颗粒层除尘器颗粒层除尘机理和性能参数

颗粒层除尘机理

当含尘气体流经颗粒层除尘器时，流线将发生偏移，此时，较大的尘粒由于惯性的作用而偏离流线撞到过滤介质颗粒上，称为“惯性碰撞”效应；更细微的尘粒虽远离过滤介质颗粒，但在布朗扩散效应的作用下可能撞到过滤介质颗粒；外加电场或尘粒与过滤介质颗粒摩擦产生的静电作用会促使尘粒与过滤颗粒接触；重力作用会使粒径较大的尘粒发生沉降。此外，还有热迁移、伦敦一范德华力的作用，但这两种作用力较小,可忽略。

颗粒层捕集粉尘时，在滤料清灰后的初始时刻，颗粒层滤料呈洁净状态，惯性碰撞、直接拦截和扩散沉积是最重要的捕集机制。随着过滤时间的推移，粉尘在颗粒层表面逐渐沉积，粉尘层形成，介质颗粒层的除尘效率逐渐提高，此时筛滤作用就成了主要捕集机制。可以看出，颗粒层除尘的工况是周期性变化的,亦即具有非稳态特性。

颗粒层除尘器的性能参数

颗粒层除尘器的性能参数包括除尘效率、颗粒层压力损失、过滤风速、临界流化速度和反吹阻力。

(1) 除尘效率。影响颗粒层除尘器除尘效率的因素较多，如滤料的粒径、颗粒层厚度、过滤速度及粉尘的粒径分布等；同时，滤料和粉尘的性质、表面状态，气体温度、压力等也影响除尘效率。另外，颗粒层的过滤状态对除尘效率产生重要的影响。例如，粉尘在颗粒层中的沉积会提高除尘效率；而已经沉积的粉尘可能产生二次扬起而降低除尘效率。

(2) 压力损失。颗粒层的压力损失是指气流通过颗粒层时所消耗的能量。压力损失与 颗粒的粒径、床层厚度、过滤风速和颗粒层内粉尘沉积状态有关。减少压力损失能够降低颗粒层除尘器的动力消耗；但颗粒层压力损失过低，除尘效率往往也较低。

(3) 临界流化速度和最大反吹风速。颗粒层的反吹清灰是借助自下而上的气流使颗粒层浮动、疏松、膨胀，导致粉尘剥离并被带出颗粒层。反吹风速较低时，颗粒保持静止,颗粒层为固定床；随着风速的增加，颗粒开始浮动，此时的颗粒层称为初始液体床；当风速足够大时，颗粒层将产生气泡和剧烈沸腾现象，被称为鼓泡沸腾床。固定床转变为沸腾床时的最小风速，称为临界流化速度。

反吹气流须使最大的滤料颗粒能够浮动，最大的尘粒能被吹出颗粒层；又须保证最小的颗粒不被吹走。因此，颗粒层的反吹风速有一个最大限度，称为最大反吹风速。

临界流化速度和最大反吹风速主要与下列因素有关：颗粒当量直径；颗粒密度(真密度和堆积密度)；颗粒层空隙率；气体密度。

反吹阻力。固定床颗粒层在沸腾状态下，反吹阻力接近于单位面积上颗粒层的质量。