影響布袋除塵器除塵效率和濾袋壽命的因素分析

朱 杰

（濮陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 濮陽457000）

布袋除塵器作為一種高效除塵設(shè)備于19世紀(jì)中葉開始被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，其運(yùn)行可靠穩(wěn)定，使用靈活，操作簡單，除塵效率高，最小可捕集0.1μm左右的粉塵，能夠滿足嚴(yán)格的環(huán)保要求，目前已廣泛應(yīng)于各除塵領(lǐng)域。近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及愈來愈嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)要求，布袋除塵器在產(chǎn)量和銷量上都有了相當(dāng)大的增長,品種也日漸增多。

1 設(shè)備概述

布袋除塵器是一種干式濾塵裝置，主要靠慣性碰撞作用過濾材料捕集粗粒粉塵，靠擴(kuò)散和篩分作用捕集細(xì)粒粉塵，適用于捕集細(xì)小、干燥、非纖維性粉塵。濾袋采用紡織的濾布和非紡織的氈制成，利用纖維織物的過濾作用對含塵氣體進(jìn)行過濾，當(dāng)含塵氣體進(jìn)入布袋式除塵器時，顆粒大、比重大的粉塵，由于重力的作用沉降下來，落入灰塵斗，含有較細(xì)小粉塵的氣體在通過濾料時，粉塵被阻留，使氣體得到凈化。

一般新濾料的除塵效率不夠高，當(dāng)濾料使用一段時間后，由于篩濾、碰撞、滯留、擴(kuò)散、靜電等效應(yīng)，濾袋表面積聚了一層粉塵，這層粉塵稱為初層，在此以后的運(yùn)動過程中，初層成了濾料的主要過濾層，依靠初層的作用，網(wǎng)孔較大的濾料也能獲得較高的過濾效率。隨著粉塵在濾料表面的積聚，除塵器的效率和阻力都相應(yīng)的增加，當(dāng)濾料兩側(cè)的壓力差很大時，會把有些已附著在濾料上的細(xì)小塵粒擠壓過去，使除塵器效率下降。另外，除塵器的阻力過高會使除塵系統(tǒng)的風(fēng)量顯著降低。因此，除塵器的阻力達(dá)到一定數(shù)值后，要及時清灰，清灰時不能破壞初層，以免效率下降。

布袋除塵器主要由上部箱體、中部箱體、下部箱體（灰斗）、清灰系統(tǒng)和排灰機(jī)構(gòu)等部分組成。布袋除塵器具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）除塵效率高，可捕集粒徑大于0.3微米的細(xì)小粉塵，除塵效率可達(dá)99%以上。

（2）適應(yīng)性強(qiáng)，能處理不同類型的顆粒物，處理容量可大可小。

（3）操作彈性大，入口氣體含塵濃度變化較大時，對除塵效率影響不大。

（4）結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行比較穩(wěn)定，投資較少（與電除塵器比較而言），維護(hù)方便。所以布袋式除塵器廣泛應(yīng)用于消除粉塵污染，改善環(huán)境，回收物料等。

2 布袋除塵器除塵效率和濾袋壽命的影響因素分析

布袋除塵器作為各粉塵的過濾裝置，除塵性能的好壞直接影響著設(shè)備的除塵效果。影響布袋除塵器除塵效率和濾袋壽命的主要因素為：氣布比、濾料、清灰方式等。

（1）氣布比的選擇

氣布比又稱表面過濾速度，是單位時間處理含塵氣體的體積與濾布面積之比，有毛氣布比和凈氣布比之分。前者指袋式除塵器入口的體積與除塵器的濾布總面積之比，后者指入口氣體的體積與運(yùn)行濾袋的濾布面積之比。對于小型袋式除塵器，兩者差別較大。氣布比是重要的設(shè)計參數(shù)，是決定除塵器性能和經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)。從除塵性能上考慮，氣布比的選擇要考慮到除塵器型式、清灰方式、濾料種類、粉塵和氣體性質(zhì)等因素。氣布比的值選擇過高，雖然設(shè)計的布袋除塵器的體積小、造價低，但是運(yùn)行阻力大，清灰頻繁，粉塵顆粒容易嵌入濾料內(nèi)部，大大縮短布袋的使用壽命，從而影響布袋除塵器的正常運(yùn)行。反之，如果氣布比的值選擇過小，會使布袋除塵器的造價增加。另外，不同的清灰方式必須選用不同的氣布比。

（2）濾料的質(zhì)量

濾料作為布袋除塵器的核心部件，其性能和質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到布袋除塵器的運(yùn)行效果和使用壽命。目前市場上有各種各樣的濾料，其性能用途各有不同，即便是相同的材料，不同廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，性能上也會有很大的差別。

過濾效率決定了除塵器的出口排放濃度，只要濾料的質(zhì)量合格，一般其過濾效率都能達(dá)到99%以上，從而達(dá)到國家目前的排放標(biāo)準(zhǔn)。然而隨著排放要求越來越嚴(yán)格，對濾料的過濾要求也逐漸提高。尤其是某些危險物粉塵收集或有特殊工藝要求的場合，其排放標(biāo)準(zhǔn)通常要求不超過，那么這就需要一些經(jīng)過特殊工藝處理的濾料才能保證。

過濾壓降是直接影響生產(chǎn)和濾袋使用壽命的因素，過濾壓降高，系統(tǒng)阻力就高，在相同的風(fēng)機(jī)功率下，系統(tǒng)風(fēng)量就會減小，直接影響了生產(chǎn)的效率；或者為了保持風(fēng)量必須增大風(fēng)機(jī)功率，使得電耗成本增加。過濾壓降高還會導(dǎo)致清灰頻率增加，使濾袋壽命減短。另外濾袋長期在高阻力下運(yùn)行也會影響其壽命。

濾料的品質(zhì)直接影響布袋除塵器的除塵效率和壽命，在選擇濾料時要考慮煙氣特性和粉塵特性，煙氣的濕度會影響到灰是否粘結(jié)在濾袋表面，另外顆粒的硬度直接影響濾料的使用壽命，對硬粒粉塵應(yīng)選擇較低的過濾速度。根據(jù)各種除塵器運(yùn)行環(huán)境和介質(zhì)情況，選擇合適的濾料，是保證布袋除塵器性能的關(guān)鍵。由于濾料價格較高，其成本在收塵器中占了相當(dāng)大一部分比例，如果質(zhì)量得不到保證，使用壽命短，其損失是可想而知的，同時換袋還可能影響生產(chǎn)。要配備好的除塵器，首先要選用透氣性能好、耐腐蝕、耐磨損、適合現(xiàn)場工藝要求(如溫度、化學(xué)侵蝕等)的濾料，以高品質(zhì)縫制技術(shù)加工而成的濾袋。如果濾料選用不恰當(dāng)或加工質(zhì)量差，易產(chǎn)生水解、酸解、溫度過高、覆膜剝落、濾袋破裂等現(xiàn)象。

（3）清灰方式

布袋除塵器運(yùn)行一定時間后要及時清灰，清灰時又不能破壞初層，以免除塵效率下降。布袋除塵器的清灰方式主要有三種，分別是脈沖反吹法、逆氣流反吹法以及機(jī)械振動法。

脈沖反吹法根據(jù)反吹空氣壓力的不同又可分為高壓脈沖反吹式和低壓脈沖反吹式兩種。脈沖反吹式布袋除塵器由于其脈沖反吹強(qiáng)度和頻率可進(jìn)行調(diào)節(jié)，清灰效果好，是目前世界上最為廣泛應(yīng)用的除塵裝置。含塵氣體從袋式除塵器入口進(jìn)入后，由導(dǎo)流管進(jìn)入各單元室，在導(dǎo)流裝置的作用下，大顆粒粉塵分離后直接落入灰斗，其余粉塵隨氣流均勻進(jìn)入各倉室過濾區(qū)，過濾后的潔凈氣體透過除塵濾袋經(jīng)上箱體、提升閥、排風(fēng)管排出。隨著過濾工況的進(jìn)行，當(dāng)濾袋表面積塵達(dá)到一定厚度時，由清灰控制裝置按設(shè)定的程序關(guān)閉提升閥，控制當(dāng)前單元離線，并打開電磁脈沖閥噴吹，抖落濾袋上的粉塵。落入灰斗中的粉塵經(jīng)由卸灰閥排出后，利用輸灰系統(tǒng)送出。清灰過程不中斷濾料工作，能實(shí)現(xiàn)粘附性強(qiáng)的粉塵脫落，清灰時間間隔短，可選用較高的過濾速度。其缺點(diǎn)是脈沖噴吹需要有壓縮空氣源。

逆氣流反吹法是從相反方向反吹空氣通過濾袋和粉塵層，利用氣流使粉塵從濾袋上脫落。采用氣流清灰時，清灰機(jī)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，但濾袋內(nèi)必須有支撐結(jié)構(gòu)，如撐環(huán)或網(wǎng)架，以避免把濾袋壓扁、粘連，破壞初層。反吹空氣可以有專門的風(fēng)機(jī)供給，也可以利用除塵器本身的負(fù)壓從外部吸入。

機(jī)械振動清灰法，分頂部振動清灰和中部振動清灰（對濾袋），是借助于機(jī)械振動裝置周期性的輪流振動各排濾袋，以清除濾袋上的積灰。這種清灰方法的除塵器結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定，適合小風(fēng)量、低濃度和分散的揚(yáng)塵點(diǎn)的除塵，但不適合除塵器連續(xù)長時間工作的場合。

3 結(jié)束語

隨著人們環(huán)保意識和能源危機(jī)意識的提高，對布袋除塵系統(tǒng)的要求也越來越高。結(jié)合各種工況，對布袋除塵器的設(shè)計應(yīng)在保證正常使用的前提下，最大限度地提高除塵效率，提高布袋除塵器的運(yùn)行可靠性和使用壽命。

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