過(guò)濾式除塵器的濾塵原理

粉塵顆粒經(jīng)過(guò)濾元件時(shí)所受到的力在各種除塵技術(shù)中是最復(fù)雜的，目前尚不能對(duì)除塵 效率、過(guò)濾阻力等過(guò)濾分離參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的定量表達(dá)。粉塵能從氣流中分離出來(lái)，是粉塵 穿過(guò)濾料時(shí)產(chǎn)生的多種濾塵效應(yīng)聯(lián)合作用的結(jié)果，主要包括篩濾、截留、慣性碰撞和擴(kuò)散效應(yīng)，其次還有重力和靜電力效應(yīng).

(1) 篩濾。過(guò)濾式除塵器的多孔過(guò)濾元件是由無(wú)數(shù)個(gè)捕集單元集合而成的。當(dāng)含塵氣流通過(guò)多孔過(guò)濾元件時(shí)，如果粉塵粒徑大于捕集單元的孔隙，或大于積附在捕集體表面的粉塵間空隙，粉塵即被阻留下來(lái)。由于氣體中所含粉塵的粒徑往往比捕集單元之間的孔隙要小得多，所以篩濾效應(yīng)作用很小，當(dāng)濾料表面沉積一層粉塵后，篩濾作用顯著增強(qiáng)。

(2) 慣性沉降(或稱慣性碰撞)。當(dāng)氣流接近捕集單元時(shí)，流線圍繞捕集單元迅速轉(zhuǎn)彎。如果粒子的質(zhì)量比較大，不能循著這樣的流線前進(jìn)，而是在慣性的作用下繼續(xù)沿著曲率較小的途徑向前運(yùn)動(dòng)，就會(huì)使粒子比沿流線前進(jìn)更靠近捕集單元，因而可能發(fā)生碰撞而被捕集c粒子粒徑越大，氣流速度越大，則慣性碰撞效應(yīng)越強(qiáng)。對(duì)于粒徑小于Ipn的粉塵，就不可能通過(guò)慣性效應(yīng)而被捕集。

(3) 直接截留(或稱流線截留)。如果具有一定尺寸的粒子質(zhì)量可以忽略，則當(dāng)流線圍繞捕集單元轉(zhuǎn)彎時(shí)，它不會(huì)偏離流線，仍隨流線一起運(yùn)動(dòng)。這時(shí)，只要該粒子的中心處在距離捕集單元不超過(guò)粒子半徑的流線上，就會(huì)與捕集單元碰撞而被截留。

(4) 擴(kuò)散沉降(或稱布朗運(yùn)動(dòng))。粒度在亞微米范圍的粒子很少被慣性碰撞或直接截 留捕集，這是因?yàn)樗鼈儾粌H循著圍繞捕集單元的氣體流線運(yùn)動(dòng)，而且經(jīng)過(guò)不規(guī)則的途徑橫穿氣流運(yùn)動(dòng)。微粒的無(wú)規(guī)則曲折運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)，這是由于氣體分子連續(xù)不規(guī)則地撞擊它們而引起的。粒子越細(xì)，氣體黏度越高，則通過(guò)擴(kuò)散效應(yīng)而被捕集的粒子越多。布朗運(yùn)動(dòng)是亞微米粒子被捕集的主要原因。這種作用在氣流速度較慢時(shí)的效果更為顯著，這是因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)的氣體里廣粒子必須有足夠長(zhǎng)的時(shí)間靠近捕集單元流過(guò)，才能在比較慢的擴(kuò)散速度下與捕集單元碰撞。

(5) 靜電沉降。當(dāng)氣流通過(guò)時(shí)，由于摩擦作用，捕集單元會(huì)產(chǎn)生靜電。粉塵隨氣流運(yùn)

動(dòng)時(shí)也會(huì)因摩擦等原因而帶電。因此，捕集單元與塵粒之間形成一個(gè)電位差。當(dāng)粉塵隨氣流趨向捕集單元時(shí)，塵粒通過(guò)靜電吸引而從氣流中分離出來(lái)。

(6)重力沉降。當(dāng)緩慢運(yùn)動(dòng)的氣流通過(guò)過(guò)濾器時(shí)，氣體逗留時(shí)間比較長(zhǎng)，粒徑和密度較大的粒子可能由于它的質(zhì)量形成垂直的運(yùn)動(dòng)，從而沉降在捕集單元上。

上述機(jī)制通常并不是同時(shí)起作用，而是只有一種起作用，或者其中兩三種聯(lián)合起作用。由于實(shí)際應(yīng)用的情況不同，各種機(jī)制的重要性也會(huì)有所不同，其影響因素有：粒子的粒徑分布，捕集單元的尺寸和性質(zhì)，氣流的速度和形式，氣體的性質(zhì)，有無(wú)電場(chǎng)等。一般來(lái)說(shuō)，擴(kuò)散效應(yīng)對(duì)于微細(xì) 塵粒的捕集處于支配地位；而對(duì)較粗粒子的捕集，則慣性碰撞和直接截留起主導(dǎo)作用；對(duì)于粒徑為0.4?0.6卩m的塵粒，捕集效率最低。