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1、第七章第七章 过滤式除尘器过滤式除尘器n使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置n分类分类空气过滤器空气过滤器滤纸或玻璃纤维滤纸或玻璃纤维颗粒层除尘器颗粒层除尘器砂、砾、焦炭等颗粒砂、砾、焦炭等颗粒物物袋式除尘器袋式除尘器纤维织物纤维织物除尘器工作原理除尘器工作原理n工作原理工作原理截留、惯性碰撞截留、惯性碰撞除尘器工作原理除尘器工作原理n工作原理工作原理扩散、电沉积扩散、电沉积除尘器工作原理除尘器工作原理n工作原理工作原理筛分筛分 袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理n含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙
2、时，粉尘被捕在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上集于滤料上n沉积在滤料上的粉尘，可在机械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，振动的作用下从滤料表面脱落，落人灰斗中落人灰斗中n粉尘因截留、惯性碰撞、静电和粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作扩散等作用，在滤袋表面形成粉用，在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉层初层尘层，常称为粉层初层袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理n新鲜滤料的除尘效率较低新鲜滤料的除尘效率较低n粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率尘效率n随着粉尘在滤袋上积聚，滤袈两侧的压力差增大，会
3、把己附随着粉尘在滤袋上积聚，滤袈两侧的压力差增大，会把己附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降n除尘器压力过高，还会使除尘系除尘器压力过高，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，要及时清灰器阻力达到一定数值后，要及时清灰n 清灰不应破坏粉尘初层清灰不应破坏粉尘初层袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的工作原理袋式除尘器的分级效率曲线袋式除尘器的分级效率曲线 袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失n压力损失：重要的技术经济指标，不仅决定着能量消耗，压力损失：重要的技术经济指标，不仅决定着能量消
4、耗，而且决定着除尘效率和清灰间隔时间等而且决定着除尘效率和清灰间隔时间等 粉尘或滤料的渗透率（粉尘或滤料的渗透率（permeability），由实验测定），由实验测定粉尘或滤料的厚度粉尘或滤料的厚度通过洁净滤料的压力损失，通过洁净滤料的压力损失，100130Pa;通过粉尘层（通过粉尘层（dustcake）的压力损失；的压力损失；两者均可以达西定律表示两者均可以达西定律表示袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失n渗透率渗透率K是沉积粉尘层性质，如孔隙率、比表面积、孔隙大是沉积粉尘层性质，如孔隙率、比表面积、孔隙大小分布和粉尘粒径分布等的函数小分布和粉尘粒径分布等的函数n对于给定的滤料和操作条件
5、，滤料的压力损失对于给定的滤料和操作条件，滤料的压力损失 基本上是基本上是一个常数一个常数n通过袋式除尘器的压力损失主要由通过袋式除尘器的压力损失主要由 决定决定袋式除尘器的压力损失袋式除尘器的压力损失 对于给定的烟气特征和粉尘层渗透率，对于给定的烟气特征和粉尘层渗透率，与粉尘浓度与粉尘浓度C和过和过滤时间滤时间t成线性关系，而与过滤速度的平方成正比成线性关系，而与过滤速度的平方成正比气体粘度，气体粘度，10101 1Pa.sPa.s比表面参数，比表面参数，cmcm1 1MMDMMD粉尘粒子的质量中位径，粉尘粒子的质量中位径，cmcm粉尘粒子的几何标准偏差粉尘粒子的几何标准偏差粒子的真密度，粒
6、子的真密度，g/cmg/cm3 3坎宁汉校正系数坎宁汉校正系数颗粒堆积密度与真密度的比值颗粒堆积密度与真密度的比值 若已知粉尘的粒径分布、堆积密度和真密度，可以利用丹若已知粉尘的粒径分布、堆积密度和真密度，可以利用丹尼斯和克莱姆提出的下述方程式估算尼斯和克莱姆提出的下述方程式估算袋式除尘器的滤料袋式除尘器的滤料n对滤料的要求对滤料的要求容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低使用寿命长，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度使用寿命长，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度表面光滑的滤料容尘量小，清灰方便，适用于含尘浓度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，
7、采用的过滤速度不宜过高低、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，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，但必须及时清灰可以采用较高的过滤速度，但必须及时清灰 袋式除尘器的滤料袋式除尘器的滤料n滤料种类滤料种类 按滤料材质分按滤料材质分天然纤维天然纤维棉毛织物，适于无腐蚀、棉毛织物，适于无腐蚀、350-360K350-360K以下气体以下气体无机纤维无机纤维主要指玻璃纤维，化学稳定性好，耐高温；质地脆主要指玻璃纤维，化学稳定性好，耐高温；质地脆合成纤维合成纤维性能各异，满足不同需要，扩大除尘器的应用领域性能各异，满
8、足不同需要，扩大除尘器的应用领域袋式除尘器的滤料袋式除尘器的滤料滤料名称滤料名称直径直径（m）耐温性能（耐温性能（K）吸水率吸水率（）（）耐酸耐酸性性耐碱性耐碱性强度强度长期长期最高最高棉织物（植棉织物（植物短纤维）物短纤维）10203483583688很差很差稍好稍好1蚕丝（动物蚕丝（动物长纤维）长纤维）183533633731622羊毛（动物羊毛（动物短纤维）短纤维）5153533633731015稍好稍好很差很差0.4尼龙尼龙3483583684.04.5稍好稍好好好2.5奥纶奥纶3984084236好好差差1.6涤纶（聚脂）涤纶（聚脂）4134336.5好好差差1.6玻璃纤维玻璃纤维（
9、用硅酮树（用硅酮树脂处理）脂处理）585234.0好好差差1芳香族聚酰芳香族聚酰胺（诺梅克胺（诺梅克斯）斯）4935334.55.0差差好好2.5聚四氟乙烯聚四氟乙烯4935230很好很好很好很好2.5袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰n清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环，多数袋式除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尘器是按清灰方式命名和分类的n常用的清灰方式有三种常用的清灰方式有三种机械振动式机械振动式逆气流清灰逆气流清灰脉冲喷吹清灰脉冲喷吹清灰袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰n机械振动清灰机械振动清灰 机械振动袋式除尘器的过滤风速一般取机械振动袋式
10、除尘器的过滤风速一般取1.02.0m/min，压力，压力损失为损失为8001200Pa袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰n机械振动清灰机械振动清灰此类型袋式除尘器的优点此类型袋式除尘器的优点是工作性能稳定，清灰效是工作性能稳定，清灰效果较好果较好缺点是滤袋常受机械力作缺点是滤袋常受机械力作用损坏较快，滤袋检修与用损坏较快，滤袋检修与更换工作量大更换工作量大清清 洁洁 气气体出口体出口灰斗灰斗滤袋滤袋清清 洁洁 气气体一侧体一侧含含 尘尘 气气体入口体入口固固 定定 孔孔板板典型机械振动式布袋除尘器典型机械振动式布袋除尘器袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰n逆气流清灰逆气流清灰 过滤风速一般为过滤风
11、速一般为0.52.0m/min，压力损失控制范围，压力损失控制范围10001500Pa 这种清灰方式的除尘器结构简单，清灰效果好，滤袋磨损少，这种清灰方式的除尘器结构简单，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特别适用于粉尘粘性小，玻璃纤维滤袋的情况袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰n脉冲喷吹清灰脉冲喷吹清灰清洁气体清洁气体脉脉冲冲气气体体集流箱集流箱脉冲管脉冲管滤袋滤袋含尘气体入口含尘气体入口隔膜阀隔膜阀管板管板进气栅板进气栅板支撑框支撑框典型脉冲喷灰式布袋除尘器典型脉冲喷灰式布袋除尘器袋式除尘器的清灰袋式除尘器的清灰n脉冲喷吹清灰脉冲喷吹清灰 脉冲喷吹耗用压缩空气量
12、脉冲喷吹耗用压缩空气量n脉冲喷吹清灰实现了全自动清灰，净化效率达脉冲喷吹清灰实现了全自动清灰，净化效率达99%99%；过；过滤负荷较高，滤袋磨损轻，运行安全可靠滤负荷较高，滤袋磨损轻，运行安全可靠一滤袋总数，条一滤袋总数，条一脉冲周期，一脉冲周期，min一安全系数，取一安全系数，取1.5一每条滤袋喷吹一次耗用的压缩空气量一每条滤袋喷吹一次耗用的压缩空气量袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用n设计流程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：与滤布相适应选择清灰方式：与滤布相适应计算气布比计算气布比计
13、算穿透率计算穿透率计算需要的过滤面积和袋室数目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提出风机和管道的技术要求经济核算经济核算袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用n选择与设计选择与设计清灰方式清灰方式应用应用气布比气布比主要清灰方式主要清灰方式主要滤布种类主要滤布种类粉尘粉尘粒径粒径密度密度谷物加工谷物加工12-14RAF大大低低石灰石（采石场）石灰石（采石场）6-8PJF大大中中氧化铅氧化铅1.5-2SW小小高高煤飞灰（采暖锅炉）煤飞灰（采暖锅炉）2-3RAW小小中中煤飞灰（工业锅炉）煤飞灰（工业锅炉）4-5PJW/F中中中中水泥（窑炉）水泥（窑炉）2-3RA
14、W中中中中注：注：RARA空气反吹；空气反吹；PJ PJ脉冲喷吹；脉冲喷吹；S S振打清灰；振打清灰；F F毡制；毡制；W W纺织纺织袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用n选择与设计选择与设计滤料的比较滤料的比较滤料滤料相对费用（相对费用（US$）温度（温度（）聚酯聚酯6275诺梅克斯诺梅克斯14400特氟隆特氟隆45450玻璃纤维布玻璃纤维布25500Hugglas30500*除玻璃纤维布除玻璃纤维布(G/C=2:1)外外,假定假定G/C=5:1袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用n选择与设计选择与设计（2）计算过滤面积计算过滤面积一般情况下的过滤气速
15、归纳如下一般情况下的过滤气速归纳如下简易清灰简易清灰:v:vF F=0.20=0.200.75m/min0.75m/min机械振动清灰机械振动清灰:v:vF F=1.0=1.02.0m/min2.0m/min逆气流反吹清灰逆气流反吹清灰:v:vF F=0.5=0.52.0m/min2.0m/min脉冲喷吹清灰脉冲喷吹清灰:v:vF F=2.0=2.04.0m/min4.0m/min袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用n选择与设计选择与设计（3）除尘器设除尘器设计计确定滤袋尺寸确定滤袋尺寸:直径直径d和高度和高度l计算每条滤袋面积计算每条滤袋面积:a=dl计算滤袋条数计算滤袋
16、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成若干组，每组内相邻两滤袋之间的净距一般取505070mm70mm袋式除尘器的选择、设计和应用袋式除尘器的选择、设计和应用n应用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与文丘里洗涤器相此，动力消耗小
17、，回收的干粉尘便于综合利用利用对于微细的干燥粉尘，采用袋式除尘器捕集是适宜对于微细的干燥粉尘，采用袋式除尘器捕集是适宜 袋式除尘器的测定袋式除尘器的测定n测定除尘器的性能测定除尘器的性能穿透性穿透性压力损失：压力损失：U型管压力计型管压力计测量位置：系统的总压降（为风机技术条件所需要）测量位置：系统的总压降（为风机技术条件所需要）法兰盘连接袋滤器的压降法兰盘连接袋滤器的压降滤袋两侧的压降滤袋两侧的压降滤袋出现孔洞时的检验滤袋出现孔洞时的检验n对滤袋或小块过滤介质进行测试对滤袋或小块过滤介质进行测试透气性透气性耐腐蚀性耐腐蚀性抗张试验等抗张试验等袋式除尘器的运行袋式除尘器的运行n最佳操作最佳操作
18、最佳费用，即长期的最低费用最佳费用，即长期的最低费用 建设投资费用建设投资费用运行费用运行费用项目项目投资比例（投资比例（%）项目项目所占比例所占比例（%）袋滤室袋滤室33.6电力电力15.6管道管道27.3劳务劳务39.0基建和安装基建和安装11.8厂内杂项开支厂内杂项开支32.5风机和马达风机和马达10.5滤布滤布13.0处理设备处理设备4.2设计设计4.2试车试车4.2测试仪表测试仪表2.1运输费运输费2.1袋式除尘器的运行袋式除尘器的运行n费用与清灰频率之间的关系费用与清灰频率之间的关系颗粒层除尘器颗粒层除尘器n颗粒层除尘器是利用颗粒状物料颗粒层除尘器是利用颗粒状物料（如硅石、砾石、焦炭等）作填（如硅石、砾石、焦炭等）作填料层的一种内部过滤式除尘装置料层的一种内部过滤式除尘装置n颗粒层除尘器的除尘机理与袋式除尘器类似，主要靠惯性截留及颗粒层除尘器的除尘机理与袋式除尘器类似，主要靠惯性截留及扩散作用等扩散作用等