过滤除尘器

每清灰一次，叫做一个脉 冲，全部滤袋完成一个清 灰循环的时间称为脉冲周 期，通常为60s。

脉冲喷吹清灰特点：实现了全自动清灰，净化效率达99 ％；过滤负荷较高，滤袋磨损轻，运行安全可靠
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7、袋式除尘器的选择、设计和应用
设计流程
选择过滤介质：与温度和气体与粉尘的其他性质相适应 选择清灰方式：与滤布相适应 确定气布比 计算需要的过滤面积和袋室数目 提出风机和管道的技术要求 经济核算
过滤速度的选择因气体性质和所要求的除尘效率不
同而不同。一般选用范围为0.6～1.0m/min。提高 过滤风速可以减少过滤面积，提高滤料的处理能力。 但风速过高会把滤袋上的粉尘压实，使阻力加大,同 时由于挤压作用，会使细微粉尘透过滤料，而使除 尘效率下降。风速低，阻力也低，除尘效率高，但 处理量下降。
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a：水平振动；
b：垂直振动；
c：扭曲振动
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机械振动清灰

此类型袋式除尘器的优点
是工作性能稳定，清灰效
果较好

清 洁 气 体出口
清 洁 气 体一侧
滤袋 含 尘 气 体入口 固 定 孔 板
缺点是滤袋常受机械力作 用，损坏较快，滤袋检修 与更换工作量大
灰斗
典型机械振动式布袋除尘器
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（2）逆气流清灰
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12
13
1.袋式除尘器 的原理
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，并在网孔中产生 “架桥现象”
随着含尘气体不断通 过滤袋的纤维间隙，纤维 间粉尘的“架桥”现象不 断加强，一段时间后，在 滤袋表面形成粉尘层，常 称为“粉尘初层”
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新鲜滤料（网孔为20~50μ m）的除 尘效率较低
除尘装置 —过滤除尘器

组员：张伟、张珊珊、方贵银
1
、设计和应用
2
1.定义
过滤可定义为借助于多孔介质将气 溶胶粒子从气流中分离的过程。用纤维 层(滤布、滤纸、金属绒、袋式除尘器 等)、颗粒层(矿渣、石英砂、活性炭粒 等)或液滴对气体进行净化都属于同样 的过滤机理。过滤方法对微细粒子有较 高的捕集效率，所以，其应用非常广泛， 它是目前烟尘净化的主要方法之一。
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6.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。

常用的清灰方式有四种 简易清灰（手动清灰） 机械振动式清灰 逆气流清灰 脉冲喷吹清灰
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（1）机械振动清灰
机械振动袋式除尘器的过滤风速VF一般取
1.0～2.0m/min，压力损失为800－1200Pa
很好
好
很好
2.5
2.5
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4、袋式除尘器的除尘效率的影响因素

（1）粉尘的粒径
注意：清灰
不能过分，即 不应破坏粉尘 初层，否则会 引起除尘效率 显著降低。
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（2）过滤风速
指气体通过滤料的平均速度，即烟气实际体积流量 Q(m3/h)与滤布面积之比，也称气布比(m/min)。 选用高的过滤速度，所需要的滤布面积小，除尘器 体积、占地面积和一次投资等都会减小，但除尘器的压 力损失却会加大。而且一般来讲，除尘效率随过滤速度
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2.4 重力沉降作用
含尘气体进入布袋除尘器时，颗粒 大、比重大的粉尘，在重力作用下沉 降下来，这和沉降室的作用完全相同。
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二、袋式除尘器
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袋式除尘器是一种干式滤尘装置。它 适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。 滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制 成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气 体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘 器后，颗粒大、比重大的粉尘，由于重 力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较 细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被 阻留，使气体得到净化。
增加而下降。
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袋式除尘器除尘效率的影响因素
（3）粉尘负荷m（粉尘层的厚度）
即单位面积滤布上的粉尘量（kg/m2）。

m增大时，除尘效率提高，但滤布的积尘量太大，除尘效 率反而降低，压损增大，气体处理量减小。因此要适时 适度清灰。
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（4）滤布及粉尘层的影响
积尘厚度的影响：对于效率而言：积尘后>
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（3）除尘器设计

确定滤袋尺寸:直径d（100-300mm）和高度l(2-
10m)

计算每条滤袋面积:a=πdl 计算滤袋条数:n=A/a
在滤袋条数多时，根据清灰方式及运行条件将滤 袋分成若干组，每组内相邻两滤袋之间的净距一 般取50～70mm

例4-7；习题4.15
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袋式除尘器的应用：
6
2.2 惯性碰撞效应
开始时，粒子沿流线运动，绕流时，流线 弯曲。有质量为m的粒子由于惯性作用而偏离 流线，与捕集体相撞而被捕集。最远处能被捕 集的粒子的运动轨迹是极限轨迹。
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2.3 扩散效应
当气溶胶粒子很小( <1 )，这些粒子在随气流 运动时就不再沿流线绕流捕集体，此时，扩散效 应将起作用。 粒子间的相互扩散和粒子向捕集体的扩散行为 是极为复杂的物理现象，直到现在仍是气溶胶科 学的重要研究内容之一。特别是表面有相互作用 力存在时，其扩散机理更加复杂。这里将不做进 一步讨论。但有一点必须明确：当如 1 时，可忽 略扩散效应。
正常工作>振打后>清洁滤料 清洁滤料的影响 粒径大小：dp=0.3μm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。
.
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袋式除尘器的压力损失
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由上式可见，过滤层的压力损失与过滤 速度和气体粘度成正比，与气体密度无 关。这是由于滤速较低时，通过滤层的 气流呈层流状态，气流动压小到可以忽 略的缘故。这一特性与其他类型的除尘 器是完全不同的。
颗粒层除尘器是利用颗粒状物料 （如硅石、砾石、焦炭等） 作填料层的一种内部过滤式除尘装置 除尘机理与袋式除尘器类似，主要靠惯性碰撞、截留及扩散 作用等。 随着粉尘的不断积聚，对微细粉尘的效果越来越好，但粉粒 尘的阻力也逐渐上升。但阻力达到允许值时可通过搅动、反 吹等方式将集聚于颗粒尘中的粉尘清除出来，最后落于灰斗 中。
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（2） 滤料类型
——按滤料材质分
a、天然纤维
棉毛织物，适于无腐蚀350~360k以下的气体 b、无机纤维 主要指玻璃纤维，化学稳定性好，耐高温质地脆 c、合成纤维 性能各异，满足不能需要，扩大除层器的应用领域
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——按滤料结构分
滤布（编织物）
毛毡
工艺简单；致密，除尘效率高；容尘量小，易于 清灰
袋式除尘器作为一种高效除尘器，广泛用于
Fra Baidu bibliotek
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
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三、颗粒层除尘器
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颗粒层除尘器 (gravel bed filter)
5
2.1 拦截效应
拦截机理认为：粒子有大小而无质量，因此， 不同大小的粒子都跟着气流的流线而流动，如图 4.2所示如果在某一流线上的粒子中心点正好使 能接触到捕集体(又称“靶”)，则该粒子被拦截。 这根流线就是该粒子的运动轨迹，在此流线以下 范围为b大小同为 的所有粒子均被拦截。于是， 这根流线是离捕集体最远处能被拦截粒子的运动 轨迹，即极限轨迹。
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（3）滤料性能
滤料名称 棉织物（植 物短纤维） 蚕丝（动物 长纤维） 羊毛（动物 短纤维） 尼龙 奥纶 涤纶（聚脂 ） 玻璃纤维（ 用硅酮树脂 处理） 芳香族聚酰 胺（诺梅克 斯） 聚四氟乙烯 直径/μ m 10～20 18 5～15 耐温性能/K
长期
348～358 353～363 353～363 348～358 398～408 413
最高
368 373 373 368 423 433
吸水率 /％ 8 16～22 10～15 4.0～ 4.5 6 6.5 4.0
耐酸 性 很差
耐碱性 稍好
强度 1
稍好 稍好 好 好 好
很差 好 差 差 差
0.4 2.5 1.6 1.6 1
5 ～8
523
493
493～523
533
4.5～ 5.0 0
差
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袋式除尘器的特点：
（1）特点
优点 除尘效率高达99%以上，处理量大； 结构简单，造价及运行费用相对低； 特别适宜捕集回收细微干燥的粉尘。
缺点
不适合净化含油雾、水雾及粘结性强的粉尘，也不适 合净化有爆炸危险或带火花的含尘气体；压力损失大、 设备庞大、 滤袋易破损、换袋问题难等。
注意
处理高温、高湿、腐蚀性气体应慎选滤袋； 当入口粉尘浓度过高时，宜设置预净化装置。
袋式除尘器本体结 构主要由上部箱体、中 部箱体、下部箱体（灰 斗）、清灰系统和排灰 机构等部分组成。 袋式除尘器性能的 好坏，除了正确选择滤 袋材料外，清灰系统对 袋式除尘器起着决定性 的作用。为此，清灰方 法是区分袋式除尘器的 特性之一，也是袋式除 尘器运行中重要的一环。
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按滤袋形状——筒形、扁形、信封形 按进气方式——上进气和下进气 按过滤方向——外滤式和内滤式 按清灰方式——简易清灰（手动清灰） 、机械振动清灰、 逆气流清灰和脉冲喷吹清灰等。
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1、选择与设计
（1）选定除尘器型式、滤料及清灰方式
根据对除尘效率的要求、厂房面积、投资和设
备定货的情况等，选定除尘器类型；
根据含尘气体特性，选择合适的滤料；
根据除尘器型式、滤料种类、气体含尘浓度、允许 的压力损失等便可初步确定清灰方式。
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清灰方式的选择
粉尘 应用 谷物加工 石灰石（采石场） 氧化铅 煤飞灰（采暖锅炉） 煤飞灰（工业锅炉） 水泥（窑炉） 气布比 12～14 6～ 8 1.5～2 2～ 3 4～ 5 2～ 3 主要清灰方式 RA PJ S RA PJ RA 主要滤布种类 粒径 F F W W W/F W 大 大 小 小 中 中 密度 低 中 高 中 中 中

粉尘初层形成后，成为袋式除尘器 的主要过滤层，提高了除尘效率

随着粉尘在滤袋上积聚，滤袈两侧 的压力差增大，会把已附在滤料上 的细小粉尘挤压过去，使除尘效率 下降 除尘器压力过高，还会使除尘系统 的处理气体量显著下降，因此除尘 器阻力达到一定数值后，要及时清 灰 清灰不应破坏粉尘初层 16


2.袋式除尘器的 结构
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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 。 过滤速度vf大小，主要影响惯性碰撞和扩散作用粒 径为1~10μm以上的较大颗粒，若惯性碰撞起主导 作用，此时要增大滤尘效率η，则要求增加vf；若 扩散作用起主导作用，说明粒子小于1μm，要增大 滤尘效率η，则要减少vf。
过滤风速一般为0.5～2.0m/min，压力损失控制范围
1000～1500Pa
逆气流清灰的特点：除尘器结构简单，清灰效果好， 滤袋磨损少，特别适用于粉尘粘性小，玻璃纤维滤 袋的情况
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（3）脉冲喷吹清灰
利用4一7atm的压缩空气
反吹，压缩空气的脉冲产 生冲击波，使滤袋振动， 粉尘层脱落。 必须选择适当压力的压缩 空气和适当的脉冲持续时 间 （通常为0.1一0.2s）
注：RA——空气反吹； PJ——脉冲喷吹；S——振打清灰；F—— 毡制；W——纺织 若对除尘效率要求高，且厂房面积受限制时，可采用脉冲喷吹式 袋式除尘器，否则可采用机械振动清灰或逆气流清灰。 42
滤料的比较
滤料 聚酯 相对费用/US $ 6 温度/℉ 275
诺梅克斯
特氟隆 玻璃纤维布 Hugglas
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3、袋式除尘器的滤料
（1）对滤料的要求

容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低 使用寿命长，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度高 表面光滑的滤料容尘量小，清灰方便，适用于含尘浓度 低、粘性大的粉尘，采用的过滤速度不宜过高

表面起毛（绒）的滤料容尘量大，粉尘能深入滤料内部， 可以采用较高的过滤速度，但必须及时清灰
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45 25 30
400
450 500 500
若气体温度高于450K，低于530K时，可选用玻璃纤维滤袋； 对纤维性粉尘，可选用表面光滑滤料，如 尼龙； 对一般工业性粉尘，可选用涤纶布等。 43
（2）计算过滤面积
Q A 60vF
一般情况下的过滤气速归纳如下：
简易清灰: vF=0.20～0.75m/min 机械振动清灰: vF=1.0～2.0m/min 逆气流反吹清灰: vF=1.0～3.0m/min 脉冲喷吹清灰: vF=2.0～4.0m/min
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过滤除尘器的分类
根据滤材的不同可分为：颗粒层除尘 器、袋式除尘器、空气过滤器。
空气过滤器：
颗粒层除尘器：
4
2.除尘机理
气体中的粒子往往比过滤层中的空隙要小 得多，因此通过筛滤效应收集粒子的作用是有 限的。尘粒之所以能从气流中分离出来，主要 是拦截、惯性碰撞和扩散效应。其次还有静电 力、重力和热泳力作用等。