脈沖袋式除塵器的機理分析與結構特點

脈沖袋式除塵器的基本結構包括上箱體、中箱體、灰斗、濾袋等部分組成，具體結構。除塵布袋或者濾袋是袋式除塵器運行過程中的關鍵部分，通常為圓筒型濾袋垂直地懸掛在除塵器中。在脈沖除塵器中，粉塵是附著在濾袋的外表面。含塵氣體經過除塵器時，粉塵被捕集在濾袋的外表面，而干凈氣體通過濾料進入濾袋內部。濾袋內部的籠架用來支撐濾袋，防止濾袋塌陷，同時它有助于塵餅的   和重新分布。工作時，含塵氣體從袋式除塵器入口進入后，由導流管進入各單元室，在導流裝置的作用下，大顆粒粉塵分離后直接落入灰斗。其余粉塵隨氣流均勻進入各倉室過濾區，過濾后的潔凈氣體透過濾袋經上箱體、提升閥、排風管排出。隨著過濾工況的進行，當濾袋表面上的積塵達到   厚度時，由清灰控制裝置差壓或定時、手動控制按設定程序關閉提升閥，控制當前單元離線，并打開電磁脈沖閥噴吹，抖落濾袋上的粉塵。落入灰斗中的粉塵經由卸灰閥排出后，利用輸灰系統送出。

常用的柔性濾袋脈沖噴吹清灰過程一般被描述為：在脈沖噴吹時，清灰氣流使濾袋內壓力上升，濾袋向外膨脹，當袋壁膨脹至   位置時，很大的張力使其受到強烈的沖擊振動，并獲得   大反向加速度從而開始向內收縮，而附著在濾袋表面的粉塵層不受張力作用，因慣性從濾袋上脫落。但也有研究表明，在遠離噴射氣流入口的濾袋底部，濾袋彈性形變很小，濾袋所獲得的加速度遠小于濾袋中部，因此只通過J慣性作用實現除塵是不可能，這部分區域必然有另一種機理在起作用，
分析可知剛性介質(如陶瓷管)清灰過程中振動，氣流反吹必在清灰過程中起重要作用。綜上所述可以得出濾袋的清灰過程是多種機理共同作用的結果，但可以通過過濾介質(理想態設為剛性)內外的氣流作用壓差來衡量強度。

我國袋式除塵器在二十世紀五十年代主要采用原蘇聯型式的產品，六、七十年代少數幾個設計、研究單位在仿造   、日本等國的脈沖型除塵器。1973年后，國內開始出現一批生產袋式除塵器的企業，至今，大部分已成為我國生產袋式除塵器的   企業。進入八十年代，我國的袋式除塵器生產達到了   的規模。各、設計單位及大專院校在學習、引進、消化、移植的基礎上，結合國內各行業應用的需要和生產廠一道研制了適合鋼鐵、電力等行業應用的脈沖袋式除塵器，不但作為除塵設備，還作為的工藝設備。

在我國實行可持續發展戰略，大力加強環境保護，實行污染物總量控制、一控雙達標的情況下，袋式除塵器在治理粉塵、煙塵、二氧化硫、二惡英等污染方面，將大有作為。因此，袋式除塵器今后十年將會迅猛發展。我國的濾料、濾袋和袋式除塵技術是同步發展的，目前已能生產化纖機織布、常溫針刺氈、針刺氈，針刺氈、針刺氈和玻纖連續布，玻纖膨體紗，玻纖針刺氈等濾料，以及聚四氟乙烯覆膜濾料等適合各種工況條件的性能優良的過濾材料。縫袋的
技術水平有了長足的進步，有的制袋廠已經達到縫制濾袋的水平。

現階段袋式除塵器多采用脈沖清灰技術，一般認為高壓脈沖清灰強度較大，低壓脈沖對濾袋的損傷較小；目前雖有不少低壓改進技術，但高壓脈沖仍應用較廣。大量學者一致認為袋式除塵器的清灰主要依賴于反吹(脈沖)氣流作用，其分歧主要在清灰氣流將粉塵吹落和慣性力作用(柔性濾袋振落)上，對于清灰機理，前者認為是氣流吹落作用，后者則認為慣性力作用。

袋式除塵器應用較早，技術較成熟，對清灰技術的研究也較多，早期大多用反吹氣流的氣源參數作為清灰的定性參數，實質上，脈沖清灰影響因素眾多，需綜合評價。傳統意義上的以噴吹壓力和脈沖閥噴吹時間(脈沖寬度)作為袋式除塵器清灰性能的特征參數是不的，反吹(脈沖)氣流形式會因為濾袋的幾何形狀不同而不同，不同結構之間難形成對比。為此建立過濾過程試驗臺，通過改變不同的噴吹壓力，噴吹時間，不同的清灰效果，得出采用反向氣流   大壓力值和壓力增長速度作為清灰特性參數   具有說服力的結論。

學者在研究反吹氣流量與清灰效率的關系時得出粘附在除塵濾袋表面的粉塵所需反吹氣流量依賴于粉塵層的沉積密度的結論。有關數據表明，對于彈性濾料，在粉塵面積密度為4008/㎡以上時，反吹氣量達500m清灰效果較好。從濾袋兩側壓差與清灰效率的關系可以得出；當粉塵面積密度超過400g/㎡Y時，利用氣流反吹作用，袋內較低的靜壓就可收到較好的清灰效果，常用的袋式除塵器在預設的清灰壓力條件下的粉塵面積密度一般會大于此值，因此在實際應用中，袋式除塵器清灰氣流可采用低壓脈沖，但   滿足濾袋內外存在壓力差，即在同等條件下濾袋內反吹氣流量大于濾袋容積，本條件是發生清灰的   條件。

加速度影響清灰效率，清灰效率與粘附的粉塵密度有關。較厚的粉塵層，較小的加速度就可以獲得很好的清灰效果，因為慣性力與速度和質量有關：速度、質量越大，慣性越大。對于彈性濾料，加速度為30g以上即可獲得較好的清灰效果，但當清灰效率達到   數值后，再提高加速度，清灰效率基本保持不變。清灰效率隨著清灰前粘附粉塵密度的增加而提高：氣流量較小時，大部分反吹氣流從薄粉塵層之間的裂縫或空隙穿過，粉塵層所受的作用力小，要想獲得較高的清灰效率就需要較大的氣流量；而厚粉塵層所受的作用力大，清灰效率就高。實際應用中，較厚粉塵層在清灰時，常常是片狀剝落，且氣流在濾袋內有一緩沖過程，對于透氣性較差的濾袋，氣流在濾袋內聚集到   量時才發生清灰，阻力系數較小的濾料在脈沖氣流到達時立刻清灰。

針對脈沖噴嘴大小、脈沖噴嘴距離、儲氣罐管線距離和脈沖氣體儲氣罐容積等因素進行研究。研究表明：若噴吹氣體質量流量上升速率快、峰值高，則濾管內壓力波形上升速率和峰值也會隨之增加，噴嘴直徑越大，脈沖氣流的質量流量峰值及質量上升速度也越高，但會使脈沖氣流的消耗量增加，而脈沖噴嘴直徑過小會造成脈沖氣量減小，尤其是長布袋，嚴重影響清灰效率；壓力罐容積越大，氣體的質量流量越大，但當容器到達   大小后，增大容器的容積，脈沖氣流的增加量不再明顯；氣流管線的長度對質量流量影響不大，但降低了脈沖噴吹初射氣流的質量流量峰值，并拓寬了脈沖寬度，即質量流量的   大值與質量流量的上升速度都將降低，因此管線越長，越不利清灰。在工程應用中，為了實現清灰的均勻性，應盡量縮短脈沖清灰的管線，在噴吹系統中宜用不均勻噴口直徑。