、除尘效率丹尼斯（Dennisklemm）提出效率公式：教 学 内 容cR脱除浓度 ， g/m3， 取0.5mg/m3；m粉尘负荷， g/m2； Pn无因次参数。由上式可见，粉尘层越厚，m越大，效率越高。课后小结更多环评报告书、工程师考试资料来自中国环评网：http:/www.eiacn.com