袋式除尘器的原理

袋式除尘器的原理

袋式除尘器是利用多孔的袋装过滤元件从含尘气体中捕集粉尘的一种除尘设备。主要由过滤装置和清灰装置两个部分组成。前者的作用是捕集粉尘；后者则用以定期清除滤袋上的积尘，保持除尘器的处理能力。通常还设有清灰控制装置，是除尘器按一定的时间间隔和程序清灰。

通常认为袋式除尘器对尘粒的捕集分离包括两个过程。

1、过滤材料对尘粒的捕集。这一过程中包括观星碰撞效应、截留效应、扩散效应、静电效应、筛滤效应、重力沉降效应。

一般粒径较大的粉尘主要依靠碰撞效应捕集。当含尘气流接近滤料的纤维时，秋柳流线围绕捕集纤维迅速拐弯，其中较大的例子由于惯性力的作用，偏离了流线，继续沿着原来的运动方向前进，同捕集纤维发生碰撞而被捕集。惯性碰撞是过滤除尘的主要机制之一，而尘粒能否同捕集纤维发生碰撞主要取决于运动粒子所具有的惯性力的大小，为了提高惯性碰撞效应，可以适当提高通过滤料的气流流速。

对于具有一定尺寸直径的尘粒，质量可以忽略的尘粒，如果所依据的流线把他们带到距捕集纤维表面d/2以内的距离就会被捕集。

在气流中对于粒径小于1μm的尘粒由于气体分子的运动撞击，使其产生布朗悦动。这种尘粒无规则的运动，吃了可能产生尘粒之间的凝集外，还有向低浓度区扩散的趋势。由于捕集纤维表面的浓度较低，所以小尘粒向着纤维表面扩散，并与纤维碰撞而被捕集。当过滤速度较高时，扩散效应就会下降。

有许多人造纤维编织的滤料，当气流穿过时，由于摩擦产生静电现象，同时有许多粉尘在输送过程中也会由于摩擦或其他几只使其带有电荷，这样就可能在滤料和尘粒之间形成一个电位差，当尘粒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，从而提高过滤效率。

当尘粒的粒径大于滤料孔隙时，尘粒即被滤料孔隙筛滤下来，因此筛滤效应能捕集粒径大于孔隙的粉尘。当粉尘沉集在铝料表面上而使滤料孔隙变小时，粒径较小的颗粒也不能从孔隙通过从而被捕集，随着粉尘层的形成和加厚，筛滤捕集效率会显著提高。

对于粒径大、密度大的尘粒，在重力作用下可以自然沉降到滤料上，这种作用称为重力沉降效应。

2、粉尘层对尘粒的捕集

如前所述，过滤操作一定时间后，由于粘附等作用，尘粒在滤料网孔间产生架桥现象，使气流通过滤料的孔径变得很小，从而使滤料网孔及其表面迅速截留粉尘形成粉尘层。当清灰后依然残留一定厚度的粉尘，成为粉尘初层。由于粉尘初层中粉尘粒径通常都比纤维小，因此筛滤、惯性、截留和扩散等作用都有所增加，使除尘效率显著提高。由此可见，袋式除尘器的高效率，粉尘初层起着比滤料本身更为重要的作用。一般合成纤维布的网孔为20—50μm，如为起毛的则为5—10μm，用这样的滤料，只要设计得当，就是0.1μm的尘粒也能获得将近100%的除尘效率。

当滤袋表面积附的粉尘层厚到一定程度时，需要对滤袋进行清灰，以保证滤袋持续工作所需的透气性。袋式除尘器正是在这种不断滤尘而又不断清灰的交替过程中进行工作的。