袋式除尘器反吹风清灰原理

反吹风清灰是借助压力较高的循环气体，以与含尘气流相反的方向通过滤袋进行反吹清灰。一方面反方向气流可直接冲击粉尘层;另一方面还由于气流方向的改变，滤袋发生胀缩变形，使沉积于滤袋上的粉尘层破坏、脱落。反吹又可分为气流反吹(或气流反吸)清灰、大气反吸清灰、气环反吹清灰和脉冲反吹清灰等形式。

 

采用这种清灰方式的清灰气流，可以由系统主风机提供，也可设置单独风机供给。根据清灰气流在滤袋内的压力状况，若采用正压方式，称为正压反吹风清灰;若采用负压方式，称为负压反吸风清灰。反吹风清灰多采用分室工作制度，利用阀门自动调节，逐室地产生反向气流。为加强清灰效果，又可采用反吹风与机械振打相结合的联合清灰方式。

 

对于反吹风清灰，曼得雷卡.A.C研究认为，没有压密实的粉尘层的脱落阻力不大。对于中位径为1μm、密度为6X10³kg/m3的粉尘层，其阻力仅有50Pa。然而，气流压力并不是作用在粉尘层整个面积上，而是只作用在开孔的地方，因此，为使粉尘脱落就需要在过滤布上施加更高的反吹压力。滤材的孔隙率越高，使粉尘层脱开所需的余压越低，其清灰达到阻力下降程度越高。对每种滤布都有反吹清灰的最大流速，再超越该数值并不能明显地增加粉尘的脱离，只能引起多余能耗。如果掌握滤布的孔隙率ε，则反吹风的速度可以按下式决定。

 

 

按佩萨霍夫.и.л所给数据，对于过滤布孔隙的反吹流速达到0.033m/s (即≈2mm/min)已足够。柔性滤布在反吹风时总要发生变形，它会引起粉尘积层的移动并助长它脱落。因此反吹清灰时一般耗费的压差值不高。如果滤袋内所收集的粉尘的中位径为3~15μm、压力差为500~1000Pa即可。反吹时，由于变形，滤袋出现瘪缩，袋上出现褶皱，滤袋的收瘪不应导致袋径大量缩减和出现大的褶皱，以免影响反吹气体的流动和粉尘正常剥离。为此，滤袋都装有横推支撑环，用以增加滤袋拉力和限制喷吹气流压力。

 

支撑环沿滤袋长度不按平均距离布置，而是在上部按5~6个袋径从袋顶算起布置定位，并相互间隔;到滤袋底部，其距离缩短为2~3倍袋径。这种布置是为了在反吹清灰时，清灰用的逆向气流能自由流通。例如，对直径为296mm的长型滤袋，(袋长一般为10m)，其支撑环的距离分配自上而下分别为(1800± 10) mm、(1500±10)mm、(1200±10) mm、(900±10)mm、(700±10)mm等。下表是国外布袋设置支撑环指南，表头分别是布袋直径（英寸）、布袋长度（英寸）和支撑环环数。

 

为限制滤袋内外压差，喷吹阀通常采用比排气管更小的直径。有时候除尘器装配有减振阀，以保证在清灰过程中滤袋上维持最佳压降。如果在反吹过程中出现粉尘的剥离脱落不均匀，则在滤袋变形大和积存的粉尘粒径粗的局部地方粉尘会先行脱落，喷吹气体的主体质量也就会立即乘虚集中于此处，而在其他地方的粉尘层却积贮依旧。所以，这种清灰不算有效清灰。只有全部滤袋上都能清除的清灰才是有效清灰。从粉尘的分散度和质量看，粉尘在滤袋上沿高度的分布是不均匀的。最粗的组分沉积在滤袋的下部和中间部分，而最细的、难以分离的组分在上部。

 

试验表明，过滤周期开始阶段的净化效率在很大意义上取决于清灰程度。清灰后的阻力降为270~230Pa时，在开始3min内从滤袋层透出的含尘浓度高达清灰前的7倍之多;之后，粉尘的穿透量才渐趋减低。

 

如下图所示，本试验是用d₅₀=8μm的石英粉尘对涤纶滤布所做的试验。反吹风的持续时间取决于滤袋长度和粉尘沉降时间，对于8~10m长的滤袋，应有20~25s， 而对长度较小的滤袋可以降至10~15s。过长时间的反吹将不会沉降余留阻力，而只会增加能耗和粉尘穿透率。

 

在某些情况下，为了改善微细尘部分的分离效果并降低反吹空气耗量，将反吹过程安排为间歇式的，中间有1~2次中断，每段反吹持续4~6s。由于滤布的补充形变，粉尘的脱落状况能得到一定的改善，下图表示了因反吹次数而变的阻力。反吹次数超过2次以后，对阻力下降的影响就渐趋减弱。所以，间断只设计1~2次即可。

 

冶金部建筑研究总院利用试验设备对袋式除尘器反吹清灰剩余阻力进行了试验研究。试验用滤布为不同玻纤滤布，试验粉尘为滑石粉和硅石粉。所谓剩余阻力是指滤布在清灰后的剩余压差。剩余阻力是由粉尘颗粒引起的，它附着在滤布纤维上未被清除。试验结果如下。①负荷对剩余阻力的影响。不同负荷与剩余阻力的关系如下图所示。在同一最终阻力下，不管采用何种滤布及何种粉尘，剩余阻力总是随着过滤速度增加而增加。过滤速度增加后，灰尘层所受之正压力也增加，相应的灰尘层就愈密实，灰尘颗粒之间的结合力以及灰尘与纤维之间的附着力都增强，因此剩余阻力增加。

 

②灰尘种类对剩余阻力的影响。由下图可以看出，当其他条件相同时，在同样反吹速度下，过滤硅石粉比滑石粉的剩余阻力大。其原因之一是由于硅石粉的吸水率高，灰尘颗粒间及灰尘与纤维间的附着力都比滑石粉高所致。

 

③滤布纺织结构对剩余阻力的影响。由下图中可以看出，在相同的条件下由于滤布纺织结构不同反吹风效果也不同。单面绒棉布的剩余阻力最大，厚度0.19mm缎纹玻璃纤维布的剩余阻力最小。当反吹风速度为2m/min时，前者的剩余阻力比后者要大260Pa。同样的玻璃纤维布同一编织方法(缎纹)，对于反吹洗清灰效果与织物的厚度、滤布表面是否有绒毛、滤布的组织以及纤维本身物理性质有关。

 

④反吹风速度和次数对剩余阻力的影响。在相同条件下由于反吹风速度不同，清灰效果有着明显的差别。随着反吹风速度的降低，剩余阻力也相应地增加。随着过滤速度改变这一关系也有差别。以下图为例，过滤速度为1.3m/min、0.5m/min和2.0m/rmin的反吹速度其剩余阻力的绝对值相差360Pa，而过滤速度降至0.67m/min，则仅相差120Pa。

 

⑤影响反吹清灰效果的主要因素是反吹气流速度，滤袋变形程度以及滤袋与框架碰撞产生的抖动，后两种因素也是反吹气流作用的结果。一个反吹风布袋的寿命是2至8年，然而早期发现和处理布袋破损是非常重要的。在清洗过程中，袋子的泄漏或撕裂会导致粉尘从破裂的位置以高速射向临近的布袋。所以，一个布袋坏了，要及时处理和更换，否则将会造成它附近3-4条布袋的损坏。