布袋除尘器的核心工作原理是 “过滤 - 清灰 - 粉尘排出” 的循环过程,利用滤袋(过滤介质)的物理拦截、惯性碰撞、扩散等作用,将含尘气体中的粉尘分离,实现气体净化与粉尘回收。其详细工作流程可分为以下 5 个关键步骤,结合结构特点拆解如下:
一、核心前提:结构与介质基础
•核心部件:滤袋(有机纤维如涤纶、PPS,或无机纤维如玻璃纤维制成,表面多带覆膜或植绒,提升过滤精度)、箱体(分为含尘气室和洁净气室,由花板分隔)、灰斗(收集粉尘)、清灰装置(脉冲阀、气包、喷吹管等)、风机(提供气流动力)。
•过滤逻辑:滤袋作为 “过滤屏障”,允许气体通过但拦截粉尘,粉尘主要附着在滤袋外表面(外滤式,主流设计)或内表面(内滤式,适用于特殊场景)。
二、详细工作流程(循环闭环)
1. 含尘气体进入与预分离
含尘气体在风机的负压(或正压)作用下,从除尘器入口进入 灰斗(底部锥形结构):
•气流在灰斗内速度降低,且因重力和气流转向,大颗粒粉尘(粒径>50μm)或凝聚的尘团直接沉降,落入灰斗底部(预除尘环节,减少滤袋过滤压力);
•剩余含细小粉尘的气体继续向上,进入 含尘气室(滤袋所在区域)。
2. 滤袋过滤:粉尘拦截与气体净化
含尘气体穿过滤袋的纤维间隙时,通过多重机制实现粉尘分离:
•物理拦截:粉尘颗粒直径大于滤袋纤维间隙,直接被阻挡在滤袋外表面;
•惯性碰撞:气流绕过滤袋纤维时,粉尘颗粒因惯性无法跟随气流转弯,撞击到纤维表面并附着;
•扩散效应:细微粉尘(粒径<1μm)因布朗运动扩散,与滤袋纤维接触后被吸附;
•筛滤效应:随着过滤进行,滤袋表面会形成一层 “粉尘初层”,相当于 “二次过滤膜”,进一步提升对细微粉尘的拦截效率(过滤精度可达 0.1μm 以上,效率≥99.99%)。
•净化后气体:穿过滤袋纤维的洁净气体进入 洁净气室,汇集到出口管道,由风机排出(达标排放)。
3. 阻力上升与清灰触发
随着过滤时间延长,滤袋外表面的粉尘层(包括初层和后续附着的粉尘)不断增厚:
•粉尘层会增加气体通过的阻力(称为 “过滤阻力”),当阻力上升至设定阈值(通常为 1200-1500Pa,可通过压差变送器监测),或达到预设时间间隔时,清灰控制器(PLC)发出清灰指令,启动清灰流程(避免阻力过高导致风机能耗增加、处理风量下降)。
4. 清灰过程:粉尘剥离
清灰装置根据设计方式(主流为脉冲喷吹式),对滤袋进行 “离线” 或 “在线” 清灰(离线清灰指该区域滤袋暂时停止过滤,清灰更彻底;在线清灰指不停止过滤,连续运行):
•以主流的 脉冲喷吹清灰 为例:控制器触发脉冲阀,压缩空气(压力 0.4-0.6MPa)从气包经喷吹管的喷嘴,瞬间向滤袋内喷吹(形成高速气流);
•高速气流带动滤袋快速膨胀、振动,同时形成反向气流,将附着在滤袋外表面的粉尘层(包括初层)彻底剥离(初层不会完全吹净,保留少量以维持过滤精度)。
5. 粉尘收集与排出
剥离后的粉尘在重力作用下,落入灰斗底部,通过灰斗下方的卸灰装置(如螺旋输送机、星型卸料器),连续或间歇地将粉尘排出(避免气体从卸灰口漏风,保证除尘效率),排出的粉尘可回收利用(如工业原料、催化剂)或合规处置。
三、核心原理总结
布袋除尘器的本质是 “过滤介质的物理拦截 + 粉尘层的二次强化过滤”,通过 “过滤 - 阻力上升 - 清灰 - 粉尘排出” 的循环,实现连续稳定的除尘效果。其关键在于:
•滤袋材质与结构:决定过滤精度、耐温耐腐性(如高温烟气用 PPS 滤袋,腐蚀性烟气用 PTFE 滤袋);
•清灰方式:直接影响粉尘剥离效果和滤袋使用寿命(脉冲喷吹清灰因效率高、对滤袋损伤小,应用广泛);
•气流速度:过滤风速(气体通过滤袋的速度)需控制在合理范围(通常 0.8-1.5m/min),风速过高易导致粉尘穿透、滤袋磨损,风速过低则设备体积过大。
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