袋式除尘器工作原理简析

袋式除尘器(bag  filter)

利用织物制作的袋状元件捕集气体中固体颗粒物的除尘设备，亦称布袋除尘器。含尘气流通过织物的纤维层时，尘粒因筛滤、拦截、碰撞、扩散和静电等作用而被捕集。阻留在滤袋表面的尘粒形成多孑L隙的粉尘层，从而使袋式除尘器具有更高的捕尘效率。随着滤尘过程的继续，滤袋表面的粉尘层变厚，含尘气流的阻力增大。因此，每隔—段时间需用气流喷吹或机械振荡滤袋，使粉尘脱落。袋式除尘器能捕集粒径大于0.1μm的尘粒，对1μm以上尘粒的除尘效率达99％以上。设备阻力通常为800～2000Pa。适用于冶金企业炼铁、炼钢、有色金属冶炼、烧结、耐火、焦化、金属加工和选矿等作业烟尘净化。

分类 按照清灰方式可将袋式除尘器分为五类：机械振动、分室反吹、巡回反吹、振动反吹并用和脉冲喷吹。按照结构特点又可分为上进风和下进风式、圆袋和扁袋式、内滤和外滤式、吸入和压入式。

机械振动清灰袋式除尘器 用手动、电动或气动装置使滤袋产生振动以清除积灰。振动方向可以是垂直、水平、扭转或上列方向组合。振动频率分高、中、低。清灰时必须停止过滤，因而箱体多为分室结构，顺次逐室清灰。该法清灰能力较弱，难以将袋上的积尘完全清除，可选的过滤风速低，只适合于中、小气量除尘。该种除尘器的—例是玻纤扁袋除尘器，由滤袋单箱体、振打机构和外壳等部件组成。玻纤滤料紧绷在单箱体内成“人”字形扁袋，并整箱装入外壳。电机通过凸轮机构带动振打锤，在停风状态下敲击单箱体框架而清灰。

分室反吹清灰袋式除尘器 利用阀门切换而产生反向穿过滤袋的气流，使滤袋变形而清灰的袋式除尘器(见图l)。含尘气流由内向外通过滤袋，粉尘阻留在袋内侧，属内滤式。箱体成分室结构，每个小室有切

图1  分室反吹袋式除尘器

1—反吹阀门；2—排气阀门；3—反吹营；4—排气管；5—灰斗

6—挡板；7吊挂装置；8—过滤室；9—滤袋；10—花板

换阀。当某窒关闭而反吹风口开启时，因箱体负压或反吹风机产生的反吹气流使滤袋收缩，粉尘因而脱落。各室依次轮流清灰。有“过滤”、“反吹”、“沉降”三状态或仅有“过滤”和“反吹”二状态两种清灰制度。正压工作型不设排风管，净气由外壳上的百叶窗排出，结构较简单，但含尘气体由风机通过，进气含尘浓度不宜高于3g/m3；负压工作型适用范围较广。该类清灰能力较弱，可选的过滤风速低，因而钢耗、投资和设备阻力都较高，适合于大、中、小气量的除尘。

巡回反吹清灰袋式除尘器 以高压风机或压气机提供气源，通过巡回移动的喷嘴反吹滤袋而清灰的袋式除尘器。有气环反吹式、喷嘴为环缝形，套在滤袋外面，上下移动反吹；有回转反吹式和往复反吹式，前者为长条形式或圆形喷嘴作回转运动，后者为长条形喷嘴作水平往复运动，依次反吹各袋。反吹气流有连续的和脉动的两种。除气环反吹式外，巡回反吹类袋式除尘器多为外滤形式。典型结构是机械回转反吹袋式除尘器(见图2)。圆筒形箱体被花板分隔为上、下两部分。滤袋装在板上沿圆周布置的数圈开孔内，其上方的反吹臂做回转运动，反吹气流由臂的开孔转流吹入各滤袋，使其外表面的粉尘脱落。滤袋断面是梯形，能充分利用空间，占地面积小。适合于中、小气量的除尘。

图2 机械回转反吹扁袋除尘器

1—减速机构；2—出风口；3—上盖；4—上箱体；5反吹回转臂；6—中箱体；

7—进风口；8—u形管；9扁布袋；10—灰斗；11—支架；12—反吹风机；13—排灰装置

振动反吹并用清灰袋式除尘器 以电动或气动装置振动滤袋，并由阀门切换产生反向气流而清灰的袋式除尘器。多为分室结构，各室顺次清灰。属此类的有机械振打袋式除尘器，振动幅度大而频率低，滤袋易损坏，已较少应用；还有电振反吹袋式除尘器，振动幅度小而频率高，滤袋不易损坏。

脉冲喷吹清灰袋式除尘器 利用喷吹装置在瞬间(≤0.3s)将压缩空气高速吹入滤袋，同时诱导数倍的二次气流，使滤袋急速膨胀和振动而清灰的袋式除尘器。多采用圆袋，也有扁袋，均为外滤式。喷吹装置设有若干脉冲阀，每阀对应—组滤袋，各阀依次开启使滤袋清灰。除停风清灰类型外，箱体通常不分隔小室。按照喷吹气压可分为高压喷吹(392～700kPa)和低压喷吹(50～392kPa)。喷吹气流与袋内净气流反向的称为逆喷，同向的称为顺喷。该种清灰方式能力强，清除袋上的积尘较彻底，因而允许的过滤风速高，过滤同等含尘空气的设备重量相对较轻，投资少，阻力低。典型的结构是中心喷吹脉冲袋式除尘器(见图3)。主要由滤袋、喷吹装置、箱体和控制仪组成。清灰时，脉冲阀受控制开启，气包内的压缩空气迅速进入上方的喷吹管，并经喷嘴射向袋口中心。射流经文氏管时诱导二次气流。清灰过程约持续0.15s，新发展的快速脉冲约持续到0.07s。另—典型的结构是环隙喷吹脉冲袋式除尘器，滤袋顶部装有环隙引射器(见图4)。来自气包的

图3  中心喷吹脉冲袋武除尘器

1—进气口；2—中箱体；3—滤袋；4—文氏营；5上箱体；6—排气口；

7—框架；8—喷吹管；9—气包；10—脉冲闽；11—控制周；12—控制器；13—灰斗；14—泄灰阀

压缩空气经插接管送至各引射器，从环形缝隙喷出，并由中心区域诱导二次气流进入滤袋而清灰。该种构造清灰能力强，因而其过滤风速可达5.8m/min，高于各类袋式除尘器。

图4 环隙引射器

1—滤袋；2—文氏管；3—环缝喷射器；4插接管

滤料 袋式除尘器的性能在很大程度上取决于滤料。滤料的材质有：天然纤维——棉、毛等；合成纤维——耐常温的涤纶、尼龙、丙纶等，耐高温的诺梅克斯、芳砜纶、特氟纶等；无机纤维——玻璃纤维、金属纤维、陶瓷纤维等。滤料的加工方法有：机织物滤料，由织机将相互垂直的经纱和纬纱织造而成，如涤纶布、玻纤布；非织造滤料，是不经织造，直接将纤维或纱线以粘合、针刺等方法加工而成，如针刺毡；复合加工滤料，由两种以上方法制成或由两种滤料复合而成，如薄膜滤料和涂覆滤料等。

沿革 袋式除尘器最早用于谷类碾磨厂。1886年获得专利。20世纪50年代脉冲喷吹清灰方式和合成纤维滤料的问世，加速了袋式除尘技术的发展，70年代以来成为增长最快和应用最广的除尘设备。袋式除尘器排气含尘量可低于2mg/m3，是燃气—蒸汽联合循环发电新工艺的组成部分；800～1000℃高温含尘气体已可用袋式除尘器净化，用于1400℃的过滤材料和装置亦在开发中；对于含尘浓度高达1000g/m3的气体，可不加预除尘器而直接净化达标。