布袋除尘器的主要工作原理是空气过滤技术。把含尘的空气通过过滤设备时,粉尘留在设备上,从而排出干净的空气。目前市场上的过滤设备只要有3种,有纤维过滤、膜过滤(覆膜或薄膜)和粉尘层过滤。那么,过滤设备的好坏将决定除尘设备的好坏。
布袋除尘器具有除尘效率高达99%、造价低、结构简单、方便维护、适用范围广等特点。
布袋除尘器是纤维过滤、或膜过滤与粉尘层过滤的组合,它的除尘机理是筛滤、惯性碰撞、钩附、扩散、重力沉降和静电等效应综合作用的结果。
(1)筛滤效应:当粉尘的颗粒直径较滤料纤维间的空隙或滤料上粉尘间的孔隙大时,粉尘被阻留下来,称为筛滤效应。对于常用的织物滤料来说,这种效用是很小的,因为纤维之间的空隙往往大于粉尘颗粒直径。只是当织物上沉积大量的粉尘后,筛滤效应才充分显示出来。
(2)碰撞效应:当含尘气流接近于滤料纤维时,气流绕过纤维,但1μm以上的较大颗粒由于惯性作用,偏离气流流线,仍保持原有方向,撞击到纤维上,粉尘被捕集下来,称为碰撞效应。
(3)钩附效应:当含尘气流接近于滤料纤维时,微细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。
(4)扩散效应:当粉尘颗粒极为细小(0.2μm以下)时,在气体分子的碰撞下偏离流线做不规则的运动(亦称热运动或布朗运动),这就增加了粉尘与纤维的接触机会,使粉尘被捕获。粉尘颗粒愈小,运动愈激烈,从而与纤维接触的机会也愈多。
碰撞、钩附及扩散效应均随纤维的直径减少而增加,随滤料的孔隙率增加而减少,因而所采用的滤料纤维愈细,纤维愈密实,滤料的除尘效率愈高。
(5)重力沉降:颗粒大、相对密度大的粉尘,在重力作用下而沉降下来,这与5在沉降室中粉尘的运动机理相同。
(6)静电作用:如果粉尘与滤料的荷电相反,则粉尘易于吸附于滤料上,从而提高除尘效率,但被吸附的粉尘难于被剥离下来。反之,如果两者的荷电相同,则粉尘受到滤料的排斥,效率会因此而降低,但粉尘容易从滤袋表面剥离。
纺织物滤料的孔隙存在于经、纬纱之间(一般线径300~700μm,间隙100~200μm)以及纤维之间,而后者占全部孔隙的30%~50%。开始滤尘时,气流大部分从经、纬纱之间的小孔通过,只有小部分粉尘穿过纤维间的缝隙(对高捻度纱几乎不通过),粗颗粒尘便嵌进纤维间的小孔内,气流继续通过纤维间的缝隙,此时滤料即成为对粗、细粉尘颗粒都有效的过滤材料,而且形成称为“初次黏附层”或“第二过滤层”的粉尘层,于是粉尘层表面出现以强制筛滤效应捕集粉尘的过程。此外,由于气流中粉尘的直径通常比纤维细小,因而碰撞、钩附、扩散等效应明显增加,除尘效率提高。
毡或针刺毡滤料,由于本身构成厚实多孔滤床,可以充分发挥上述效应,因而该“第二过滤层”的过滤作用显的并不重要。
覆膜滤料,其表面上有 一层人工合成的、内部呈网格状结构的、厚50μm、每平方厘米含有14亿个微孔的特制薄膜,显然其过滤作用主要是筛滤效应(也称为表面过滤)。
布袋除尘器要定期给设备进行清理维护,随着过滤的粉尘不断增加,当到达一定量的时候,如果不进行清理,将会影响空气过滤的效率以及设备的使用寿命。所以,设备定期的维护和清理至关重要。