王尚元+何愛(ài)玲

摘 要：近年來(lái)隨著我國(guó)工業(yè)的迅猛發(fā)展，我國(guó)社會(huì)以及經(jīng)濟(jì)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。但是隨之而來(lái)的霧霾天氣成為人們無(wú)法回避的問(wèn)題。布袋除塵器作為工業(yè)環(huán)保治理的利器也越來(lái)越得到人們的重視。深入了解布袋除塵器的除塵機(jī)理及清灰機(jī)理對(duì)于應(yīng)對(duì)目前條件下霧霾天氣泛濫，環(huán)境惡劣具有著重要的指導(dǎo)意義。筆者從布袋除塵器的過(guò)濾機(jī)理到清灰機(jī)理對(duì)布袋除塵器進(jìn)行詳細(xì)的介紹。拋磚引玉，為布袋除塵器技術(shù)及應(yīng)用得到更大的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：布袋除塵器；過(guò)濾；清灰

中圖分類號(hào)：X701 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）06-0006-01

1 布袋除塵器發(fā)展簡(jiǎn)介

布袋除塵器最早于19世紀(jì)80年就開(kāi)始應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中，1881年白特工廠的機(jī)械振打清灰方式布袋除塵器首先取得德國(guó)專利；1957年清灰方法實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，磊英納爾發(fā)明的脈沖布袋除塵器，被認(rèn)為是布袋除塵技術(shù)發(fā)展史上具有里程碑意義的重大發(fā)現(xiàn)：它不但可以連續(xù)操作和清灰，濾袋壓力損失也趨于穩(wěn)定，處理氣體量進(jìn)一步增大，而且內(nèi)部無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，濾布?jí)勖L(zhǎng)、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。

2 過(guò)濾機(jī)理

用作捕集細(xì)小顆粒的濾料，其本身的網(wǎng)孔較大，但卻能除去粒徑1微米以下的顆粒。其除塵機(jī)理主要有以下幾個(gè)方面：

（1）慣性碰撞。當(dāng)含塵氣流接近濾料纖維時(shí)，氣流將繞過(guò)纖維條，而塵粒則由于慣性作用繼續(xù)前進(jìn)，撞擊到纖維上即會(huì)被捕集，所有處于粉塵軌跡臨界線內(nèi)的大直徑粉塵粒均可被捕集。這種慣性碰撞作用隨粉塵粒徑及流速的增大增強(qiáng)。

（2）篩分作用。當(dāng)粉塵粒徑大于濾料空隙或布滿在濾料表面上的顆粒間隙時(shí)，粉塵即被收集下來(lái)。由于初始濾料間隙遠(yuǎn)超過(guò)粉塵粒徑，粉塵顆?？梢酝ㄟ^(guò)濾料纖維條間的空間，所以運(yùn)行初期篩分作用很小。后期篩分作用就會(huì)顯著增大。

（3）攔截作用。當(dāng)含塵氣體靠近濾料纖維條時(shí)，粒徑較小的粉塵顆粒隨氣流一起繞流，若粉塵粒徑大于塵粒中心到纖維邊緣的距離時(shí)塵粒因與纖維接觸而被攔截。

（4）擴(kuò)散作用。擴(kuò)散作用發(fā)生在粉塵粒徑較小的粉塵顆粒中，<0.2μm的亞微米顆粒在氣體的撞擊下而脫離流線，像氣體分子一樣作不規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)，如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中和纖維接觸，即可從氣流中分離出來(lái)，這種作用被稱為擴(kuò)散作用。

通常上述幾種機(jī)理并不是同時(shí)有效，起主導(dǎo)作用的往往是一種機(jī)理或者是兩、三種機(jī)理的聯(lián)合作用。根據(jù)粉塵顆粒的性質(zhì)、袋濾器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)行環(huán)境等實(shí)際情況的不同各種機(jī)理的重要性也不盡相同。

2.1 濾料使用初期的除塵機(jī)理

濾料使用初期的運(yùn)行機(jī)理對(duì)于非織造布和織造布是不同的。非織造布與家用氣體凈化器相類似，粉塵顆粒不僅可以附著在纖維（條形）上形成粉塵初層，而且還可以進(jìn)入濾料的內(nèi)部空間。而織造布是粉塵顆粒首先在孔洞內(nèi)連接形成粉塵初層，隨后增加收塵率；可以認(rèn)為濾料運(yùn)行初期起決定作用的運(yùn)行機(jī)理是擴(kuò)散、慣性碰撞和截留。運(yùn)行初期的效率約為40%～85%。

2.2 濾料正常運(yùn)行期的除塵機(jī)理

含塵氣流經(jīng)過(guò)濾料后隨著進(jìn)入濾料內(nèi)部纖維空間逐漸變小，最后形成在濾料表層附著的粉塵層（簡(jiǎn)稱為初層）。布袋除塵器粉塵顆粒主要依靠這個(gè)初層及隨后堆積起來(lái)的粉塵層起作用。

3 布袋除塵器的清灰方式

布袋除塵器使用過(guò)程中的關(guān)鍵流程是清灰再生，濾袋清灰是保證布袋除塵器持續(xù)使用的必要措施。除塵器清灰的基本要求是從濾料表面迅速、均勻地清理沉積的粉塵，同時(shí)又能保持合理的粉塵初層，并且不損傷濾袋以及動(dòng)力消耗較少。清灰效果的優(yōu)劣將直接影響除塵器的效率、阻力、濾料使用壽命和除塵系統(tǒng)運(yùn)行的效益。

清灰方式根據(jù)機(jī)理的不同可分為氣相反吹和機(jī)械振動(dòng)兩大類別。氣相反吹主要有反吹（吸）風(fēng)、借助壓縮空氣進(jìn)行脈沖噴吹等。機(jī)械振動(dòng)清灰主要有機(jī)械振打與人工振動(dòng)兩類。

3.1 氣相清灰方式

氣相清灰是用反吹氣體使濾袋瞬時(shí)變形將積灰剝離的清灰方法。氣相清灰通常有兩種形式：逆氣相清灰、脈沖清灰。與機(jī)械清灰方式相比氣相清灰具有清灰效果佳、處理風(fēng)量范圍廣、對(duì)濾料折損小、運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。

（1）逆氣相清灰方式。逆氣相清灰是利用閥門(mén)來(lái)改變氣流流向從而與過(guò)濾氣流方向氣流對(duì)流達(dá)到清灰的目的。逆氣相清灰可分為反吸風(fēng)和反吹風(fēng)兩類。采用逆氣相清灰袋濾室內(nèi)的氣體狀態(tài)較均衡，雖然清灰強(qiáng)度不大，但經(jīng)過(guò)濾袋的動(dòng)作也可取得理想的清灰效果。

（2）脈沖清灰方式。脈沖清灰按照噴吹氣源動(dòng)力可分為低壓噴吹和低高壓噴吹兩大類。低壓脈沖采用低壓氣源供氣，壓力為0.06～0.07Mpa。高壓脈沖則由空壓機(jī)提供氣源，壓力為0.3～0.7Mpa；低壓噴吹是今年來(lái)新興的清灰技術(shù)。在脈沖噴吹過(guò)程中濾袋產(chǎn)生劇烈變形有利于粉塵顆粒脫落而達(dá)到清灰的目的。脈沖清灰的優(yōu)點(diǎn)是：除塵效率高，處理風(fēng)量范圍廣，濾袋在清灰過(guò)程中可以正常工作。

3.2 機(jī)械清灰方式

機(jī)械清灰是通過(guò)抖動(dòng)、搖動(dòng)和頻率較高、振幅較小的動(dòng)作等方法實(shí)現(xiàn)清灰。采用這種清灰方式的布袋除塵器多通過(guò)人工或機(jī)械裝置周期性地敲打或振搖抖動(dòng)機(jī)構(gòu)，使濾袋產(chǎn)生多方向動(dòng)作或快速振動(dòng)使堆積在濾袋內(nèi)壁上的粉塵層剝離下來(lái)從而達(dá)到清灰的目的。機(jī)械清灰由于濾袋經(jīng)常受到機(jī)械力的作用而導(dǎo)致濾袋容易破損從而增加了換袋和維修的成本。目前該種清灰方式已逐漸被氣流反吹式清灰所替代。