濾筒除塵器選型設(shè)計

 濾筒式除塵器選用濾材的原則

濾筒通常是用紙漿、合成纖維或以紙漿、合成纖維為基材表面覆膜制成的。 原材料各具不同的物理、化學特性，適合的使用條件或工作環(huán)境 (溫度、濕度、腐蝕……)各部相同。因此，濾筒除塵器濾料的正確選用的原則應(yīng)該是，充分了解生產(chǎn)過程中排放出來的含塵氣體的理化特性，認真對照各種纖維所具有的技術(shù)性能，加以正確選擇。

 正確選用濾筒的方法

正確選用濾筒的方法包括：根據(jù)含塵氣體的理化特性選用；根據(jù)粉塵的性狀選用；根據(jù)粉塵爆發(fā)的總量選用；以及濾筒除塵器的排放指標選用等等。

 根據(jù)含塵氣體的理化特性選用濾材

含塵氣體的理化特性包括溫度、濕度、腐蝕性、可燃性和爆炸性等。

含塵氣體的溫度

生產(chǎn)過程中排出的含塵氣體的溫度是濾筒除塵器正確選用濾材的因素。按照連續(xù)使用的溫度，濾筒可分為常溫濾筒(小于65℃)、中溫濾筒(65~90 ℃)和高溫濾筒(大于90℃)三類。對于含塵氣體溫度波動較大的工作條件宜選擇系數(shù)稍大一些，但瞬時峰值溫度不得超過濾筒的上限溫度。大多數(shù)高溫工作情況，應(yīng)預置降溫設(shè)備。

含塵氣體的濕度

含塵氣體的濕度是濾筒除塵器正確選用濾料的又一重要因素。含塵氣體的濕度表示氣體中含有水份的多少程度，通常用含塵氣體中的水蒸氣體積百分率Xw或相對濕度 ψ表示。當Xw大于8%、或ψ小于80%時，則稱為濕含塵氣體。對于濕含塵氣體，在選擇濾材時應(yīng)注意以下幾點：

1)、濕含塵氣體使濾筒表面捕集的粉塵潤濕粘結(jié)，尤其對吸水性、潮解性粉塵，甚至引起糊袋。為此應(yīng)選用聚酯纖維等表面滑爽、纖維材質(zhì)易清灰的濾筒，或在濾筒表面使用聚四氟乙烯等進行覆膜處理。

2)、當排放的煙氣同時存在高溫和高濕時會影響濾筒的耐溫性，尤其是木漿纖維等水解穩(wěn)定性差的材料更是如此。因此，濾筒除塵器維修(更換濾筒)時應(yīng)謹慎選擇濾筒材料，并確認生產(chǎn)過程中散發(fā)粉塵的含水量。

 含塵氣體的腐蝕性

不同纖維的耐化學性各不相同且往往受溫度、濕度等多種因素的交體影響。相比較而言，被稱為“塑料王”的聚四氟乙烯纖維具有耐化學性，但價格較貴。因此在選用濾材時，根據(jù)含塵氣體的化學成分，抓住主要因素，擇定合適的材料。

 根據(jù)粉塵的性狀選用濾筒

粉塵的性狀包括粉塵的化學性和物理性，現(xiàn)著重從粉塵的物理性分析濾材的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及后處理等方面的正確選用。

 粉塵的形狀和粒徑分布

通常，高溫燃燒過程生成物多為規(guī)則形粉塵，而大多數(shù)工藝過程產(chǎn)生的塵粒多為 不規(guī)則形。規(guī)則形粉塵光面光潔、比表面積小，在經(jīng)過濾材時不易被攔截、凝聚；相反，不規(guī)則形粉塵形狀不一，表面粗糙、比表面積大，在經(jīng)過濾材時容易被攔截、凝聚。濾筒除塵器選用濾材時應(yīng)注意以下點：

1)、木漿纖維宜選用纖維較細、較短、卷曲形，不規(guī)則斷面型;

2)、結(jié)構(gòu)以基材加涂層為主，若用單層基材時需針對個體粉塵具體分析;

3)、無論是采用木漿纖維還是合成非織造纖維，都以通過表面噴涂、浸漬或覆膜等，實現(xiàn)表面過濾為選用濾材的發(fā)展方向;

4)、細顆粒粉塵較難捕集且捕集后容易形成較密實的粉塵層， 不利于清灰。相反，粗顆粒粉塵容易捕集，捕集后形成的粉塵層 較疏松，有利于清灰。從某種意義上講，粗細搭配的粉塵無論對過濾和清灰都是有利的。

粉塵的附著性和凝聚性

粉塵具有相互彼此附著或附著在其他物體表面的特性，當懸浮的粉塵相互接觸時就彼此吸附而凝聚在一起。粉塵的凝聚力與其種類、形狀、粒徑分布、含水量和表面特征等多種因素有關(guān)， 綜合起來可用安息角來表征粉塵的凝聚力。例如，安息角小于30 °的稱為低附著力，流動性好;安息角大于45°的則稱為高附著力，流動性差。此外，粉塵與固體表面的粘性(附著性和凝聚性) 大小還與固體表面的粗糙度、清潔度有關(guān)。

粉塵的吸濕性和潮解性

粉塵對氣體中水分的吸收能力稱為吸濕性，若以水氣為主體則稱為水分對粉塵的浸潤性。吸濕性、浸潤性是通過粉塵顆粒間形成的毛細管的作用完成的。吸濕性、浸潤性與粉塵的原子鏈、表面狀態(tài)以及液體的表面張力等因素有關(guān)，綜合起來可用濕潤角來表征——小于60°的為親水性，大于90°的為憎水性。 吸濕性粉塵的濕度增加后粉粒的凝聚力、粘著力隨之增加，而流動性、帶電性減小，促使粉塵粘附在濾袋表面上，久而久之，清灰失效，粉塵結(jié)成板塊。

生產(chǎn)中排放的粉塵中，如CaO、CaCl2、KCL、 MgCl2等吸濕后會進一步發(fā)生化學反應(yīng)，其性質(zhì)和形態(tài)隨之變化，此為潮解。它們糊住濾筒表面，這是濾筒式除塵器最不希望出現(xiàn)的現(xiàn)象。

對于吸濕性、潮解性粉塵，選用濾材時應(yīng)注意的事項與“根據(jù)含塵氣體的特性選用濾材”相同。

粉塵的磨啄性

濾材在過濾、攔截、凝聚粉塵時，粉塵(特別是不規(guī)則形粉塵)對濾材的破壞性稱為磨啄性。它與粉塵的性質(zhì)、形態(tài)以及攜帶粉塵的氣流速度、粉塵濃度等因素有關(guān)。例如：鋁粉、硅粉、碳粉、 燒結(jié)礦粉等材質(zhì)堅硬，屬于高磨啄性粉塵；顆粒表面粗糙、尖棱不規(guī)則的粉塵比表面光滑、球形顆粒粉塵的磨啄性要大許多倍(約10位左右)；粒徑為90μm左右的粉塵磨啄性大，而當粉塵粒徑減小到5~10μm時磨啄性則微弱;粉塵的磨啄性與攜帶其氣流速度的2~3.5次方成正比。因此，為了減少粉塵對濾材的磨啄性， 嚴格控制氣流的速度和勻速性。此外，對于磨啄性大的粉塵要選用性好的濾材。

針對粉塵的磨啄性，以下幾點內(nèi)容可供選用濾材時參考：

1)、化學纖維優(yōu)于玻璃纖維，膨化纖維優(yōu)于一般玻璃纖維；

2)、細、短、卷曲型纖維優(yōu)于粗、長、順直型纖維;

3)、氈料優(yōu)于織物，氈料中宜用針刺方式加強纖維之間的交絡(luò)性，織物中以緞紋織物優(yōu)，織物表面的拉絨可提高其性。

4)、表面涂覆、壓光等后處理可以提高濾材性，對于玻璃纖維濾材，硅油、石墨、聚四氟乙烯樹脂處理可以其性和耐折性。

 根據(jù)粉塵爆發(fā)的總量選用濾材

濾筒除塵器的過濾效率還與粉塵爆發(fā)的總量有關(guān)。當粉塵量大，宜選用木漿纖維等纖維濾材。當粉塵量小時，宜選用聚酯纖維的濾材。

根據(jù)濾筒除塵器的排放指標選用濾材

濾材的選用還與除塵器的排放指標有關(guān)。當除塵器室外排放，且排放為一般顆粒物時，濾材可以選擇木漿纖維或合成非織造纖維；當除塵器室內(nèi)排放時，選擇基材覆膜濾料。通常，粉塵總量與排放指標綜合考慮后作為選擇濾材的依據(jù)。