布袋除尘器的性能参数计算

袋式除尘器的性能参数计算

1. 除尘效率

袋式除尘器的除尘效率与滤料表面的粉尘层有关，滤料表面的粉尘初层比滤料起着更重要的捕集作用，以滤料在不同运行状态下的分级除尘效率变化曲线即可看出这个结论。由于过滤过程复杂，难于从理论上求得袋式除尘器的除尘效率计算式。

过滤风速

单位时间通过每平方米滤料表面积的空气体积，即为过滤风速，其单位为m3/m2·min。计算式为：

V F=L/60F m3/min·m2 （1）

式中V F——过滤风速，m3/min·m2；

L——除尘器处理风景，m3/h；

F——过滤面积，m2。

过滤风速对除尘器的性能有很大的影响。过滤风速增大，过滤阻力增大，除尘效率下降，滤袋寿命降低；在低过滤风速的情况下，阻力低，效率高，但需设备尺寸增大。每一个过滤系统根据它的清灰方式、滤料、粉尘性质、处理气体温度等因素都有一个最佳的过滤风速。一般要求，细粉尘的过滤风速要比粗粉尘的低，大除尘器的过滤风速要比小除尘器的低（因大除尘器气流分布不均匀）。设计时可参照表1确定。

表1 袋式除尘器推荐的过滤风速（m/min）

注：①指基本上为高温粉尘

袋式除尘器阻力

袋式除尘器阴力与除尘器结构、滤袋布置、粉尘层特性、清灰方法、过滤风速、粉尘浓度等因素有关。袋式除尘器的阻力(ΔＰ)一般由除尘器的结构阻力(ΔＰg)、滤料阻力(ΔＰo)和粉尘层阻力(ΔＰC)三部分组成，即

ΔＰ=ΔＰg+ΔＰo+ΔＰC Pa （1）

式中ΔＰg——除尘器结构阻力，Pa；

ΔＰo——滤料本身的阻力，Pa；

ΔＰC——粉尘层阻力，Pa。

除尘器结构阻力是指设备进、出口及内部流道内挡板等造成的流动阻力。通常ΔＰg=200～500Pa。

滤料阻力：

ΔＰo=ξ0μνF/60 Pa （2）

式中μ——空气的粘度，Pa·s;

νF——过滤风速，即单位时间每m2滤料表面积所通过的空气量，m3/min·m2；

ξ0——滤料的阻力系数，m-1。

棉布ξ0=1.0×107m-1；呢料ξ0=3.6×107m-1；涤纶绒布ξ0=4.8×107m-1。

滤料上粉尘层阻力：

式中δc——滤料上粉尘层厚度，m；

G c——滤料上堆积的粉尘量，kg；

F——滤料的表面积，m2；

αm——粉尘层的平均比阻，m/kg。

αm是随粉尘粒径、真密度及粉尘层内部空隙率的减小而增加。这就是说，处理粉尘的粒径愈细小，ΔＰC愈大。

粉尘器运行τ秒种后，滤料上堆积的粉尘量：

式中τ——滤料的连续过滤时间，s；

y——除尘器进口处含尘浓度，kg/m3。

把公式（4）代入（3）则得

除尘器处理的气体及粉尘确定以后，am、μ都是定值。从公式（5）可以看出，粉尘层的阻力取决于过滤风速、气体的含尘浓度和连续运行的时间。除尘器允许的ΔPc。确定以后，ΔP c这三个参数是相互制约的。处理含尘浓度低的气体时，清灰时间间隔（即滤袋连续的过滤时间）可以适当加长，处理含尘浓度高的气体时，清灰时间间隔应

尽量缩短；进口含尘浓度低、清灰时间间隔短、清灰效果好的除尘器，可以选用较高的过滤风速；相反，则应选用较低的过滤风速。不同的清灰方法要选用不同的过滤风速就是这个原因。

为了使袋式除尘器保持高效运行，清灰不能过于彻底，要求在滤料表面保留一定的粉尘层（即初层），这时的阻力称为残留阻力。清灰后随滤料上粉尘的积聚，阻力也相应增大，当阻力达到允许值时又再次清灰。因此，在除尘器中积尘、清灰是不断循环进行的，除尘器阻力也是循环变化的。图1是在两个清灰周期中分室清灰袋式除尘器的阻力变化。图中的ΔP c是残留阻力，Δt c为清灰时间，t1为两次清灰的时间间隔。