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1、袋式除尘器的现状和发展摘要针对我国大气污染严重的问题，分析我国袋式除尘器的现状和发展，并介绍了袋式除尘器的除尘原理、主要结构以及对在日常常见的几种型号的除尘器进行简单说明；结合自己所学习的除尘方面的知识和参照从环保设备公司搜集的资料对袋式除尘器的设计参数有了初步了解；通过和其他三种类型的除尘器的对比突出袋式除尘器性能、性价比的优越性，间接证实了袋式除尘的发展前景。并具体以柳林县的石灰厂为案例进行分析，说明石灰厂、水泥厂等重型污染企业在除尘器选型方面的影响因素。最后提出我国袋式除尘行业存在的问题，并且针对这些问题提出改进措施。本文重点在于对袋式除尘器的设计参数以及类似石灰厂、水泥厂除尘设备的选型
2、的认识关键词：袋式除尘器、参数、原理、选型The Present Situation and Development of Bag FilterAbstract Aiming at the serious air pollution in China, analyses the present situation and development of bag filter, and introduces the dust removal mechanism and main structure of the bag filter and in the daily several common
3、model which makes a simple instructions; Combining with own knowledge of dust and referencing to the data which searches from environmental protection equipment company understands design parameters about on the dust filter; Compared with other three types of filter，indicating to the superior functi
4、on and performance ratio of the bag filter, and showing the development prospects of the bag filter. And in the specific case of the lime factory in Liulin, explaining about the factor of lime factory、cement factory and other heavy pollution enterprise on selecting to precipitator. Finally puts forw
5、ard some problems existing in the bag dusting industry, and improvement measures proposed to solve these problems. This paper focus on design parameters of bag filter and knowledge about selecting to precipitator for factory similar with lime factory and cement factoryKey words： bag filter；parameter
6、；principle；lectotype目录摘要1Abstract11 绪论41.1 中国环境问题现状41.2 我国袋式除尘器的发展51.3 我国袋式除尘器的前景72 袋式除尘器概述102.1 袋式除尘器的除尘原理102.2 袋式除尘器的主要结构122.2.1 滤料122.2.2 清灰方式132.2.3 清灰控制系统142.3 袋式除尘器设计参数的确定142.3.1 滤袋的选择152.3.2 过滤速度152.3.3 过滤面积162.3.4 清灰172.4 常见袋式除尘器型号212.4.1 PPC系列气箱式脉冲袋式除尘器222.4.2 高炉煤气低压脉冲除尘器232.4.3 CNMC型逆流脉冲反吹
7、袋式除尘器242.4.4 MDC、PDC煤磨防爆防静电袋收尘器262.5 国内外袋式除尘差距283 各种除尘器性能对比303.1 各种除尘原理303.2 各种除尘器技术性能比较324 案例分析以柳林石灰厂为例344.1 石灰厂周围环境概述344.2 石灰厂概述364.3 石灰厂除尘器的选择375 我国袋式除尘行业存在的问题及改进措施40结论44致谢45参考文献461 绪论 1.1 中国环境问题现状环境问题一直以来是世界各国普遍关注的焦点问题，全球变暖、能源匮乏、大气污染、人口膨胀和物种灭绝时刻在在威胁的人类的生存环境。中国作为全球最大的发展中国家，环境污染问题同样刻不容缓。由于中国长期以来的粗
8、放型经济的发展，以牺牲环境为代价换来了中国经济的迅猛发展，同时无序快速的城市化、工业化，导致中国环境问题尤为严重。主要存在三方面的问题：水污染、固体废弃物污染以及大气污染。目前中国正面临的不得不解决的最可怕的环境危机是缺少水资源和严重的水污染。中国水资源总量居世界第四，但人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/4，在世界银行连续统计的158个国家当中排第88位。我国江河湖泊普遍遭受污染，全国75%的湖泊出现了不同程度的富营养化；90%的城市水域污染严重，南方城市总缺水量的60%70%是由于水污染造成的；对我国118个大中城市地下水进行调查，结果显示有115个城市地下水受到污染，其中重度污染约占4
9、0%。水污染降低了水体的使用功能，加剧了水资源短缺，未来一段时间内我国水资源短缺的形式依然严峻。由于高速的城市化，许多配套的城市设施不健全，城市人口的急剧膨胀使得城市固体废弃物的处理更加严峻。目前我国固体废弃物产生量持续增长，工业固体废弃物每年增长7%，城市生活垃圾每年增长4%；而由于相应配套设施不健全，固体废弃物处置能力明显不足，大部分危险废物处于低水平综合利用或者是简单储存状态，城市垃圾无害化处理率仅为20%左右。原有的固体废弃物造成的环境问题还没有得到解决，新的问题接踵而至：废弃电器产品等新型固体废弃物不断增长，农村固体废弃物污染问题加剧。中国在工业化的进程中能源主要以煤炭为主，随着中国
10、经济发展的加快，煤炭消耗量与日俱增，二氧化硫排放总量急剧上升，由此引发的酸雨而造成的直接或间接损失已经超过1100亿；经济快速发展带来的是消费水平的提高，机动车数量也快速增长，而机动车尾气又加剧了我国的大气污染。针对我国目前环境污染的现状，以及我国经济增长表现出的高资本投入、高资源消耗、高污染排放和低效率产出的特征，在十二五之际环境保护和绿色发展引起了广泛的关注。“十二五”绿色发展的目标是：经济增长的科技含量提高，单位国内生产总值能源消耗和二氧化碳排放大幅下降，主要污染物排放总量显着减少，生态环境质量明显改善。“十二五”环境保护的主要目标是：到2015年，单位国内生产总值二氧化碳排放大幅下降，
11、主要污染物排放总量显着减少，生态环境质量明显改善，环境保护体系逐步完善。全国化学需氧量、二氧化硫、氨氮、氮氧化物排放总量比2010年分别削减一定比例，待全国人代会批准后实施。2011年的减排目标是同2010年相比，四种主要污染物的排放量均下降1.5%。要达到十二五环境保护规划的目标，需要发挥产业政策优势，引导投资向生态环保等领域倾斜，发展节能环保、新能源等产业。积极有序发展新一代信息技术、节能环保、新能源、生物、高端装备制造、新材料、新能源汽车等产业。在我国的节能环保领域中除尘设备作为一种高密集劳动力为基础的行业在该领域中蓬勃发展。其中在我国使用最广泛、成本最低、除尘效率较高的袋式除尘行业必然
12、将在十二五期间大放异彩。1.2 我国袋式除尘器的发展近几年来, 我国环保产业在市场的牵动和多方的推动下得到快速发展。随着环境建设规模的扩大, 对环保产业的供给能力提出更广泛、更多的要求。市场的牵动一方面吸引了更多的企业、研究机构转向环保产业, 另一方面, 有效地推动了环保产业技术的发展。根据国家发改委发布的环保机械行业运行趋势预测结果，结果显示：近年环保机械有效需求仍将稳定增长，增速将达15。市场需求将集中在城市污水处理、火电厂脱硫等领域，预示着除尘器产业将迎来更大的市场空间1。中国的袋式除尘技术起步于上世纪6070 年代, 兴起于8090 年代, 快速发展期为90 年代至今; 尤其是进入21
13、 世纪以来, 一方面由于国家环保标准的提高, 另一方面在工业进步及科学技术迅猛发展等的推动下, 袋式除尘过滤技术获得高速发展。20 世纪8090 年代从单纯的引进技术和进口产品到消化吸收、仿制、研发和创新, 发展到今天, 产品在满足国内需求后, 袋式除尘器整机设备和过滤材料开始批量出口, 并呈逐步加大的态势。2006 年中国已成为全球袋式除尘器及滤袋市场增加最快的地区, 袋式除尘器及滤袋使用量已连续5 年以20 %以上的速度高速增长。随着国家环保排放标准的日益严格，袋式除尘器的应用越来越广，目前在长三角、珠三角、环渤海地区和四川灾区新建的水泥厂采用的都是袋式除尘器。2008年，国家节能减排力度
14、的加大和环境保护投资的增加，对促进袋式除尘行业的发展起到了很大作用。从国内用户的整体来看，袋式除尘器的使用比例占整体除尘设备使用数量的60；部分行业袋式除尘器的使用比例达到70以上。水泥行业通过结构调整，袋式除尘器使用比例达到75左右，并在逐年扩大；钢铁、有色冶金行业袋式除尘器的使用比例达到95；电力行业袋式除尘器的使用比例正在迅速扩大；城市生活垃圾焚烧发电行业及医疗废物焚烧行业，由于生活垃圾焚烧污染控制标准（GB18485-2001）的出台，已经投入运行的工厂使用袋式除尘器的比例达到1002。目前, 中国袋式除尘器整机台数及滤袋年使用数量仅次于美国和欧洲, 有发展成为全球最大市场的趋势。主机
15、方面：目前，我国具有自主知识产权的“长袋低压脉冲袋式除尘技术”已成为袋式除尘工程的主导技术，在各工业领域均获得良好效果。其关键部件脉冲阀的性能在某些方面已超过国外产品，从而获得了更好的清灰效果；脉冲阀膜片的寿命大幅度延长，使用35年已是普遍现象。袋式除尘设备迅速大型化，用于钢铁、水泥、火电行业的袋式除尘设备，许多单机的处理烟气量都超过100万m/h，过滤面积超过2万m，其中火电行业的袋式除尘器单机最大处理烟气量超过300万m/h，过滤面积在4万5万m以上。在设备规模大型化的同时注入了新的技术，使袋式除尘器的气流分布、气流组织和结构合理及安全化等方面都有了显著进步。滤料方面：近几年来，袋式除尘滤
16、料最显著的进步是高温纤维及高性能滤料的开发与应用。国产高温纤维最先实现产业化、规模化的是间位芳纶。目前已有两家公司批量生产，其中烟台氨纶拥有4300吨/年的生产能力，广东彩艳拥有1000吨/年的生产能力。另外，圣欧（中国）集团于2008年决定在圣欧（苏州）安全防护材料有限公司扩建生产规模，年产芳纶纤维7000吨，计划于2009年下半年开工建设。与芳纶性质相近的芳砜纶，产能也有所增加，上海纺织控股（集团）公司建成年产1000吨的生产基地并已试车。国产聚苯硫醚（PPS）纤维发展迅速。江苏瑞泰科技有限公司已拥有年产3000吨的能力，并计划扩建。四川德阳特种新材料有限公司也已建成聚苯硫醚纤维生产线。可
17、以预计，在质量不断提高的同时，国产聚苯硫醚的产量将显著增加。国产聚四氟乙烯纤维的生产研发以上海凌桥、常州中澳、常州华福等几家公司为代表，均已实现批量化生产。产品质量与国外公司尚有差距，但价格便宜，仅为国外产品的53。高温纤维的发展，有力地带动了高性能滤料的加工、后处理技术的发展以及产能的扩张。据不完全统计，在国内火力发电行业的高温滤料市场上，无锡必达福、张家港澳伯尼、厦门三维丝三家公司占据了燃煤锅炉用高温滤料的大部分市场份额。其中厦门三维丝是中资企业，该公司锁定高端滤料市场，注重技术创新，努力打造自己的品牌，在短短数年内，已跻身于国内生产高温滤料的主要企业行列。随着环保要求的日趋严格，对袋式除
18、尘用滤料将会有更大的需求，高性能滤料市场空间巨大。国内滤料企业的当务之急是增加新产品的研发投入，推出更多新纤维和滤料，并不断提升产品性能和质量，增强国际竞争力，树立更多的民族品牌。自动控制技术方面：我国自动控制技术和产品的研究、开发和应用已历时40年，自上世纪80年代中期成功地将可编程控制器（PLC）用于袋式除尘器的自动控制以来，经过20多年不断的改进和完善，其已成为袋式除尘系统在各种复杂环境下安全可靠运行的重要保障。（1）功能不断完善，适应了袋式除尘技术扩大应用所面临的新需求。清灰控制有定时、定压差、流量函数控制和手动控制几种方式，还可对设备和系统的温度、压力、压差、流量等参数进行监控，对除
19、尘器和系统主要部件（例如喷吹装置、停风阀、卸灰阀、切换阀等）的工况进行监视和故障报警；（2）筛选了适应上述功能的先进、可靠、实用的传感器件；（3）接口电路和软件程序不断更新完善；（4）从小型机发展到中型机，适应大型系统的自控需求；（5）与工控机、DCS系统结合应用。1.3 我国袋式除尘器的前景改革开放30 多年来，我国经济社会持续快速发展，已经成为全球具有重要影响力的最大新兴经济体和制造中心。与此同时，经济发展付出的资源环境过大，发展不平衡、不协调、不可持续的问题日益突出。为此我国提出了一系列节能减排规划，通过结构调整、工程治理和环境管理三大措施有效的减少了污染物的排放。目前，我们所取得的污染
20、减排成果中工程减排和结构调整占90%，但监督管理减排贡献率却很小.。为尽快解决这一局面，十一届全国人大四次会议3 月14 日表决通过了关于国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要的决议，决定批准国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要。纲要在“加快建设资源节约型、环境友好型社会，提高生态文明水平”篇章中明确提出：加大环境保护力度。以解决饮用水不安全和空气、土壤污染等损害群众健康的突出环境问题为重点，加强综合治理，明显改善环境质量。落实减排目标责任制，强化污染物减排和治理，增加主要污染物总量控制种类，加快城镇污水、垃圾处理设施建设，加大重点流域水污染防治力度，有效控制城市大气、噪声污染，加强重金属、
21、危险废物、土壤污染治理，强化核与辐射监管能力。严格污染物排放标准和环境影响评价，强化执法监督，健全重大环境事件和污染事故责任追究制度。完善环境保护科技和经济政策，建立健全污染者付费制度，建立多元环保投融资机制，大力发展环保产业。在节能减排规划专项里明确指出：大力支持先进节能技术产业化、节能技术改造、节能产品惠民工程，城镇污水垃圾处理配套设施建设，烟气脱硫脱硝、清洁生产、重金属污染治理等重点工程建设。规划中大力推广和支持的污水处理配套设施、烟气脱硫脱硝和清洁生产归属于环保产业。由此可见环保产业在“十二五”期间必将得到国家的大力支持，在平坦大道上高速行驶3。而本文所论述和涉及的袋式除尘器正是环保产
22、业当中的领头羊。袋式除尘器除尘效率高,可处理高温、高比电阻的粉尘,有利于干粉尘的回收利用,目前袋式除尘器的数量占总除尘器数量的60%70%。据资料显示：中国产业用纺织品行业协会消息，我国“十一五”规划对环境保护提出了更高的需求，水、气、声、渣都将更多的应用过滤材料，过滤材料行业市场前景看好。其中在烟尘治理领域，袋式除尘由于除尘效率高，不会造成二次污染，便于回收干料等性能，在国内外的应用越来越广，占到所用除尘设备的80%。据统计，2005 年袋式除尘行业总产值为65 亿元，同比增长21%，尽管增速较快，全国工业需求仍在继续增长。2005 年我国滤料产量约4000 万平方米，其中化纤滤料3000
23、万平方米，玻纤滤料1000 万平方米，产值达到15.6亿元，比上年增长31%。火电行业，自2001 年11 月内蒙古丰泰电厂第一台20万KW 机组袋式除尘器投入运行，到2005 年，过滤总面积达到120 万平方米，折算相当于1000 万KW 机组。2005年底，全国电站装机容量达到5.1 亿KW，其中火电站75.6%，预计到2010 年，发电总装机容量将达到6.47 亿KW，火电4.76 亿KW，煤炭消耗将达到14 亿吨。如果50% 用袋式除尘器，总计需要滤料3600 万平方米，若按滤料3.5 年使用寿命计算，每年更换所需滤料将有1030 万平方米。钢铁工业是大气污染的主要来源之一，我国钢产量
24、已超过3 亿吨，按宝钢应用袋式除尘的状况计算需要2100万平方米，折算后每年更换滤料600 万平方米。还有我国新线和老线共计560 条干法水泥生产线需使用耐高温纤维滤袋除尘设备，另外还有生活、医疗、废物处理在内的垃圾焚烧也需要袋式除尘设备4。同时就我国国情来看，目前我国的经济支柱产业仍然是第二产业，以劳动密集型企业为主。袋式除尘器除了高端技术的滤袋和平衡阀门外还属于劳动密集型产品，大力发展环保产业有助于缓解就业压力。综上所述，我国对袋式除尘设备需求巨大，除尘滤料，尤其是耐高温纤维滤料有广阔的市场发展前景。2 袋式除尘器概述按照国际标准组织（ISO）的定义，大气污染通常是指由于人类活动和自然过程
25、引起某种物质进入空气中，呈现出足够的浓度达到足够的时间，并因此而危害了人群的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。定义中所谓的人类活动包括生产活动和生活活动两个方面，但作为大气污染防治的主要对象首先是工业生产活动。在工业生产活动中产生的污染物种类很多，根据其存在状态，可以分为两大类：颗粒污染物和气态污染物。为了保护人类的身体和财产安全，在生产的时候必须对大气污染进行控制。为此国家设定了一系列的大气环境质量控制标准，主要包括三个方面：环境空气质量标准、排放标准和环境技术标准。对大气污染物颗粒污染物的控制中常常采用的设备包括四类：（1） 机械力除尘器：包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器。（2）
26、过滤式除尘器：包括袋式除尘器和颗粒层除尘器。（3） 静电除尘器：包括干式静电除尘器和湿式静电除尘器。（4） 湿式除尘器：包括泡沫除尘器、喷雾塔、填料塔、冲击式除尘器和文丘里洗涤器。在众多类型的除尘器当中袋式除尘器无论从除尘效率还是性价比上都是绝大部分企业的首选目标。下面就将对袋式除尘器进行介绍。 2.1 袋式除尘器的除尘原理袋式除尘是利用棉、毛或人造纤维等加工的滤布捕集尘粒的过程。袋式除尘器具有如下的特点：除尘效率高，特别是对细粉也有很高的补集效率，一般可达99%以上；适应性强，它能处理不同类型的颗粒污染物（包括电除尘器不易处理的高比电阻粉尘）。根据处理气量可设计成小型袋滤器，也可设计成大型袋
27、房；操作弹性大，入口气体含尘浓度变化较大时，对除尘效率影响不大。此外除尘效率对气流速度的变化也具有一定的稳定性；结构简单，使用灵活，便于回收干料，不存在污泥处理。袋式除尘器的应用主要受到滤布的耐温、耐腐蚀等操作性能的限制；一般滤布的使用温度应小于300；袋式除尘器不适于取出粘结性强和吸湿性强的尘粒，特别是烟气温度不能低于露点温度，否则会在滤布上结霜，致使滤袋堵塞，破坏袋式除尘器的正常操作。典型的袋式除尘器如下图2-1所示：图 2-1 袋式除尘器由该图可以看出，箱体内悬吊着许多滤袋，当含尘气流穿过滤袋时，粉尘于是被捕集在滤袋上，净化后的气体从出口排除。经过一段时间，开启空气反吹系统，袋内的粉尘被
28、气流吹入灰斗。袋式除尘过程分为两个阶段：首先是含尘气体通过清洁滤布，这是起捕尘作用的主要是滤袋的纤维，此时清洁的滤布上纤维的空隙较大，故除尘效率不高；其后，当捕集的粉尘量增加，一部分粉尘嵌出到滤布的纤维之间的空隙上，减小了空隙间距，从而覆盖在滤布表面，形成一层粉尘层，在这一阶段中，含尘气体的过滤主要依靠粉尘层进行。这是粉尘层所起的作用比滤布的作用大的多，使袋式除尘器的效率大大的提高。也就是说袋式除尘器可以说是利用粉尘颗粒来阻挡粉尘颗粒的逸出，带到去除粉尘的目的。但是并不是说粉尘层越厚越好，当粉尘层得厚度增加是，确实可以使除尘器的效率提高，然而当粉尘层的厚度达到一定厚度时，气体的阻力损失过大，使
29、除尘器的功耗过大，甚至会造成一定的危害，因此粉尘层在积累到一定的厚度后，需要利用各种清灰方式将这些粉尘排出除尘器。上面只是大概简单的介绍了一下袋式除尘器的除尘过程，下面分类介绍袋式除尘器的除尘机理。首先是筛过作用。当粉尘历粒径大于滤布孔隙或沉积在滤布上的尘粒间孔隙时，粉尘即被截留下来。由于新滤布孔隙远大于粉尘粒径，所以阻留作用很小。当当滤布表面沉积大量粉尘后，阻留做用就显著增大。其次是惯性碰撞作用。当含尘气流接近滤布纤维时，气流将绕过纤维，而尘粒由于惯性作用继续直线前进，撞击到纤维上就会被捕集，所有处于粉尘轨迹临界线内的大尘粒均可到达纤维表面被捕集。这种惯性碰撞作用随粉尘粒径及流速的增大而增强
30、。再次就是静电和扩散作用。小于1m的尘粒，在气流速度很低的时候，其去除主要是靠扩散和静电作用。小于1m的尘粒在气体分子的撞击下脱离流线，像气体分子一样做布朗运动，如果在运动过程中和纤维接触，即可从气流中分离出来，这种现象称为扩散作用。它随气流速度的降低、纤维和粉尘直径的减小而增强。一般粉尘和滤布都可能带有电荷，当两者所带电荷相反时，粉尘易被吸附在滤布上；反之，若两者带有同性电荷，粉尘将受到排斥。因此，如果有外加电场，则可强化静电效应，从而提高除尘效率。最后一种作用属于重力作用。当缓慢运动的含尘气流进入除尘器后，粒径和密度大的尘粒可能因重力作用自然沉降夏利。四种除尘机理并不是同时起效的。根据粉尘
31、性质、袋滤器结构特性及运动条件等的实际情况的不同各种除尘机理所起的重要性也不尽相同。2.2 袋式除尘器的主要结构在袋式除尘器中起主要作用的分为3个部分，主要包括滤料、清灰方式以及清灰控制系统。下面将分类说明2.2.1 滤料 袋式除尘器滤料的发展，主要是围绕材质、织物结构、表面处理技术这三方面来进行5。20 世纪50 年代以前，滤料材质主要是棉、毛等天然纤维，存在使用温度低、吸湿率高、不耐酸等缺陷。20 世纪70 年代，随着石油工业的发展出现了合成纤维，滤料材质的发展是向使用温度高、吸湿率低、耐腐蚀等方面发展，过滤材料趋于用合成纤维和无机纤维来替代天然纤维，先后出现了玻璃纤维、芳香族聚酰胺、聚四
32、氟乙烯(PTFE) 等材质性能优良的滤料。随着袋式除尘器应用范围的扩大和环保排放指标要求越来越严格，滤料仅在材质上和织物结构上发展已不能满足要求，必须发展后处理技术，以改善滤料的物理化学性能和清灰功能，提高过滤效率。滤料的后处理技术包括预涂层处理，热熔延压处理，表面覆膜处理等。预涂层处理，即将配制好的粉剂，用特殊工艺术溶进己缝制好的滤袋滤料内部，再用黏结剂固定，达到滤袋未使用前就已具有高效收尘的能力，克服了新滤料前期除尘效率不高的弊病；对针刺毡，在滤尘面进行热熔延压表面处理后，表面光滑，表面孔隙变小，有利于清灰剥离，提高收尘率，降低阻力；表面覆膜处理，即通过粘合剂黏合或热压黏合在滤料表面覆膜6
33、，通常为PTFE 薄膜。表面覆膜处理形成的薄膜滤料是采用膜分离技术，实现了真正的表面过滤，其过滤效率高，阻力大大降低，节约了能源，在环保要求越来越高的地区，日益得到广泛的应用。在80年代我国又研制成功了芳砜纶耐高温纤维和芳纶针刺毡, 可耐高温210, 并应用于钢铁、有色、碳黑工业等的高温烟气处理。其后防静电、耐高温、抗腐蚀、防油、防水等合成纤维针刺毡产品的开发和生产基本满足了除尘需求7。国内的袋式除尘器相当大的一部分采用传统的针刺毡滤料，属于深层过滤，即依靠截留在过滤材料上的微尘颗粒层进行分离，一般存在着过滤阻力大、反冲洗频率高等问题，使得滤袋的寿命比较短，操作相对困难。近年来针对我国国情及冶
34、金工业产生的高温烟气。除尘用滤袋的要求，研制出了氟美斯系列耐高温针刺滤料系列，它是由二种或二种以上的耐高温纤维混合及层状复合而成，经不同的表面化学处理与后整技术，具有易清灰，拒水防油、防静电等特性，广泛用于钢铁、有色冶金、化工、炭黑、建材、电力等部门。2.2.2 清灰方式清灰的效果是除尘器性能的一个重要因素，清灰方式主要分为机械振动、反向气流清灰和脉冲清灰三类。近年来又有一些新的清灰方式出现，比如利用弹振机理清灰和利用声波辅助清灰。机械振动清灰是利用机械振打机构拖动滤袋进行水平方向振动，或用偏心轮装置振动滤袋框架或定期提升滤袋框架进行清灰，或利用专门的机构将滤袋以一定的角度扭动，使滤袋变形而清
35、灰。反向气流清灰是利用与过滤气流相反的气流，使滤袋变形而使粉尘层脱落。包括借助压缩空气、净煤气或其它气体的脉冲喷吹、回转反吹及气环反吹等。其清灰作用一方面是由于反向的清灰气流直接冲击尘块，另一方面是由于气流方向的改变，滤袋产生胀缩振动而使尘块脱落。反向气流清灰有反吹风清灰和反吸风清灰两种形式。在处理大流量粉尘气体时，往往采用反吸风清灰。气环反吹清灰是在内滤式圆筒形滤袋的外侧，贴近滤袋表面设置一个中空的圆环，圆环可上下移动，利用软管与高压气或高压风机连接。气环反吹清灰能力较强，适应于毡类的滤袋。回转反吹袋式除尘器是采用下进风外滤式，净气室内装有可回转的悬臂管，反吹气流自中心管送至回转悬臂，经喷吹
36、孔垂直向下吹入滤袋内，使滤袋鼓胀，将粉尘抖落，达到清灰的目的。脉冲喷吹清灰的袋式除尘器是靠压缩气体通过脉冲阀经喷吹管小孔喷出高速气流( 称一次气体)，一次气体通过诱导器诱导出数倍于一次气体的周围气体( 称二次气体) 进入滤袋，形成气体波，使滤料急剧膨胀和振动，从而实现清灰。依据喷吹压力不同可分为高压脉冲和低压脉冲两类。高压脉冲提供的气源喷吹压力为0.40.7MPa。高压脉冲喷吹由于喷吹压力高，影响布袋的使用寿命，且气源配置设备较多，喷吹系统复杂，一次性投资大，易损件多，因此高压脉冲有向低压脉冲发展的趋势。低压脉冲是在高压脉冲的基础上，增加了一个存气箱，输出低压气源供气。喷吹阀固定在存气箱的底部
37、，关阀时压住阀口，打开时存气箱的低压气流进入布袋，起到清灰的作用。这种清灰方式具有清灰能力强、清灰效果好的特点，目前在许多行业得到广泛应用。2.2.3 清灰控制系统最古老的清灰是由人来控制的，随后采用定时器控制。随着电子技术的发展，脉冲控制系统应用于袋式除尘器清灰控制，现有开环控制和闭环控制模式。采用脉冲控制仪，利用其输出信号直接控制电磁阀，为开环控制模式：按时间或除尘器的压力损失来控制清灰，采用闭环控制，可减少用于清灰的气体量，或反吹风机的能耗，延长脉冲阀和滤袋的寿命。随着计算机的广泛应用，清灰控制系统应用计算机定压差或定时闭环控制，有检测、控制、报警等功能8。2.3 袋式除尘器设计参数的确
38、定近年来,我国袋式除尘器获得了迅速发展,其结构由原来的小型单室过滤结构发展到多室结构,现在最多的已达近四十个过滤室。过滤面积由几平方米发展到几万平方米,规模越来越大。但是通过调查也发现,有些袋式除尘器的应用效果不够理想, 如粉尘排放浓度超标、设备阻力过大、维护任务繁重; 有的装置使用不久就弃而不用。只有针对废气排放源不同的具体情况, 选择合理的设计参数, 正确地设计袋式除尘器, 方可取得高效、低耗、安全可靠的运行效果。2.3.1 滤袋的选择滤布必须有合适的孔隙, 允许空气顺利通过而阻挡细小的粉尘进入滤布内部。细小颗粒的粉尘一旦进人滤布内部, 就无法将其清除, 造成滤布透气性能大大下降, 除尘阻
39、力增大, 甚至滤袋无法再使用。这也是为什么除尘器滤袋纤维直径要求较细、滤布较“ 密实” 的原因。虽然细纤维制成的滤布价格较高, 刚开始使用时过滤阻力较大, 但在整个使用期比较稳定, 使用寿命长。当然, 现在已有了防止粉尘进人滤布内部而透气性能又不降低的新型材料, 比如在滤袋与粉尘接触表面喷涂或覆盖一层超薄氟化树脂微孔膜。惰性树脂是完全疏水的, 光滑的表面不但不会粘上粉尘, 而且对含水率较高的粉尘也会大大降低由粘附产生糊袋现象9。也有用专用处理粉剂喷涂滤袋表面, 使之表面形成极薄的滤饼, 使孔隙度比较均匀、细小。对滤布表面进行压光或烧结等特殊工艺处理, 也可以达到同样的目的。三防 （防油、防水、
40、防静电） 滤布在建材企业除尘行业得到较广泛的应用。总之, 在选择滤袋材料时, 最好参考相关资料或请教专业生产厂和专家。现在滤袋生产厂很多, 品种差异大, 价格差异也大。在选择滤袋时要综合考虑价格、使用寿命和处理物料的物性。特别是外购除尘器时不能单纯考虑价格, 还必须考虑其配置和材料。有的滤袋处理某种粉尘有效, 但对其他粉尘可能不是最佳。滤布结构可以是毡制的或编织的。大多数毡制品由于纤维间的毛细作用会吸潮, 但一些特殊的毡制品比如玻璃纤维针织毡可以在一定程度上防潮。毡制品纤维的不规则排列, 孔隙均匀, 同时为了保证其强度, 滤袋厚度较厚, 除尘效率高。在一些重要场合粉尘细的物料, 特别是具有较高
41、表面气流速度的除尘器滤袋经常采用。编织的纤维织品是用纺纱编织而成的。纺纱间有各种花纹的孔隙, 表面光洁,容易设计成可以保持或脱离滤饼的滤布。为了进一步提高表面性能, 可以用硅酮树脂喷涂, 获得耐磨表面、改进滤饼的脱离或降低袋的吸潮能力。对熔点低、粘附性大的各种化学药品最好采用编织纤维的滤袋。2.3.2 过滤速度袋式除尘器的过滤速度V是被过滤的气体流量（m/min） 和过滤织物面积（）的比值。过滤速度是决定除尘器性能的一个重要参数, 其大小直接影响到袋式除尘器的一次性投资、运行费用、除尘效率等。过滤速度太高会造成压力损失过大, 降低除尘效率,使滤袋堵塞以至快速损坏。但是, 提高过滤速度可以减少过
42、滤面积, 以较小的设备来处理同样流量的气体。过滤速度小会提高除尘效率, 延长滤袋使用寿命, 但会造成除尘器过于庞大, 一次性投资加大10。目前尚无可利用的理论计算公式计算过滤速度, 主要靠经验确定。但就定性而言, 它与粉尘性质、气体含尘浓度、滤袋材质和清灰方式等因有关。一般若含尘浓度高、粉尘颗粒小, 过滤速度应取小值, 反之则取高值。在橡塑工业中, 一般含尘浓度高、粉细, 而且气体中含有一定的水分, 过滤速度可用如下经验公式进行计算： （1） 式中尘源系数, 当尘源为转运点、破碎机、输送机等时, a=1.0当尘源为包装机、气力输送等时, a=0.9; 粉尘分散度系数； 气体含尘浓度系数； 温度
43、系数。2.3.3 过滤面积 过滤面积主要由3部分组成：滤袋规格、过滤面积的确定以及滤袋数量。首先，从滤袋规格来讲。滤袋规格（长度和直径）与进入滤袋的入口速度（m/s）有关，当含尘气体进入每条滤袋时，如入口速度过快，一方面会加快清灰降尘的二次飞扬；另一方面会犹豫粉尘的摩擦使滤袋的磨损急剧增加，一般不大于2m/s，滤袋的场景比（）可以用过滤速度和入口速度来表示：设单袋气体的流量为（m /s）。因为： (2) (3) 所以： 即： (4)由式（4）可见，当过滤速度V较高时，在一个较小的范围内；当过滤速度V较低时，在一个较大的范围内。据此，袋式除尘器的滤袋长径比一般为1035.因而，滤袋的直径可以再1
44、50300mm，滤袋长度可以再1.5m10m内选择。其次，过滤面积的确定。根据需要过滤的气体流量和过滤速度既可以确定除尘器的过滤面积，计算公式如下： (5) 式中过滤面积，; 需过滤的气体流量，m /min； 除尘通风系统漏风量，m /min，一般按需过滤气体流量的15%30%选取； 过滤速度，m/min。最后是滤袋数量的确定。滤袋数量N是总过滤面积A除以单个滤袋的表面积Ai（）。2.3.4 清灰袋式除尘器依靠滤袋对含尘气体进行过滤。含尘气体穿过滤袋时, 随着它们深人滤料内部, 使纤维间空隙逐渐减小, 最终形成附着在滤袋表面的粉尘层,即所谓的初层。袋式除尘器的过滤作用主要是依靠这个初层以及逐渐
45、堆积起来的粉尘层进行的, 即使过滤很微细的粉尘也能获得较高的除尘效率。随着粉尘在初层基础上不断积聚, 使其透气性变坏, 除尘器的阻力增加, 虽然此时滤袋的除尘效率也增大, 但阻力过大会使滤袋极易损坏或因滤袋两侧的压差过大, 使空气通过滤袋孔眼的速度(过滤速度)过高, 将已粘附的粉尘带走, 反而使除尘效率下降。因此, 袋式除尘器运行一定时间后要及时清灰, 清灰时又不能破坏初层, 以免除尘效率下降。袋式除尘器的清灰方法有三种: 机械摇动清灰, 逆气流反吹和振动联合清灰, 脉冲喷吹清灰。（1） 机械摇动清灰机械摇动清灰是先关闭除尘风机, 然后通过一台摇动电机的往复摇动给滤袋一个轴线方向的往复力, 滤
46、袋又将这一往复力转换成径向的抖动运动, 使附在滤袋上的粉尘下落。显然在过滤状态时,由于滤袋受气流的压力而成柱状, 摇动轴的往复运动就不能转换成滤袋的径向抖动, 这就是必须停机清灰的原因。为了充分利用粉尘层的过滤作用, 选择的过滤速度较低, 清灰时间间隔较长(当阻力达到400600Pa时清灰为宜),即使用普通的棉布做滤料,也会有较高的除尘效率。这种清灰方法的除尘器结构简单、性能稳定, 适合小风量、低浓度和分散的扬尘点的除尘, 但不适合除尘器连续长时间工作的场合。（2） 逆气流反吹清灰从相反方向反吹空气通过滤袋和粉尘层, 利用气流使粉尘从滤袋上脱落。采用气流清灰时,滤袋内必须有支撑结构, 如撑环或
47、网架, 以避免把滤袋压扁、粘连, 破坏初层。反吹空气可以有专门的风机供给, 也可以利用除尘器本身的负压从外部吸人, 采用后者时, 除尘器本身的负压值不得小于500Pa。清灰过程是分组进行的, 某一组滤袋清灰时, 反吹空气阀门自动打开, 同时净化空气出口阀门处于关闭状态。对于利用大气反吹的除尘器,当阻力达到6001000Pa时清灰为宜;对于利用风机反吹的除尘器, 当阻力达到8001200Pa 时清灰为宜, 清灰时间约为3060s , 清灰的时间间隔约为38min。这种清灰方法的除尘器处理风量大, 因采用分室结构, 故可在不停机的条件下维修检查。清灰机构简单, 维护方便。如滤袋采用内滤式, 粉尘均集聚在滤袋的内表面上，检查人员和换袋人员的工作条件大大改善。（3） 脉冲喷冲清灰含尘气体通过滤袋时, 粉尘阻留在滤袋外表面,净化后的气体经文丘里管从上部排出。每排滤袋上方设一根喷吹管, 喷吹管上设有与每个滤袋相对应的喷嘴, 喷吹管前端装设脉冲阀, 通过程序控制机构控制脉冲阀的启闭 。脉冲阀开启时, 压缩空气从喷嘴高速射出, 带着比自身体积大57倍的诱导空气一起经文丘里管进人滤袋。滤袋急剧膨胀引起冲击振动, 使附在滤袋外的粉尘脱落。当阻力达到11.5kPa时清灰为宜。压缩空气
