布袋过滤器
过滤系统
袋式过滤器是一种新型的过滤系统,具有过滤精度高、处理量大,成本低廉,使用维护方便、快捷,规格齐全,材质多样,适用范围广等优点。主要应用于:食品、卫生、制药等行业。袋式过滤器根据袋数不同可分为单袋式和多袋式,根据进料孔位置不同可分为侧入式和顶入式,现侧入式已被顶入式取代。另根据用户过滤温度的要求还可提供夹层过滤机,一般为双层结构,夹层可以通蒸汽或导热油,以保持或提高流体的温度,防止流体凝固,提高粘性液体的过滤速度,或满足下一道工序对温度的要求。
设备简介
布袋过滤器是出现较早的一种过滤设备。现在已成为工业部门大量使用的过滤设备之一。布袋过滤器的过滤机理是,当含有粉尘(或固体颗粒)的气体通过滤料层时,只让气体穿透过去,而粉尘被阻留在滤料表面上。产生这种阻留的原因是扩散、钩住、惯性、筛分、重力等几种机制的相互作用所致。这几种机制对过滤效果的影响如下图1所示。
在上述机制作用下,含尘气体以0.5~5米/分速度穿过滤料层,尘粒在滤料层运动的时间仅0.01~0.5秒。在这一瞬间,气体携带的尘粒被有效地分离出来。此分离过程有两个步骤:一是滤料纤维层对尘粒的捕集;二是粉尘良对尘粒的捕集。从某种意义讲,后一步骤起着更重要的作用。在新滤料使用的初期,基本上是纤维层对尘粒的捕集。当含尘气体垂直通过滤料时,纤维的间隙渐渐形成尘粒“架桥”现象,而纤维成为尘粒架桥的“梁”和“柱”,然后形成粉尘层。粉尘层的尘粒之间的缝隙往往比纤维之间的缝隙还窄,粉尘层对尘粒造成的扩散、钩住、筛分等效应比纤维层还强烈,分离能力也比单纯滤料高。
分离原理
典型的布袋过滤器的结构原理见图2下图。
它主要是依靠含尘气流通过过滤介质来达到分离目的,是筛分、惯性碰撞、拦截、扩散和静电等综合作用的结果。
1、筛分
过滤时。直径大于滤布纤维空蒙或过布上粉尘间空蒙的粒子就被截留下来。当滤布表面上形成一定厚度的粉尘基后,这种筛分作用会更加显著。
2、惯性碰撞
在惯性碰撞效应中,颗粒的惯性起主导作用。颗粒质量越大、过谑气速超高,惯性作用就越强。
3、拦截
当颗粒尺寸dp与捕集体尺寸D的比值R较大时,拦截作用较为突出。一般用直接拦截比R表示拦截效率。
4、布朗扩散
粒子会绕着其壳线晃动,产生布朗运动。在离滤布表面很近时,就会与其接触而得到分离。气速降低、粒径减小时,扩散作用会增强。
5、静电怍用
粉尘及滤布纤维都可能会带电,从面引起两者相吸或相斥,影响布袋过滤器的分离效率。
粉尘在以上作用的综合影响下,逐渐被捕集在滤袋表面上,形成粉尘初层。粉尘初层是布袋过德器的主要过滤层,比滤布的作用更为重要,清灰时不应破坏粉尘初层,否则会使除尘效率显著降低。当粉尘在滤布上积聚一定程度,过滤器阻力达到一定数值时,要及时清灰。
选择
根据以上原理制成的布袋过滤器种类很多。以布袋的形式划分有圆布袋和扁布袋;以进风口的位置划分有上进风和下进风;以清灰方式划分有手动清灰、机械振打、脉冲喷吹和反吹风清灰等。
布袋过滤器和其他气固分离设备相比,优点是:过滤效率高,一般能保持过滤效率在99%以上,因此过滤后排出的气体含尘较少;在过滤速度选择得当的情况下,入口粒子浓度的变化对过滤效率和压力损失影响不大,运行稳定性较高,适应性较强;便于回收粉料,实现综合利用。缺点是:检查和更换滤袋劳动量大,工作条件不佳;过滤气体的温度受滤料耐温的限制。
为了充分发挥和利用布袋过滤器的优点,正确地选用和设计布袋过滤器是非常重要的。选用或设计布袋过滤器,首先应了解清楚生产工艺流程和操作条件,了解清楚烟气的数量、成分、含尘浓度和状态参数(温度、湿度和压力)。同时,根据这些情况选择合适的滤料、清灰方式和灰尘(或物料)排出装置等。铝电解烟气有两个特点:一是烟量大,每生产一吨铝,电解槽排烟系统的烟气量达15~20万米3,一个年产6万吨铝的电解系列,每小时排烟量为100~140万米3;二是成分杂,烟气成分中除氟化氢外还有二氧化碳二氧化硫,自焙槽还有沥青挥发物,而且排炯温度达70~90℃。千法净化铝电解烟气需要添加相当数量的氧化铝,使烟气中物料浓度高达20~100克/米3。根据烟气数量大、成分杂和物料浓度高的特点,需要专门设计并制造能处理5×104~1X106米3/小时烟气量的大型专用布袋过滤器。
滤料
滤料是组成布袋过滤器的关键材料,其性能的优劣对布袋过滤器的操作有很大的影响。正确选择滤料是布袋滤器设计的关键。在选择滤料时,要综合考虑下列因素,结合具体情况选择出最符合使用条件的滤料。
1、过滤效率。短纤维毛毯滤料比长纤维织物滤料的过滤效率高。清灰时,薄滤料比厚滤料吏易破坏粉尘初层,致使过滤效率降低。
2、压降。滤料的压力损失要尽量小。一般情况下,滤料的压降要比积有粉尘层时的压降小一个数量级,甚至可忽略不计。
3、容尘量。容尘量与滤料的孔隙率及透气率有关,它决定着清灰时间,从而会影响滤料的使用寿命。一般应考虑使用容尘量大的滤料,如毛毡滤料等。
4、透气率。它定义为烟气实际体积流量与滤布面积之比,也称气布比。我国标定透气率的压差值为127Pa。透气率一般指洁净滤料的透气率。在可能的情况下,要尽可能选取透气率高的滤料,以避免压降增大。
5、耐温性。它是选择滤料的主要因素-耐高温的滤料可回收热能、节约能源。且可简化降温设备。
5、机械性能。滤料要具有抗拦、抗弯、耐磨等优点,尤其是耐磨性,它决定着滤料的使用寿命。
参考资料
最新修订时间:2022-08-26 10:39
目录
概述
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