袋式除尘器用过滤材料及过滤袋

袋式除尘器用过滤材料及过滤袋

第一章、袋式除尘器过滤理论简述

第一节、过滤除尘原理

惯性碰撞、拦截、扩散、重力和静电力等粉尘粒子的沉降机理是分析过滤除尘器滤尘机

理的理论基础。过滤除尘器的滤尘过程比较复杂，一般来讲，粉尘粒子在捕集体上的沉降，即分离过滤，并非只有一种沉降过滤机理在起作用，而是多种沉降分离过滤机理联合作用的结果。

根据不同粒径的粉尘在流体中的运动的不同力学特性，过滤除尘机理涉及到以下几个

方面：

1.1.1筛滤作用

过滤器的滤料网眼一般为5～50μm，当粉尘粒径大于网眼或孔隙直径或粉尘沉积在滤料间的尘粒间空隙时，粉尘即被阻留下来。对于新的织物滤料，由于纤维间的空隙即孔径远大于粉尘粒径，所以筛滤作用很小，但当滤料表面沉积大量粉尘形成粉尘层后，筛滤作用显著增强。

1.1.2惯性碰撞作用

一般粒径较大的粉尘主要依靠惯性碰撞作用捕集。当含尘气流接近滤料的纤维时，气流

将绕过纤维，其中较大的粒子(大于1μm )由于惯性作用，偏离气流流线，继续沿着原来的

运动方向前进，撞击到纤维上而被捕集。所有处于粉尘轨迹临界线内的大尘粒均可到达纤维

表面而被捕集。这种惯性碰撞作用，随着粉尘粒径及气流流速的增大而增强。因此，提高通

过滤料的气流流速，可提高惯性碰撞作用。

1.1.3拦截作用

当含尘气流接近滤料纤维时，较细尘粒随气流一起绕流，若尘粒半径大于尘粒中心到纤

维边缘的距离时，尘粒即因与纤维接触而被拦截。

1.1.4扩散作用

对于小于1μm的尘粒，特别是小于0．2μm的亚微米粒子，在气体分子的撞击下脱离流

线，象气体分子一样作布朗运动，如果在运动过程中和纤维接触，即可从气流中分离出来。

这种作用即称为扩散作用，它随流速的降低、纤维和粉尘直径的减小而增强。

1.1.5静电作用

许多纤维编织的滤料，当气流穿过时，由于摩擦会产生静电现象，同时粉尘在输送过程

中也会由于摩擦和其他原因而带电，这样会在滤料和尘粒之间形成一个电位差，当粉尘随着

气流趋向滤料时，由于库仑力作用促使粉尘和滤料纤维碰撞并增强滤料对粉尘的吸附力而被

捕集，提高捕集效率。

1.1.6重力沉降作用

当缓慢运动的含尘气流进入除尘器后，粒径和密度大的尘粒，可能因重力作用而自然沉

降下来

一般来说，各种除尘机理并不是同时有效，而是一种或是几种联合起作用。而且，随着滤料的空隙、气流流速、粉尘粒径以及其他原因的变化，各种机理对不同滤料的过滤性能的影响也不同。实际上，新滤料在开始滤尘时，除尘效率很低。使用一段时间后，粗尘会在滤布表面形成一层粉尘初层。

滤料的空隙、气流流速、粉尘粒径以及其他原因的变化，各种机理对不同滤料的过滤性能的影响也不同。实际上，新滤料在开始滤尘时，除尘效率很低。使用一段时间后，粗尘会在滤布表面形成一层粉尘初层。如图10—2滤布的滤尘过程。由于粉尘初层以及而后在其上逐渐堆积的粉尘层的滤尘作用，使滤料的过滤效率不断提高，但阻力也相应增强。在清灰时，不能破坏初层，否则效率会下降。粉尘初层的结构对袋式除尘器的效率、阻力和清灰的效果起着非常重要的作用。

第二节、过滤除尘器的性能

考察过滤除尘器的性能主要涉及到过滤速度、除尘效率、过滤阻力和清灰方式等方面。

1.2.1过滤速度

过滤速度是影响过滤除尘器性能的主要因素之一。过滤速度用下式计算：

v=Q/60³A

式中 v－过滤速度（表观过滤气速），m/分钟

Q－过滤除尘器处理气量，m3/小时

A－过滤除尘器滤料的过滤面积，㎡

一般认为，气体通过过滤层的真实速度vp 为：

vp=v/εp

式中vp－过滤通过过滤层的真实速度，m/分钟

εp－粉尘层的平均空隙率，一般为0.8～0.95。

在实际运行过程中，过滤速度是由滤料种类、粉尘粒径的大小、物理化学性质和其清灰方式等确定的。过滤速度大，会使滤料两侧的压差增大，把已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使过滤效率降低达不到规定的排放值或磨损滤料的单根纤维，尤其使玻纤滤料加速损坏。过滤速度小，则会增大除尘器的体积，从而增加投资。

第二章、用于制造过滤材料的各种有机化学纤维及各种无机纤维的性能简述。

2.1 几种有机化学纤维的性能和各自特点。

2.1.1 聚丙烯（丙纶）

是一种最耐潮的合成纤维，标准条件下回潮率接近0，当在潮湿条件下，它只吸收其重量0.6%水分，并且不改变其性质。聚丙烯耐磨性好，弹性回复率高，当负荷增加对丙纶的蠕变伸长大于涤纶。聚丙烯能耐900C温度，聚丙烯的化学性能是所有化纤中性能最好的一种，它既耐酸，又耐碱。它除在氯磺酸、浓硝酸等氧化性酸外，对其他酸的抵抗力相当好。耐碱性也强，除了浓的苛性钠外，其它碱对它不起任何影响，还耐一般有机溶剂。它具有良好的电绝缘性能，但聚丙烯纤维容易受光、热等影响产生分解。聚丙烯是一种优良的热塑性纤维，聚丙烯毡常用于熔炼厂的低温脉冲滤袋和化工、医药厂的脉冲滤袋中。聚丙烯专用于潮湿的场合，它受到只耐低温的限制。

2.1.2丙烯腈均聚体（亚克力）

在温度低于1250C时，显示出对有机溶剂、氧化剂、无机及有机酸具有良好的抵抗力。丙烯腈均聚体不会水解，因此在低温而有化学腐蚀及潮湿的场合用来取代聚酯。而丙烯腈的共聚物则不耐水解，所以在过滤用途中不能用它来取代均聚体。

2.1.3 聚酯（涤纶）

聚酯是袋滤器中的主力滤料。聚脂纤维的吸湿性能很差，在标准条件下的回潮率为0.4%-0.5%，相对湿度1000C时回潮率为0.6%-0.8%，因此，纤维性能无论在干、湿性状态下变化不大。它对绝大部分常温中的氛围提供良好的抵抗力。聚脂纤维强度高，弹性回复性能良好，强度为3.52-5.28CN/dtex，断裂伸长30%-40%，织物尺寸稳定、强度高、伸长大，弹性回复性能好，因此，涤纶织物耐磨性能好。聚脂纤维的耐热性质,玻璃化温度在800C左右,溶点255-2650C，燃烧温度为4500C，230-2400C开始软化，在1700C下短时间加热后引起的强度损失可以恢复。所以涤纶纤维在常温下有很好的使用性能。能连续在1350C下工作，所以是在低温下最划算的介质。聚酯是缩聚型聚合物，大分子中含有酯键，故不耐强碱，容易水解，在高温时尤甚，涤纶耐酸，不溶于有机酸，在低温度下，对低浓度的无机酸很稳定，但能溶解于浓硫酸和加热的间甲酸中，对一般的有机溶剂比较稳定。

2.1.4 PPS（聚苯硫醚）

PPS是一种耐高温合成纤维。它良好的耐温性和化学稳定性是由它简单的化学结构决定的。每一个芳香环和一个在对应的硫原子交互变化，这种结构具有极高的稳定性。由于它的几何形状是互相对称的，且有高度的线性，其结果PPS可以很容易地极快速地结晶，并可达到极高的等级度。进而显示出极高的熔点（285℃）。它具有优异的耐热性。此外其阻燃性、耐化学药品性、尺寸稳定性等也极为出众，具备了作为高性能纤维的各种特点。它能连续经受住1900C的温度，并抵抗许多酸、碱和氧化剂的化学腐蚀。最重要的是PPS纤维不会水解，因此可在湿、化学（如氧化硫）条件下代替Nomex纤维在高温下运行。PPS毡像聚丙烯那样其吸湿率只有0.6%，但温度高得多。典型用途是市政废物焚烧炉、公用工程锅炉、烧煤锅炉、医院焚烧炉、热电联产锅炉上用的脉冲袋滤器。也可用它来取代别的经不住高温或存在化学品及不耐潮湿的合成纤维。

2.1.5 MA TAMEX美塔斯

MA TAMEX美塔斯纤维(也称诺梅克斯或康耐克斯)是一种间位芳香聚酰胺合纤，它可在干燥条件下经受2000C以下温度。如果有水分及化学药品时会发生水解。MA TAMEX美塔斯是一种像聚酯那样的缩聚型聚合物，会水解，只是承受温度高得多。MA TAMEX美塔斯是在聚酯会发脆及失败的高温用途中采用的滤料。MA TAMEX美塔斯的抗曲挠及耐磨性能极佳，比大多数合纤好。