煙氣除塵-袋式除塵器（大氣污染治理技術(shù)）

袋式除塵器的基本原理布袋除塵20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的一種除塵裝置；可用于凈化粒徑大于0.1μm的含塵氣體，除塵效率可達(dá)99%以上；具有：性能穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)單，所收干塵便于回收利用等特點(diǎn)因而獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。袋式除塵器是利用棉、毛、人造纖維等濾料的過(guò)濾作用將含塵氣體中的塵粒阻留在濾袋上，對(duì)含塵氣體進(jìn)行過(guò)濾的除塵裝置。袋式除塵器的除塵原理示意圖一、工作原理：

含塵氣流從下部進(jìn)入圓筒形濾袋，在通過(guò)濾料的孔隙時(shí)，粉塵被捕集于濾料上；沉積在濾料上的粉塵，可在機(jī)械振動(dòng)的作用下從濾料表面脫落，落入灰斗中；粉塵因篩濾、截留、慣性碰撞、靜電、擴(kuò)散和重力沉降等作

用，在濾袋表面形成粉塵層，常稱為粉層初層。機(jī)械振動(dòng)袋式除塵器示意圖工作原理：粉塵初層形成后，成為袋式除塵器的主要過(guò)濾層，提高了除塵效率；此時(shí)，濾布只是起著形成粉塵初層和支撐它的骨架作用。隨著粉塵在濾袋上積聚，濾袋兩側(cè)的壓力差增大，會(huì)把已附在濾料上的細(xì)小粉塵擠壓穿過(guò)濾料，從而使除塵效率下降，要及時(shí)清灰。清灰不應(yīng)該破壞粉塵初層為度。

袋式除塵器的結(jié)構(gòu)及分類袋式除塵二、袋式除塵器的結(jié)構(gòu)形式袋式除塵器主要由濾袋、殼體、灰斗和清灰機(jī)構(gòu)構(gòu)成。濾袋——過(guò)濾的主要部件，用纖維織物支撐，多為柱狀；清灰機(jī)構(gòu)是袋式除塵器的主要組成部分，清灰是過(guò)濾裝置運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。二、袋式除塵器的結(jié)構(gòu)形式按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，袋式除塵器劃分為四種：上進(jìn)風(fēng)式和下進(jìn)風(fēng)式、圓袋式和扁袋式、吸入式和壓入式、內(nèi)濾式和外濾式。1）上進(jìn)風(fēng)式和下進(jìn)風(fēng)式上進(jìn)風(fēng)式是指含塵氣流入口位于袋室上部，氣流與粉塵沉降方向一致。

下進(jìn)風(fēng)式是指含塵氣流入口位于袋室下部，氣流與粉塵沉降方向相反。為了安裝、操作方便，減少積灰對(duì)正常運(yùn)行的影響，多采用下進(jìn)風(fēng)方式。二、袋式除塵器的結(jié)構(gòu)形式2）圓袋式和扁袋式圓袋式是指濾袋為圓筒形，而扁袋式是指濾袋為平板形、梯形、楔形以及非圓筒形的其他形狀。3）吸入式和壓入式吸入式是指風(fēng)機(jī)位于除塵器之后，除塵器為負(fù)壓工作。壓入式是指風(fēng)機(jī)位于除塵器之前，除塵器為正壓工作。二、袋式除塵器的結(jié)構(gòu)形式4）內(nèi)濾式和外濾式內(nèi)濾式是指含塵氣流由袋內(nèi)流向袋外，利用濾袋內(nèi)側(cè)捕集粉塵，粉塵滯留袋內(nèi)，這種方式可以采用敞開(kāi)式外殼。外濾式是指含塵氣流由袋外流向袋內(nèi)，利用濾袋外側(cè)捕集粉塵，除塵器外殼必須密閉。

袋式除塵器的影響因素（過(guò)濾風(fēng)速）袋式除塵三、袋式除塵器的性能及影響因素袋式除塵器屬于高效除塵器，具有凈化效率高，處理氣量大等優(yōu)點(diǎn)，但也存在過(guò)濾速度低，設(shè)備體積龐大，濾袋損耗大，壓力損失大，運(yùn)行費(fèi)用較高等缺點(diǎn)。通常用于干燥、除塵效率要求較高的場(chǎng)合。影響袋式除塵器效率的因素有過(guò)濾風(fēng)速、壓力損失、濾料的性質(zhì)、清灰方式、運(yùn)行工況參數(shù)和粉塵的性質(zhì)等。1、過(guò)濾速度過(guò)濾風(fēng)速是指氣體通過(guò)濾布時(shí)的平均速度。在工程上是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積濾布的含塵氣體的流量。表示袋式除塵器處理氣體的能力，重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

式中uf——過(guò)濾風(fēng)速，m/min；

Q——?dú)怏w的體積流量，m3/h；

A——過(guò)濾面積，m2。過(guò)濾負(fù)荷:q=Q/A每平方米濾布每小時(shí)所過(guò)濾的氣流量，m3/(m2·h)

袋式除塵器的影響因素——濾料的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)袋式除塵三、袋式除塵器的性能及影響因素袋式除塵器屬于高效除塵器，具有凈化效率高，處理氣量大等優(yōu)點(diǎn)，但也存在過(guò)濾速度低，設(shè)備體積龐大，濾袋損耗大，壓力損失大，運(yùn)行費(fèi)用較高等缺點(diǎn)。通常用于干燥、除塵效率要求較高的場(chǎng)合。影響袋式除塵器效率的因素有過(guò)濾風(fēng)速、壓力損失、濾料的性質(zhì)、清灰方式、運(yùn)行工況參數(shù)和粉塵的性質(zhì)等。3、濾料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)袋式除塵器的濾料是濾布，它是袋式除塵器的主要部件，其費(fèi)用一般占設(shè)備費(fèi)用的10％～15％。選用濾料時(shí)必須考慮含塵氣體和粉塵的特性，如氣體的組成、溫度、濕度，粉塵的大小、含水率、黏結(jié)性等。3、濾料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)濾料應(yīng)具有耐磨、耐腐、阻力低、成本低及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。表面光滑的濾料，容塵量小，清灰容易，但除塵效率低，適用于含塵濃度低、黏性大的粉塵，采用的過(guò)濾風(fēng)速也不能太高；厚濾料和表面起絨的濾料，容塵量大，粉塵能深入濾料內(nèi)部，保證高效率，可采用較高的過(guò)濾風(fēng)速，但過(guò)濾阻力較大，應(yīng)注意及時(shí)清灰。3、濾料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)袋式除塵器采用的濾料種類較多，按濾料的材質(zhì)分為天然纖維、無(wú)機(jī)纖維和合成纖維等；按濾料的結(jié)構(gòu)分為濾布和毛毯兩類；按編織方法分為平紋、斜紋和緞紋等。斜紋編織濾料的綜合性能較好。

目前，中國(guó)生產(chǎn)的濾料有三大類，即玻璃纖維濾料、聚合物濾料和覆膜濾料玻璃纖維類濾料具有耐高溫(280℃)、耐腐蝕、表面光滑、不易結(jié)露、不縮水等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。普通玻璃纖維濾布，價(jià)格較低，清灰容易，但除塵效率低，粉塵排放量略大，可在排放要求不高、粉塵價(jià)值低的場(chǎng)合使用；玻璃纖維膨體紗濾布，捕捉粉塵能力好，除塵效率高，價(jià)格適中，適宜在反吹風(fēng)清灰方式的袋式除塵設(shè)備中使用；玻璃纖維針刺毯濾布，具有透氣性好、系統(tǒng)阻力小的特點(diǎn)，除塵效率更高，但價(jià)格較貴。聚合物類濾料主要包括聚酰胺纖維(尼龍)、聚酯纖維(滌綸729，208)、聚苯硫醚(PPs)纖維、聚丙烯腈纖維(奧綸)、聚乙烯醇纖維(維尼綸)、聚酰亞胺纖維(P84)、芳香族聚酰胺纖維(諾梅克斯)、聚四氟乙烯纖維(特氟綸)等。它具有強(qiáng)度高、抗折性能好、透氣性好、收塵效率高等優(yōu)點(diǎn)，適宜在低于130℃廢氣溫度的袋式除塵設(shè)備中使用。

3、濾料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3、濾料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)玻璃纖維覆膜過(guò)濾材料是在玻璃纖維基布上覆上多微孔聚四氟乙烯薄膜制成的新型過(guò)濾材料；它集中了玻璃纖維的高強(qiáng)低伸、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)和聚四氟乙烯多微孔薄膜的表面光滑，憎水透氣，化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)良特性。能截留含塵氣流中的全部粉塵，能在不增加運(yùn)行阻力的情況下保證氣流的流通量，是理想的煙氣過(guò)濾材料。濾料名稱直徑(μm)耐溫性能（K）吸水率(%)耐酸性耐磨性強(qiáng)度長(zhǎng)期短期棉10～20348～3583688很差稍好1蠶絲18353～36337316～22羊毛5～15353～36337310～15稍好很差0.4尼龍348～3583684～4.5稍好好2.5奧倫398～4084236好差1.6滌綸4134336.5好差1.6玻璃纖維5～85234好差1芳香族聚酰胺4935334.5～5差好2.5聚四氟乙烯393～5230很好很好2.5煙氣除塵三、袋式除塵器的性能及影響因素袋式除塵器屬于高效除塵器，具有凈化效率高，處理氣量大等優(yōu)點(diǎn)，但也存在過(guò)濾速度低，設(shè)備體積龐大，濾袋損耗大，壓力損失大，運(yùn)行費(fèi)用較高等缺點(diǎn)。通常用于干燥、除塵效率要求較高的場(chǎng)合。影響袋式除塵器效率的因素有過(guò)濾風(fēng)速、壓力損失、濾料的性質(zhì)、清灰方式、運(yùn)行工況參數(shù)和粉塵的性質(zhì)等。2、壓力損失壓力損失是重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一，決定著除塵器的能量消耗、除塵效率和清灰的時(shí)間間隔。影響因素：結(jié)構(gòu)形式、濾料特性、粉塵性質(zhì)和濃度、氣體的溫度和黏度等。△p等于清潔濾料壓損△pf+過(guò)濾層壓損△pd。當(dāng)粉塵初層形成后，壓力損失為500～570Pa時(shí)，除塵效率達(dá)99%，當(dāng)壓力損失接近1000Pa時(shí)，需要對(duì)濾袋清灰。2、壓力損失ζf——清潔濾料的阻力系數(shù)，m-1，μ——?dú)怏w的粘度，Pa·s，α——粉塵層的平均比阻力，m/kg；m——濾料上的粉塵負(fù)荷，kg/m2。m=GA/A總阻力為：例題

用袋式除塵器處理含塵煙氣。過(guò)濾面積A=2000m2，處理氣量Q=3000m3/min，煙氣含塵濃度Cp=6g/m3，除塵效率為99%。已知清潔濾布的阻力系數(shù)ζf=4×107m-1,清潔濾布的阻力損失為100Pa。在過(guò)濾20min時(shí)，集塵層的平均阻力系數(shù)α=2×109m/kg，求此時(shí)帶有煙塵濾布的總阻力損失。解答

袋式除塵器

袋式除塵器的選型計(jì)算四、袋式除塵器的選型（1）選定除塵器形式、濾料及清灰方式

首先考慮對(duì)排放標(biāo)準(zhǔn)、除塵效率和處理量的要求，同時(shí)考慮占地面積，設(shè)備投資操作與維修管理費(fèi)用等，其次根據(jù)含塵氣體的性質(zhì)選擇合適的濾袋。（2）選用袋式除塵器應(yīng)注意的事項(xiàng)

高效除塵器，性能穩(wěn)定可靠，負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行管理方便，收塵便于處理與回收利用；不宜用于處理油霧、水霧及粘結(jié)性強(qiáng)的粉塵，避免結(jié)露“糊袋”現(xiàn)象；濾袋是袋式除塵器的主要部件，選擇耐高溫、耐腐蝕、耐磨、抗爆炸等材料的濾布；根據(jù)粉塵粘結(jié)性、過(guò)濾速度、空氣阻力、壓力損失、凈化效率等制約因素，確定清灰方式和清灰裝置。當(dāng)入口含塵濃度大時(shí)，宜設(shè)預(yù)凈化裝置。（3）計(jì)算過(guò)濾面積

根據(jù)氣體處理量的大小，選擇適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾速度，計(jì)算過(guò)濾面積。若面積太大，則設(shè)備投資大；若面積過(guò)小，則過(guò)濾阻力大，操作費(fèi)用高，濾布使用壽命短。

除塵器的過(guò)濾面積按下式計(jì)算：

(3.20)式中

A——除塵器的過(guò)濾面積，m2；

Q——除塵器的處理氣體量，m3/h；

uf——除塵器的過(guò)濾風(fēng)速，m/min。（2）計(jì)算過(guò)濾面積過(guò)濾風(fēng)速的選擇：簡(jiǎn)易清灰0.2～0.75m/min

機(jī)械振動(dòng)清灰1.0～2.0m/min

逆氣流反吹清灰2～3.0m/min

脈沖噴吹清灰2.0～4.0m/min

（3）濾袋袋數(shù)的確定確定濾袋尺寸，濾袋的直徑d和長(zhǎng)度L計(jì)算每只濾袋面積：計(jì)算濾袋個(gè)數(shù)：式中

A——除塵器的過(guò)濾面積，m2；

d——單個(gè)濾袋的直徑，m；

L——單個(gè)濾袋的長(zhǎng)度，m。

濾袋的直徑由濾布的規(guī)格確定，一般為100～300mm，濾袋的長(zhǎng)度一般取3～5m，可長(zhǎng)達(dá)10～12m。（4）壓力損失的選擇采用一級(jí)除塵時(shí)，壓力損失一般為980～1470Pa；采用二級(jí)除塵時(shí)，壓力損失一般為500～800Pa。（5）選擇過(guò)濾材料在選擇過(guò)濾材料時(shí)，要根據(jù)氣體的溫度、濕度、粉塵的粒度、化學(xué)組成、酸堿性、吸濕性、荷電性、爆炸性、腐蝕性等，選擇適當(dāng)?shù)臑V布。

1）一般在含水量較小、無(wú)酸性時(shí)可以根據(jù)含塵氣體溫度來(lái)選用。當(dāng)溫度低于130℃時(shí)，常用500～550g