袋式除尘器基础知识笔记.docx
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袋式除尘器基础知识笔记
袋式除尘知识框架
r
粉尘知识
袋式除尘器知识
几种除尘方式
定义、分类、特点
袋式除尘器
结构、工作原理、性能参数
r
过滤基本原理
纤维分类
纤维
滤袋知识
主要纤维介绍
生产工艺
＜滤袋产品介绍
应用领域
滤袋选择知识
滤袋选择依据：
工况条件
钢铁、火电等主要生产阶段的工艺及除尘点
二、.粉尘的定义、来源、基本性质
1、粉尘的含义
1.1粉尘
由自然力或机械力产生，能够悬浮于空气中的固态微小颗粒。
国际上将粒径小于75卩m的固
体悬浮物定义为粉尘。
在通风除尘技术中，一般将1—200卩m乃至更大粒径的固体悬浮物
均视为粉尘。
1.2总悬浮颗粒物
能悬浮在空气中，直径大于100卩m的颗粒物。
1.3PM10（可吸入颗粒物）
悬浮在空气中，直径不大于10卩m的颗粒物。
1.4PM2.5
大气中粒径小于2.5ym的颗粒物。
1.5烟尘
高温分解或燃烧时产生的，粒径范围一般为0.01—1ym的可见气溶胶。
除尘工程中泛指的烟尘是指，金属熔炼过程中产生的氧化物或升华凝结形成的微粒，以及燃料在燃烧过程产生
的微粒。
2、人类活动带来的粉尘
2.1工业生产污染源
如火电厂、钢铁厂、建材厂、化工厂等工业部门生产过程产生的扬尘及燃料燃烧过程产生的粉尘，工业生产污染源是造成粉尘污染的最主要来源，具有集中性、排放量大、连续排放、
成分复杂的特点。
2.2生活污染源
生活油烟等排放，污染源分布广。
2.3交通运输污染源
各种交通工具排放的尾气及行走时产生的扬尘。
3、粉尘的基本性质
粉尘尘粒具有形状、粒径、密度、比表面积四大基本性质，还具有磨损性、荷电性、湿润性、黏着性以及爆炸性等重要性质。
3.1基本性质
（1）形状
指一个尘粒的轮廓或表面上各点所构成的图像，如：
针状、球状、纤维状、片状等。
（2）粒径
粉尘一般都指包含各种不同大小颗粒在内的粒子群，单个颗粒是用肉眼难以直接观察得到的，所以其粒径通常分为代表单个颗粒的单一粒径和代表粒子群粗细程度以及粒径分布特点的特征粒径。
在除尘、空气净化和环境保护工程中，最常用的是粉尘颗粒的斯托克斯径，指所测粉尘粒子
具有同样沉降速度的球形粒子直径。
（3）密度
由于粉尘与粉尘间有许多空隙，颗粒本身也有空隙，所以粉尘密度分为真密度、堆积密度、假密度。
真密度，不考虑粉尘间空隙的密度。
堆积密度，粉尘颗粒自然堆积后单位体积的质量。
假密度，粉尘颗粒质量与它所占体积之比。
（4）比表面积比表面积是指单位质量物料所具有的总面积。
3.2其它性质
（1）粉尘的流动和摩擦性质
粉尘的堆放与流动和摩擦性能有关，常用的表示流动和摩擦性能的参数有安息角、内摩擦
角、滑动角、磨损性等。
（2）黏着性
尘粒形成团聚或与器壁粘附。
烟尘的黏着性与烟尘的含水、温度、粒度、几何形状、化学
成分等相关，从微观上看，黏结力包括分子力、毛细粘结力和静电力。
粉尘的黏着性会使
滤袋产生粘附堵塞。
（3）荷电性
粒子之间摩擦、粒子与器壁摩擦会使粒子获得电荷，产生分离与吸引。
（4）湿润性
液体对粉尘颗粒的湿润程度取决于液体分子对颗粒表面的作用，表面张力越小，液体对颗
粒越易湿润。
湿润性与颗粒的形状和大小有关，颗粒越小越易湿润，颗粒表面越粗糙越易湿润。
（5）粒子化学性质
化学成分，化学成分影响到粉尘燃烧、爆炸、腐蚀、露点等性质。
水解性，一些粉尘有易吸收烟气中的水分而水解的性质，如：
硫酸盐、氯化物、氧化锌、氢氧化钙、碳酸钠等，从而增加了烟尘的黏结性，对滤袋造成糊袋影响。
爆炸性，含有一定浓度的粉尘遇有明火、放电、高温、摩擦等作用，在氧气充足的条件下具有爆炸性。
三、除尘方式
现有的除尘方式主要包括机械除尘、湿式除尘、电除尘、袋式除尘。
1、机械除尘器
机械除尘器有沉降室，惯性除尘器和旋风除尘器三个类别。
沉降室是在重力作用下将含尘气
体中的粉尘分离出来。
惯性除尘器分离粉尘利用的是惯性力，惯性力是反映物质自身运动状
态的力，受到外力时物质改变运动状态。
在相同的作用下惯性小的物体比惯性大的物体容易
改变运动状态，这对惯性小的粉尘分离是有利的。
旋风除尘器利用离心力，所谓离心力是指
做周围运动的物体对施于它的向心分离力。
它是依据在旋转过程中质量大的、旋转速度快的
物质获得的离心力也大的原理进行工作的。
2、湿式除尘器
湿式除尘器俗称“水除尘器”，它是使含尘气体与液体（一般为水）密切接触，利用水
滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒或使颗粒增大的装置。
湿式除尘器的缺点是排出的
泥浆要进行处理，否则会造成二次污染。
3、电除尘器
电除尘分离粉尘靠的是静电力，即库仑力。
它的工作原理是烟气通过电除尘器主体结构前的
烟道时，使其烟尘带正电荷，然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘器通道。
由于带正电荷
烟尘与阴极电板的相互吸附作用，使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上，定时打击阴极板，使
具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中，从而达到清除烟气中的烟尘的目的。
电除尘器在处理微细粉尘方面不如袋式除尘器。
三、袋式除尘器
1定义
利用纤维滤料制作的袋状过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的设备，称为袋式除尘器。
2、分类
2.1按过滤方向分类
（1）内滤式袋式除尘器
含尘气流由滤袋内侧流向外侧，粉尘沉积在滤袋内表面上。
一般机械振动、反吹风等清灰方式多采用内滤形式。
（2）外滤式袋式除尘器
含尘气流由滤袋外侧流向内侧，粉尘沉积在滤袋的外表面上。
脉冲喷吹、回转反吹等清灰方式多采用外滤形式。
2.2按除尘器内压力分类
（1）正压式除尘器，风机设置在除尘器之前，除尘器在正压状态下工作。
对风机磨损大。
（2）负压式除尘器，风机位于除尘器之后，除尘器在负压状态下工作。
（3）微压式除尘器，除尘器进出口均设置风机，除尘器承受压力低，运行较稳定，但需要考虑两台风机的是否匹配。
2.3按滤袋形状分类
包括圆袋除尘器，普遍被使用；扁袋除尘器，成长方体形，主要用于回转反吹清灰方式；菱形袋等。
2.4按清灰方式分类
包括机械振动类、分室反吹类、喷嘴反吹类、脉冲反吹类。
2.5脉冲袋式除尘器除尘效率可以达到99鳩上，是一种成熟的比较完善的高效除尘设备
2.5.1按清灰方式可分为管式喷吹脉冲袋式除尘器、箱式喷吹脉冲袋式除尘器和移动喷吹脉冲除尘器三种。
（1）管式喷吹脉冲袋式除尘器，清灰过程中，压缩空气由滤袋口上部的喷吹管的孔眼直
接喷射到滤袋内，喷吹管孔眼与滤袋中心在一条垂直线上，袋口有的设有文氏管进行导流。
管式喷吹是最常用的一种清灰方式，能够实现均匀喷吹。
（2）箱式喷吹脉冲袋式除尘器，喷吹室内不设喷吹管，换袋维修方便。
（3）移动喷吹脉冲除尘器，由一个脉冲阀与一根活动管和数个喷嘴组成一个移动式喷吹
头，通过喷吹头移动进行清灰。
优点是可以减少脉冲阀的数量，但对喷吹装置也要
求更严格。
2.5.2脉冲袋式除尘器按压缩空气喷吹压力大小可以分为高压（0.6—0.7MPa）、中压、低压
（0.25—0.4）喷吹脉冲袋式除尘器。
2.5.3按脉冲喷吹流向可以分为逆喷吹、顺喷吹及对喷吹三种。
2.5.4按喷吹方式分为在线喷吹和离线喷吹两种。
（1）在线喷吹，对部分滤袋进行喷吹清灰，剩余滤袋仍处于过滤状态。
（2）离线喷吹，袋式除尘器一个分室在清灰时停止过滤，进行喷吹。
3、袋式除尘器的结构
袋式除尘器由框架、箱体、滤袋、清灰装置和压缩空气装置、差压装置和电控装置组成。
4、袋式除尘器的工作过程含尘气体由进气口进入中部箱体，从袋外进入布袋内，粉尘被阻挡在滤袋外的表面，净化
的空气进入袋内，再由布袋上部进入上箱体，最后由排气管排出。
5、除尘器性能参数
袋式除尘器性能参数包括处理风量、除尘效率、排放浓度、压力损失、漏风率、壳体耐压强度、耗钢量等。
5.1处理气体流量
单位时间内处理的含尘气体的流量，以Q表示，单位为mf/h。
Q=1/2（Q进+Q町
5.2设备运行阻力
气体通过设备后减小的压力，用来表示能耗大小的指标。
5.3除尘效率
指含尘气流通过除尘器后，在同一时间被捕集的粉尘量与进入除尘器的粉尘量之比。
5.4除尘器排放浓度
排气筒实测的烟尘浓度。
5.5除尘器漏风率
漏风率是评价除尘器结构严密性的指标，它是设备运行条件下的漏风量与入口风量的百分
比。
四、过滤的基本原理
袋式除尘器的除尘过程主要是由滤袋完成，过滤机理取决于滤料和粉尘层的过滤效应。
重力作用
图1
1、滤料的过滤机理
1.1筛滤作用
当粉尘的颗粒直径较滤料的纤维间的空隙或滤料上粉尘间的间隙大时，粉尘被阻留下来,
称为筛滤作用。
当滤料上积压粉尘增多时，这种作用就比较明显起来。
1.2惯性作用
当含尘气流接近滤料纤维时，气流绕纤维而过，而较大的粉尘颗粒（大于1卩m）在惯性力
的作用下，仍按原方向运动，遂与滤料相撞而被捕捉。
1.3钩附作用
当含尘气流接近滤料纤维时，细微的粉尘仍保留在流线内，这时流线比较紧密。
如果粉尘颗粒的半径大于粉尘中心到达纤维边缘的距离，粉尘即被捕获，称为钩附效应，又称拦截效应。
1.4扩散效应
极细小的粉尘（0.5卩m以下），随气流运动，非常接近于气流流线，能绕过纤维，但它们在受到作热运动（即布朗运动）的气体分子的碰撞之后，便改变原来的运动方向，这就增加了粉尘与纤维的接触机会，使粉尘能够被捕捉。
粉尘颗粒越小，运动越剧烈，从而与纤维的接触的机会越多。
1.5静电作用
如果粉尘与滤料的荷电相反，则粉尘易吸附于滤料上，从而提高除尘效率，但粉尘难于剥落。
1.6重力作用
颗粒大、相对密度大的粉尘，在重力的作用下沉落下来。
2、粉尘层过滤机理
2.1粉尘层
滤料的过滤机理在粉尘层过滤机理中都是存在的，但主要是筛滤作用。
新的滤袋在运行数分钟后，其表面形成很薄的尘膜，粉尘会在扩散等效应的作用下逐渐形成粉尘在纤维间的架桥现象，架桥完成后形成0.3—0.5mm厚的粉尘层，称为尘膜或一次粉尘
层。
在一次粉尘层上堆积的粉尘称为二次粉尘层。
2.2表面过滤机理
基于粉尘层的形成有利于过滤的理论，人为的在普通滤料表面覆上一层有微孔的薄膜以提高除尘效果。
图2濾布的滤尘过程
五、除尘用滤料
1滤料定义
滤料就是生产生活过程中所用到的过滤材料。
滤料是袋式除尘器的关键配件，其性能好坏直接影响到除尘器的除尘效果。
2、滤料的分类
2.1按加工方法分类
（1）织造滤料，用织机将经纱和纬纱按一定的组织规律制成的滤料。
（2）非织造滤料，采用非织造技术直接将纤维制成的滤料。
（3）覆膜滤料，在织造滤料和非织造滤料的表面再覆以一层薄膜而制成的滤料。
2.2按所用材料分为合成纤维滤料、玻璃纤维滤料、复合纤维滤料和其它材质滤料（陶瓷纤
维、金属纤维、碳纤维、矿岩纤维等）。
3、滤料的技术参数
3.1、滤料的形态性能
包括单位面积质量、厚度、幅宽等参数。
3.2滤料的透气性
以透气率或透气量表示表示。
3.3滤料强力和伸长率
断裂强度，是指材料发生断裂的应力。
在试样的直径方向上施加成线性荷载，当试样达到破
坏时的强度。
伸长率，是指在拉力作用下，伸长量占原来长度的百分率（％）。
3.4其它技术参数
（1）连续工作温度，即长期工作温度瞬时工作温度，最高工作温度。
（2）防静电的静电特定
（3）耐酸碱腐蚀性
（4）疏水性和疏油性
（5）阻燃性
项目
单位
参数
纤维成份
涤纶长纤维
基布
涤纶长纤维
克重
g/m2
550
厚度
mm
18
透气量
L/dm2.min,200Pa
20-50
断裂强度
经向（N/5cm）
>900
纬向（N/5cm）
>1200
断裂伸长率
经向（%）
<30
纬向（%）
<50
热收缩率100C,90min
经向（%）
<1.5
纬向（%）
<1.0
连续工作温度
C
<100
瞬间T作温度
C
<120
后处理
热定型、烧毛压光、覆膜
使用寿命
年
>1
六、滤料纤维
1、滤料纤维种类滤料纤维可以分为天然纤维、化学纤维和无机纤维，每一类别又可分为若干种。
1.1天然纤维
天然纤维是自然界存在的，可以直接取得纤维，根据其来源分成植物纤维、动物纤维和矿物
纤维三类。
植物纤维是由植物的种籽、果实、茎、叶等处得到的纤维，是天然纤维素纤维。
动物纤维是由动物的毛或昆虫的腺分泌物中得到的纤维。
矿物纤维是从纤维状结构的矿物岩石中获得的纤维，主要组成物质为各种氧化物，如二氧化
硅、氧化铝、氧化镁等，其主要来源为各类石棉。
1.2化学纤维
化学纤维是经过化学处理加工而制成的纤维。
可分为人造纤维（再生纤维），合成纤维和无
机纤维。
人造纤维是用含有天然纤维或蛋白纤维的物质，经过化学加工后制成的纺织纤维。
合成纤维的化学组成和天然纤维完全不同，是从一些本身并不含有纤维素或蛋白质的物质
如石油、煤、天然气、石灰石或农副产品，先合成单位，再用化学合成与机械加工的方法
制成纤维。
如聚酯纤维（涤纶）、聚酰胺纤维（锦纶或尼龙）、聚乙烯醇纤维（维纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）、聚丙烯纤维（丙纶）、聚氯乙烯纤维（氯纶）等。
1.3无机纤维
是以天然无机物或含碳高聚物纤维为原料，经人工抽丝或直接碳化制成。
包括玻璃纤维，
金属纤维和碳纤维。
2、常用合成有机纤维介绍
2.1聚酯纤维
（1）定义：
由聚酯类线形聚合物纺制成的合成纤维。
包括含芳香环的脂肪族聚酯纤维和全芳香族聚酯维。
聚酯纤维由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维。
工业化大量生产的
聚酯纤维是用聚对苯二甲酸乙二醇酯简称（PET）制成的，中国的商品名为涤纶。
是当前合成纤维的第一大品种。
（2）结构式
（3）物化性能
PET是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。
在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120C，电绝缘性优良，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸
稳定性都很好。
PET有酯键，在强酸、强碱和水蒸汽作用下会发生分解，耐有机溶剂。
2.2聚四氟乙烯
（1）定义：
通常由四氟乙烯加聚而成
聚四氟乙烯是使用氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。
这种材料具有抗酸抗
碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。
同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点。
（2）结构式
（3）特点
耐高温一一使用工作温度达250Co
耐低温一一具有良好的机械韧性；即使温度下降到-196C,也可保持5%的伸长率。
耐腐蚀一一对大多数化学药品和溶剂，表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种有机溶剂。
耐气候一一有塑料中最佳的老化寿命。
高润滑一一是固体材料中摩擦系数最低者。
不粘附一一是固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质。
无毒害一一具有生理惰性，作为人工血管和脏器长期植入体内无不良反应。
2.3芳纶（芳香族聚酰胺纤维）
（1）芳纶中最具实用价值的品种有两个：
一是分子链排列呈锯齿状的间位芳纶纤维（聚间苯二甲酰对苯二胺），我国称之为芳纶1313;一是分子链排列呈直线状的对位芳纶纤维（聚对苯二甲酰对苯二胺），我国称之为芳纶1414。
（2）结构式
（3）特点
良好的机械特性
间位芳纶是一种柔性高分子，断裂强度高于普通涤纶、棉、尼龙等，伸长率较大。
优异的阻燃、耐热性能
间位芳纶的极限氧指数（LOI）大于28,有良好阻燃性；在205C的条件下可以连续使用，在大于205C高温条件下仍能保持较高的强力，当温度大于370C时才开始炭化。
稳定的化学性质
间位芳纶具有优异的耐大多数化学物质的性能，可耐大多数高浓度的无机酸，常温下耐碱性
能好。
2.4聚酰亚胺纤维（P84纤维）
（1）定义：
指分子链中含有芳酰亚胺的纤维。
（2）结构式
2.5聚苯硫醚纤维
（1）定义
可由对二氯苯和硫化钠缩聚而成，有优良的耐热性、自熄性和黏合性，是一种典型的特种工
程塑料。
聚苯硫醚英文简写为PPS是一种新型高性能热塑性树脂，具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点。
（2）结构式
（3）特点
pps具有机械强度高、耐高温、高阻燃、耐化学药品性能强等优点；具有硬而脆、结晶度高、难燃、热稳定性好、机械强度较高、电性能优良等优点。
PPS是工程塑料中耐热性最好的品种之一，热变形温度一般大于260度、抗化学性仅次于聚
四氟乙烯，流动性仅次于尼龙。
此外，它还具有成型收缩率小（约0.8%）,吸水率低（约0.02%）,防火性好、耐震动疲乏性
好等优点。
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