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木材工業用袋式除塵器的工作機理

2016-03-13 22:39:08

木材工業是以木材、竹材等為主要原材料的工業體系,包括膠合板工業、刨花板工業、纖維板工業、制材工業、家具工業、裝飾材料工業、合成樹脂工業、木材染色工業、木材防腐工業、木材干燥工業等。每一個工業部門在生產過程中都會產生大量粉塵性物料,如木片、鋸屑、刨花、木纖維和木粉等。這些粉塵不僅嚴重危害人體健康,污染環境,而且降低設備壽命,影響產品質量,并可能釀成火災或爆炸事故,嚴重影響生產的正常進行。因此,生產性粉塵的收集和分離在木材工業中十分重要。
  目前,普遍采用氣力吸塵裝置對木材加工業中的粉塵污染進行治理。典型的氣力吸塵裝置一般由吸塵口、風機、管道系統及其附件、除塵器等部件或設備構成,其中除塵器是氣力吸塵系統的關鍵設備,其分離效率和壓力損失直接關系到整個吸塵系統的工作性能。在木材工業中,木粉塵主要來自于木材和人造板的磨光及砂光加工,形態復雜,呈毛刺狀為多,質輕、量大,并有較大的粘聚性,有的粒徑在1μm以下,這些微細木粉對人體皮膚、呼吸系統、血液系統等具有嚴重危害。旋風分離器只能分離出粒徑大于5~10μm的粉塵,如木片、刨花、鋸屑等粗大碎料。由于工業粉塵排放標準日益嚴格,以前采用某些   旋風分離器作為低含水效率木粉和其他混合碎料的終端分離器的做法已經不適用。為了達到GB16297-1996   工業廢氣排放標準,國內木材加工企業已逐步采用袋式除塵器處理木粉等微細粉塵。
袋式除塵器的工作原理
  根據過濾機理,可將袋式除塵器分為表層過濾器和深層過濾器。
  1、表層過濾(surfacefilter)
  表層過濾的機理十分簡單,即采用孔徑比所需捕集顆粒粒徑小的薄層過濾介質來捕集顆粒。表層過濾介質屬于編織的單層結構,因此,雖然過濾介質的孔徑比所需捕集的粉塵的粒徑要小,但是當空氣攜帶粉塵通過過濾介質時,粉塵顆粒易在過濾介質的小孔上搭橋,從而使過濾介質的孔徑變小。隨著捕集的粉塵量增加,過濾介質表面的粉餅(cake)起到過濾介質的作用,而過濾介質本身僅僅充當粉餅的支架。粉餅的平均孔徑比所要捕集的粉塵粒徑小,因而可將混合氣流中的粉塵捕集下來。“表層過濾”即因粉塵微粒被收集在逐漸增厚的粉餅外表面上而得名。過濾介質通常是棉布,也可以是紙張、有孔金屬膜,或砂層。
  當混合氣流通過過濾介質時,其中的粉塵沉積在過濾介質表面上形成濾餅,此時,起過濾作用的是濾餅(又稱初粘層)。在表層過濾中,混合氣流通過過濾介質的平均速率稱為表觀速率(superficialvelocity)。它對袋式除塵器的除塵性能、結構及運行經濟性十分重要。如果表觀速率低,則除塵效率高,但如果表觀速率太低,則所需的過濾面積過大,增加了袋子的數目和尺寸。如果表觀速率較高,則除塵器結構緊湊,造價較低。
  2、深層過濾(depthfilter)
  深層過濾機理在日常生活中的一個典型例子是過濾嘴香煙,用過即扔。所謂深層過濾,即在粉塵的捕集過程中,整個過濾介質均起捕集作用,而不像表層過濾那樣,過濾主要依靠過濾介質表面所形成的初粘層。深層過濾介質的纖維隨意定向,因此,當攜帶著粉塵粒子的混合氣流流向該纖維體時,   繞過纖維。由于混合氣流中的粉塵粒子比空氣重,在慣性力的作用下,粉塵粒子必將與纖維發生碰撞,從而從混合氣流中分離出來。在深層過濾中,通常稱混合氣流通過過濾介質的平均速率為氣布比(airtoclothratio)。無論是表層過濾還是深層過濾,粉塵的捕集都離不開擴散、碰撞、攔截等作用。

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