分室定位反吹袋式除尘器微压反吹清灰机理研究-第5页-北极星环保网

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我们对滤袋外粉尘层在过滤-清灰过程作受力分析后，对微压反吹清灰机理会有更深入的理解：

1、依据过滤机理，实现袋式除尘器高效过滤的是粉尘初层。如果清灰过程破坏了粉尘初层，滤袋过滤精度会受到影响。为了保证稳定达标，袋式除尘器清灰时要保留一定量的粉尘初层，而尽量清除外围粉尘层。传统的惯性清灰理论，靠破坏粉尘层与滤袋之间粘附力来实现清灰，不利于粉尘初层的保护，在生产实践时常出现清灰后，粉尘浓度高排现象。

2、依据受力分析，具有重力的外围粉尘层在过滤过程能附在粉尘初层上不沉降，是受到粘附力的作用，这个粘附力是由气流压力产生的摩擦力和粉尘自身的粘聚力共同组成的抗剪力，其方向与重力方向相反，与清灰剥离面平行。之前的清灰机理研究中，都将此粘附力理解为垂直于剥离面的抗拉力，在清灰过程中需反向加速度来克服此粘附力。而依据土力学知识，粉煤灰组成的粉尘层之间并不存在垂直于剥离面的粘附力，清灰反向加速度大小对清灰效果无明显影响。

3、之前有清灰理论研究认为，将尘粒从纤维上吹落的气流速度至少需要10-20m/s。但是又有研究表明，当粉尘负荷在1000g/m2时，反吹风速在2-3m/min，即可获得很好的清灰效率，如图5所示。两种说法表面看相互矛盾。

由上述清灰过程分析知，反吹风并不需要吹落附着在纤维上的粉尘初层，也不需要吹落外围粉尘层，只要能够进入到粉尘层间，形成粉尘层气化，削弱粉尘层粘聚力，外围粉尘层即可靠自身重力实现有效清灰。

4、原有静态清灰理论认为，“如果滤袋被袋笼张紧拉直后，在过滤过程中，粉尘会大量自行滑落”。受力分析可以发现，在过滤过程，因气流压力作用，粉尘层会受到较大的摩擦力(500Pa)，这个摩擦力远大于粉尘重力(19.6N/m2)，所以滤袋是否被张紧拉直，粉尘层的重力都不足以使其会自动滑落，滤袋是否拉直与粉尘自行滑落的相关性得不到理论支持。

5、原有静态清灰理论强调“滤袋被袋笼张紧，清灰过程滤袋保持静止”。粉煤灰可视为干粉土，属于弹塑性材料，具备微弱的水硬胶合性能，很好的强度灵敏性。在过滤过程，由于气压的作用，粉尘层会被压实，加之水气的作用，会形成一定的结构，使其抗剪强度增强。即使之后转为离线状态，此强度仍然保持。不过粉尘层结构如发生变化，此残余强度立刻消除。弹性滤料可以通过清灰变形来消除粉尘层残余应力，使得粉尘更易被清除。但滤袋如不变形，粉尘层残余应力难于得到消除，反吹清灰的难度大大加大，这是之前静态清灰项目清灰不佳的主要原因。

结论

经了解，脉冲除尘器清灰机理是基于沥青渣等粘性物质作为粉尘成分实验而建立的，该理论认为存在垂直于剥离面的粉尘粘附力，因而需要垂直于剥离面的反向加速度来破坏此粘附力，反向加速度的大小影响着粉尘的剥离效果，但这一理论并不适用于粉煤灰等干粉土的清灰过程。

本文依据土力学原理建立滤袋外粉尘层受力模型。粉煤灰等干粉土类物质虽然也存在粘附力，但是此粘附力表现为平行与剥离面的抗剪力，而非垂直于剥离面的抗拉力。这一粉尘性质的变化，导致用原有脉冲清灰理论评价反吹清灰时出现偏差。

本文依据粉煤灰特性重新对反吹清灰过程作力学分析，对微压反吹清灰过程中的分室离线、弹性滤袋、微压反吹三个要素对于清灰的贡献进行分析，探讨清灰机理，希望分析结果可供日后袋式除尘器设计、研发参考。

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