(1)过滤材料:根据粉尘气体的性质,选用不同的纤维材料。如对于高温气体除尘,锅炉收尘器应选择耐高温性好的芳香族聚酞胺或玻璃纤维过滤材料;暖通空调系统,可选择玻璃纤维或聚醋纤维过滤材料等。
(2)过滤材料的力学性能
(3)过滤效率:空气过滤器的“过滤效率”是 被捕捉的粉尘量与原空气含尘量之比。
(4)过滤器阻力:过滤器对气流形成阻力。过滤器积灰,阻力增加,当阻力增大到某一规定值时,过滤器报废。新过滤器的阻力称“初阻力”,对应过滤器报废的阻力值称“终阻力”。通常,“过滤器阻力”定为初阻力与终阻力的平均值。
(5)容尘量:容尘量并非 过滤器报废时容纳大气粉尘的重量,它是 过滤器在标准试验条件下容纳特定试验粉尘的重量。
过滤操作分两大类:一类为饼层过滤,其特点是 过滤材料的孔径与粉尘的粒径相当,粉尘不能穿过过滤材料而被截留,呈饼层状沉积于过滤介质的上游一侧。饼层过滤适于处理含尘量稍高的气体。另一类为深床过滤,其特点是 过滤材料的孔径小于粉尘的粒径,粉尘被粘附而沉积在过滤介质的孔道内部。这种过滤适用于含尘量较低的气体。
1、饼层过滤
过滤介质是 滤饼的支承物,它应具有足够的机械强度和尽可能小的流动阻力。过滤介质中微细孔道的直径,往往稍大于一部分粉尘的颗粒直径,所以,过滤之初会有一些细小的尘粒穿过过滤介质。过滤开始后颗粒会在孔道中迅速地发生“架桥现象”,因而使得尺寸小于孔道直径的细小颗粒也能被拦住,滤饼开始生成,过滤开始有效地进行。锅炉脉冲除尘器在饼层过滤中,真正发挥分离作用的主要是 滤饼层,而不是 过滤介质。随着操作的进行,滤饼的厚度与流动阻力都逐渐增加。
2、深层过滤机理
大于0.5μm的尘粒在气流中主要作惯性运动,气流遇滤料绕行,而其中的尘埃粒子因惯性力的作用偏离气流方向并撞到过滤材料上。小于0.1μm的粒子主要作无规则的布朗运动,在传质学上可以视为“扩散”运动,直至与过滤材料发生碰撞。介于0.1~0.3μm,处于惯性运动和扩散运动过渡区,因此惯性运动和扩散运动都比较弱,可通过某种场力的作用而使尘埃粒子产生定向移动,从而提高尘粒与过滤介质发生碰撞的机率。当运动中的粒子撞到滤料时,粒子与滤料纤维表面间存在的范德华力使它们 粘在一起;从而将空气中的尘粒捕捉。
被捕捉的粉尘与过滤介质合为一体,形成新的障碍物,气流产生附加阻力,于是 ,使用中过滤器的阻力逐渐增加,过滤效率略有改善。随着过滤操作的继续进行,滤料上积尘越来越多,阻力也逐渐增大。阻力大到过滤材料的强度极限时,过滤器就被破坏了。因此,在过滤操作中,应监控过滤器的阻力,当阻力达到一定程度时就应及时作更换或作清灰处理。
对于一种特定的过滤介质而言,发生的过滤作用的种类主要取决于过滤器本身。当然,过滤器的选择应依被流体的性质而定。
无论哪一种过滤操作,锅炉单机除尘器阻力总是 随气流量的增加而提高,通过增大过滤材料面积,可以降低穿过滤料的相对风速,以减小过滤阻力。被捕捉的粉尘大都聚集在过滤材料的迎风面上。滤料面积越大,能容纳的粉尘越多,过滤器的使用寿命越长。因此,大的过滤面积有利于过滤操作。
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