布袋除尘器原理及厂房除尘浅谈

张连成

张连成(唐山港陆钢铁有限公司)

摘要：在各类厂房的建筑设计中，都存在不同程度的粉尘污染，工业建筑的除尘系统主要由排尘罩、风管、风机、除尘设备、输粉尘装置等组成。也就是说，除尘系统是由风道将排尘罩、风机、除尘设备连接起来的一个局部机械排风系统。

关键词：除尘器种类原理系统划分流速实际运用

1主要内容

在各类厂房的建筑设计中，都存在不同程度的粉尘污染，包括化工制药、食品加工、冶金、铸造、碳素材料、机械加工、建材等行业，都要求对空气进行除尘净化。一个完整的除尘系统应包括以下几个过程：①用排尘罩捕集工艺过程产生的含尘气体。②捕集的含尘气体在风机的作用下，沿风道输送到除尘设备中。③在除尘设备中将粉尘分离出来。④净化后的气体排至大气。⑤收集与处理分离出来的粉尘。

因此，工业建筑的除尘系统主要由排尘罩、风管、风机、除尘设备、输粉尘装置等组成。也就是说，除尘系统是由风道将排尘罩、风机、除尘设备连接起来的一个局部机械排风系统。目前除尘器的形式多种多样，有多管除尘器、旋风除尘器、布袋除尘器、静电除尘器等基本都能达到较理想的除尘效果。下面就使用较为广泛的布袋除尘器对其工作原理进行简单的阐述。

2袋式除尘器

除尘效率高，对微细粉尘效率可达99%以上。

不宜净化含有油雾、凝结水和粉尘粘结度大的含尘气体，以及有爆炸危险或带有火花的烟气。

当含尘浓度大于10g/m3时，宜增设预净化除尘器。

2.1袋式除尘器的概念：袋式除尘器是一种干式的高效除尘器，它利用多孔的袋状过滤元件的过滤作用进行除尘。由于它具有除尘效率高（对于0.1um的粉尘，效率高达98%~99%）、适应性强、使用灵活、结构简单、工作稳定、便于回收粉尘、维护简单等优点。因此，袋式除尘器在冶金、化学、陶瓷、水泥、食品等不同工业部门中得到广泛的应用，在各种高效除尘器中，是最有竞争力的一种除尘设备之一。

2.2袋式除尘器的工作原理：袋式除尘器所使用的滤料本身的网孔较大，一般为20~50um，表面起绒的滤料约为5~10um。因此，新滤袋的除尘效率只有40%左右（1um粉尘）。当含尘空气通过滤料时，由于纤维的筛滤、拦截、碰撞、扩散和静电的作用，将粉尘阻留在滤料上，形成初层。同滤料相比，多孔的初层具有更高的除尘效率。因此，袋式除尘器的过滤作用主要是依靠这个初层及以后逐渐堆积起来的粉尘层进行。随着集尘层的变厚，滤袋两侧压差变大，使除尘器的阻力损失增大，处理的气体量减小。同时，由于空气通过滤料孔隙的速度加快，使除尘效率下降。因此除尘器运行一段时间后，因此进行清灰，清除掉集尘层，但不破坏初层，以免效率下降。

2.3影响袋式除尘器除尘效果的因素：①滤袋的选择：滤袋应选择耐磨的材质，有玻纤布/毡，NOMEX、针刺毡、P84针刺毡等。②风机选用：引风机比送风机效果好。③机械除尘比人工除尘方便、干净，但机械除尘费用高，现大多采用脉冲除尘法。④漏风与阻力：理论上计算袋式除尘器除尘效率达99%，但实测中达不到，主要是漏风和阻力的影响，漏风率越低，除尘效果越好；阻力对除尘效果有一定影响，经常清空滤袋，减少阻力，可提高除尘效果。⑤集尘罩应尽量接近炉头，使粉尘更容易进入罩内，增加集尘量，减少无组织排放污染。⑥设备维护：仪器设备及布袋容易损坏应及时维修和更换布袋。⑦气流速度：在1m/min气流速度下，除尘效果最佳。⑧过滤面积：过滤面积越大，除尘效率越高，但造价会相应提高。所以应预先计算风量，然后选择相应的除尘器型号。⑨二级除尘：在除尘器箱体前装有沉降室，形成二级除尘。沉降室可除去一部分大颗粒粉尘，降低温度，减少除尘器压力。⑩箱体保温：当通过除尘器箱体内的含尘气体温湿度较高，而外界温度较低时，应考虑箱体保温，否则，会造成布袋及箱体内壁结露，影响使用效果。

3除尘系统的划分

对于某个厂来说，可能会遇到对不同物质的除尘，这时就要注意对它们的划分。除尘系统的划分应一般符合下列要求：

3.1同一生产流程、同时工作的扬尘点相距不大时，宜合为一个系统。

3.2同时工作但粉尘种类不同的扬尘点，当工艺允许不同粉尘混合回收或粉尘无回收价值时，也可合设一个系统。

3.3温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致风管内结露时，应分设系统。

4在设计除尘系统时要注意以下几点

4.1除尘系统的排风点不宜过多，以利各支管间阻力平衡，如排点过多，可用大断面集合管连接各支管。集合管流速不宜超过3m/s。

4.2为了防止粉尘在风管内沉积，除尘系统风管尽可能要垂直或倾斜敷设，倾斜敷设时，与水平面的夹角最好大于45°，如必须水平敷设时，需设置清扫口。

4.3除尘系统风道由于风速较高，通常采用圆形风道，而且直径较小。

4.4除尘系统风管要求的水力平衡性好。对于并联管路进行水力计算，一般的通风系统要求两支管的压力损失差不超过15%，除尘系统要求两支管的压力损失差不超过10%，以保证各支管的风量达到设计要求。

4.5除尘系统风管内风速的大小，出了要考虑对其系统经济性的影响外，还要考虑到风管内风速过大对设备和风道磨损加快；风速过小，又会使粉尘沉积，堵塞管道。为了防止粉尘在管道内沉积和堵塞，管内风速不能低于下表列出的最低空气流速。

5在实际的运用中，除尘系统常见以下问题

5.1尘相对较多的厂房车间设计中，由于产尘点较多，在布置时除尘管道布置过长，导致了除尘效果受到影响。所以在最初的布置时要尽量的把除尘设备间布置在靠近产尘点的地方，以避免管道内过多的阻力损失及管道积灰现象。如果受到条件的限制，最好采用其它形式的除尘，如采用移动式除尘器，或直接采用排风系统，将产尘较少的点直接排出室外。

5.2为了保障除尘系统的正常运行和防止再次污染环境，应对除尘器收集下来的粉尘妥善处理。其处理原则是减少二次扬尘，保护环境和回收利用，化害为利，变废为宝，提高经济效益。根据生产工艺的条件，粉尘性质，回收利用的价值，以及处理粉尘量等因素，可采用就地回收，集中回收处理和集中废弃等方式。

参考文献：

[1]《洁净厂房设计规范》（GB50073-2001）.

[2]陈霖新.等编著.《洁净厂房的设计与施工》.

[3]陆亚俊.主编.《暖通空调》.

[4]陆耀庆主编.《实用供热空调设计手册》.

[5]建筑工程常用数据系列手册编写组.编.《暖通空调常用数据手册》.

[6]《工业通风》.