当前课程知识点：大气污染控制工程 > 第六章 除尘装置 > 6-6 袋式除尘器的工作原理 > Video
同学们好！使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置
称为过滤式除尘器，它可以分为空气过滤器
颗粒层除尘器和袋式除尘器
其中采用纤维织物做滤料的袋式除尘器是最古老的除尘方法之一
今天我们就来介绍袋式除尘器的工作原理
这里给出了一个机械振动袋式除尘器的示意图
含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时
粉尘被捕集在滤料上
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，落入灰斗中
粉尘的捕集并非只靠滤料纤维
在滤料表面形成的粉尘层也会起到捕集作用
粉尘捕集的机理包括筛分、拦截、惯性碰撞、静电和扩散等
常用滤料由棉、毛、人造纤维等加工而成
滤料本身网孔比较大，一般为 20～50 μm
表面起绒的滤料网孔也要 5～10μm
因此，新鲜清洁滤料对于颗粒的捕集效果比较差
过滤开始后，颗粒因拦截、惯性碰撞等作用
逐渐在滤料表面形成一个粉尘层，我们称之为粉尘初层
粉尘初层形成后，就成为袋式除尘器的主要过滤层
袋式除尘器的除尘效率才会大幅提高
滤布实际上是起着形成粉尘初层和支撑骨架的作用
随着粉尘在滤料表面的积聚，滤袋两侧的压力差增大
会把已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降
另外除尘器压力的增加
会造成除尘系统的处理气体量显著下降
影响系统的排风效果
因此袋式除尘器的阻力达到一定值就必须进行清灰
但清灰也不能过度，清灰过度会破坏粉尘初层
我们这里看到的就是清灰过度造成的气孔
一旦形成气孔，除尘效率就会大幅下降
袋式除尘器的效率一般都可达到99％以上
影响袋式除尘器除尘效率的因素包括粉尘特性、滤料特性
运行参数以及清灰方式等
粉尘的粒径的大小，直接影响袋式除尘器的效率
这里给出了袋式除尘器的分级除尘效率曲线，可以看出
滤料在不同状态下的除尘效率，都随着粒径增大而提高
但是，对于粒径为0.2～0.4 μm的粉尘
在不同状况下的过滤效率都是最低的
这是因为这一粒径范围的粉尘正处于
惯性碰撞和拦截作用范围的下限、扩散作用范围的上限
此外，还可以看到，清洁滤料的除尘效率最低
积尘后效率会有所提高，清灰后有所下降
另一个除尘效率的影响因素是滤布表面沉积的粉尘层厚度
粉尘层厚度一般用粉尘负荷表示
即每平方米滤布上沉积的粉尘质量
粉尘层厚度对不同结构的滤料的影响是不同的
对机织布滤料的影响显著，对针刺毡滤料影响较小
这张图给出了瞬时除尘效率与粉尘负荷、滤布结构的关系曲线
可以看到，除尘效率随着粉尘负荷增加而增大
而绒布可以更好地拦截尘粒，且容尘量也更大
因而比不起绒素布的效率高
如果含尘气流从不起绒的一面进入，效率可以进一步提高
这是因为即便尘粒穿透滤料，依然可以被绒捕集
第四个影响因素是过滤速度，即气体通过滤料的平均速度
在工程上，过滤速度也可以看做
是烟气实际体积流量与滤布面积之比，称为气布比
过滤速度是除尘器的重要操作参数
也是布袋除尘器设计的重要依据
如图所示，一般除尘效率随着过滤速度增加而下降
过滤速度增加，处理相同气体流量需要的滤布面积减小
导致除尘器体积、占地面积减小，投资降低
但除尘器的压力损失将增加
此外，过滤速度的选取还需要考虑滤料种类和清灰方式
这张图给出了滤料的粉尘负荷和过滤气速对除尘效率的综合影响
我们可以看到，开始过滤时除尘效率比较低
一旦形成粉尘初层，除尘效率就稳定在一定值
随着过滤速度的增加，除尘效率下降，出口浓度显著上升
那么如何计算布袋除尘器的效率呢
丹尼斯和克莱姆提出了一系列方程
用来预测玻璃纤维滤袋捕集飞灰的粉尘出口浓度
这个公式中，ρ1是粉尘入口浓度；ρR 是脱落浓度
一般取0.5克每立方米
无量纲的参数Pns和幂指数α都可以根据表面过滤速度计算得到
W就是我们刚刚讲的粉尘负荷
今天的介绍就到这里
下一讲我们介绍布袋除尘器的压力损失和清灰过程
欢迎大家继续学习
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-第三章 大气污染气象学--3-2 大气的垂直结构
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-第五章 颗粒污染物控制技术基础--5-2 颗粒物的形貌特征
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-5-3 化学组成和光学性质--作业
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-第五章 颗粒污染物控制技术基础--5-4 粉尘的物理性质
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-第五章 颗粒污染物控制技术基础--5-5 净化装置的性能
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-5-7 惯性碰撞、机械拦截和扩散（选修）--作业
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-第六章 除尘装置--6-4 荷电颗粒的运动和捕集
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-第六章 除尘装置--6-5 电除尘器的结构和设计
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-6-6 袋式除尘器的工作原理--作业
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-第六章--6-7 袋式除尘器的压力损失和清灰（选修）
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-第六章 除尘装置--6-9 湿式除尘器的工作原理
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-第六章 除尘装置--6-10 文丘里洗涤器（选修）
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-7-4 气体吸附原理与速率--作业
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-第七章 --7-6 吸附器的设计计算
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-12-4 臭氧层破坏的应对措施
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-第十二章 全球性大气环境问题--第十二章作业习题
-Lecture 01
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-Lecture 02
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-附加：--Exercise
