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袋式除尘器除尘滤袋的除尘机理以及解决问题(一)、袋式除尘器的除尘机理
袋式除尘器的除尘机理比较复杂，包括惯性碰撞、拦截、扩散、重力和静电力等粉尘粒子的沉降机理。一般来讲，粉尘粒子在捕集体上的沉降并非只有一种沉降机理在起作用，而是多种沉降机理共同作用的结果。
根据不同粒径的粉尘在流体中运动的不同力学特性，过滤除尘机理涉及到以下几个方面：
a.筛滤作用过滤器的滤料网眼一般为5~50Nm，当粉尘粒径大于网眼直径或沉积在滤料间的尘粒之间的空隙时粉尘即被阻留下来，称为筛滤作用。对于新的织物滤料，由于纤维间的空隙远大于粉尘粒径，所以筛滤作用很小。但当滤料表面沉积大量粉尘形成粉尘层后，筛滤就成为主要除尘机理。
b.惯性碰撞作用，当含尘气体接近滤料的纤维时将绕过纤维，而气流中包含的较大的粒子(＞1μm)由于惯性作用偏离气流流线继续沿着原来的运动方向前进，撞击到纤维上而被捕集，这就叫做惯性碰撞。所有处于粉尘轨迹临界线内的大尘粒均可到达纤维表面而被捕集。惯性碰撞作用随着粉尘粒径及气流流速的加大而增强。因此，提高通过滤料的气流流速，可提高惯性碰撞作用。
C.拦截作用当含尘气流接近滤料纤维时，较细尘粒随气流一起绕流。若尘粒半径大于尘粒中心到纤维边缘的距离时，尘粒即因与纤维接触而被拦截。
d.扩散作用在气体分子的撞击作用下，小于1μm的尘粒，特别是小于0.2μm的亚微米级粒子可能会做布朗运动而脱离流线。如果在运动过程中和纤维接触，即可从气流中分离出来，这种作用即称为扩散作用。它随流速的降低、纤维和粉尘直径的减小而增强。
e.静电作用当气流穿过时，许多纤维编织的滤料由于摩擦会产生静电现象，粉尘在输送过程中也会由于摩擦和其他原因而带电，这样会在滤料和尘粒之间形成一个电位差。当粉尘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，称为静电作用。
f.重力沉降作用当缓慢运动的含尘气流进入除尘器后，粒径和密度大的尘粒可能因重力作用而自然沉降下来，称为重力沉降作用。
一般说来，各种除尘机理并不是同时，而是一种或几种联合起作用。而且，随着滤料的空隙、气流流速、粉尘粒径以及其他因素的变化，各种机理对不同滤料的过滤性能的影响也不同。几种因素的改变对各种效应的影响。实际上，新滤料在开始滤尘时除尘效率很低。使用一段时间后，粗尘会在滤布表面形成一层粉尘初层。由于粉尘初层以及而后在其上逐渐堆积的粉尘层的滤尘作用，除尘布袋脉冲阀膜片的过滤效果不断提高，阻力也相应增强，阻力加大到程度后就要对袋式除尘器进行清灰。但是在清灰时不能破坏粉尘初层，否则除尘效率会下降。粉尘初层的结构对袋式除尘器的除尘效率、阻力和清灰的效果起着非常重要的作用。
(二)、目前袋式除尘及其清灰技术存在需解决的问题
(1)滤料、清灰及袋式除尘器阻力设计的匹配问题
除尘布袋使用寿命、运行阻力、除尘效率是袋式除尘器较重要的影响因素。脉冲喷吹清灰是目前较常用的清灰方式，较好的清灰效果除尘器能够长期稳定地在低压差条件下运行；若清灰效果不好，将导致系统阻力较大，严重时甚至影响除尘器的稳定运行，另外，清灰不均会导致除尘布袋外表面剩余粉尘不均而造成过滤不均，从而加速除尘布袋的腐蚀和磨损，缩短脉冲电磁阀膜片使用寿命。对于滤料，需要深入分析粉尘层、效率、清灰间的关系，“、低阻、易清灰”是目前的滤料技术的发展方向。
(2)脉冲清灰动态过程描述
脉冲清灰影响因素众多，各因素之间相互影响，相互作用，目前仍无完备体系能说明清灰机理及其影响因素，因此对袋式除尘器清灰过程的描述有利于分析清灰机理，对研究清灰的影响因素有重要意义，对优化袋式除尘器设计也有重要作用。
(3)脉冲清灰影响因素分析
目前袋式除尘器的清灰多采用脉冲清灰技术。一般高压脉冲清灰强度较大，但因其对除尘布袋损伤较严重而出低压脉冲清灰技术，但高压脉冲仍然是当前应用较多的方式。对于清灰技术的衡量，不少学者仅以脉冲清灰的喷吹压力作为衡量清灰强弱的参数。
实质上，脉冲清灰的影响是多方面的，如脉冲气流压力、脉冲气流的时间间隔、脉冲频率、喷吹形式、除尘布袋与喷口的匹配、文丘里管的布置、除尘布袋的几何尺寸、滤料特性参数、烟气特性参数等。
总结前人的研究成果和分析脉冲喷吹袋式除尘器清灰的实验过程，二者都表明，关于清灰机理已经基本达成的共识是：对于一个特定规格和材质的除尘布袋，其粉尘剥离的动力主要来自喷吹气体在除尘布袋内形成的反向气流在粉尘层上产生的粘滞力(反吹气流作用)或惯性力(反向加速度作用)，或者说是二者的联合作用的结果实现了粉尘层的剥离。
但是由于缺乏对脉冲喷吹袋式除尘器清灰过程深入的研究，导致现有的研究成果难以形成对清灰过程的系统描述，从而不能形成较为成熟的脉冲喷吹袋式除尘器清灰系统设计方法。
基于对脉冲喷吹袋式除尘器清灰机理的基本认识，可以将脉冲喷吹袋式除尘器清灰过程归纳为压缩空气从喷嘴喷出、喷出的高速气流在喷嘴至袋口之间的射流发育、射流气体进入脉冲阀膜片内部对除尘布袋及其粉尘层作用实现清灰等三项基本内容。课题力图揭示喷嘴的压缩空气压力和喷口直径与喷嘴出口流量和出口气流速度之间的关系；继而研究喷嘴喷出的高速气流在喷嘴至除尘布袋引射管喉部之间所形成的射流的发展规律；较后考查射流在除尘布袋内形成的流场对粉尘层的作用与清灰效果之间的关系；并且，以上述研究成果为基础，提出脉冲喷吹袋式除尘器清灰系统的设计方法。
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