袋內(nèi)表面的粉塵在逆向氣流作用下被清除下來(lái)，落入灰斗中。反吸風(fēng)含塵尾氣被子吸進(jìn)風(fēng)機(jī)，再進(jìn)入處于過(guò)濾狀態(tài)的袋室過(guò)濾。以上過(guò)濾和清灰程序，通過(guò)時(shí)間斷電器操縱三通切換閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。反吸風(fēng)袋式除塵器的過(guò)濾風(fēng)速較低，一般在1m/min以下。當(dāng)含塵濃度高，粉塵粒徑小時(shí)，過(guò)濾風(fēng)速應(yīng)取低一些。

　　（101）預(yù)涂層袋式除塵器

　　在濾料上添加預(yù)涂層來(lái)捕集污染物的袋式除塵器（見(jiàn)圖19-22）。袋式除塵器是一種高

　　

效除塵器，但傳統(tǒng)的袋式除塵器難以處理粘著性和固著性強(qiáng)的粉塵，不能同時(shí)除脫含塵氣體中的焦油成分、油成分、硫酸霧、氟化氫等污染物，否則濾料上就會(huì)出現(xiàn)硬殼般的結(jié)塊，導(dǎo)致濾袋堵塞，使袋式除塵器失效。用它來(lái)處理低濃度含塵氣體時(shí)，除塵效率也不高。1962年美國(guó)一家公司在玻璃纖維濾料上添加預(yù)涂層（助濾劑用煅燒白云石）來(lái)捕集鍋爐煙氣中冷凝的SO³液滴（H₂SO₄）獲得成功，為袋式除塵器的應(yīng)用開(kāi)創(chuàng)了新的途徑。由于助濾劑的作用，預(yù)涂層袋式除塵器能同時(shí)除脫氣體中的固、液、氣三相污染物，關(guān)鍵是選擇恰當(dāng)?shù)闹鸀V劑。一般說(shuō)來(lái)，比表面積大的助濾劑，涂于濾袋后不致使過(guò)濾阻力增加過(guò)多，并能吸附、吸收或中和氣、液相污染物的微細(xì)粉料，是較為理想的助濾劑。預(yù)涂層袋式除塵器（見(jiàn)圖）與傳統(tǒng)的袋式除塵器主要不同之處，是配有助濾劑自動(dòng)給料裝置。在過(guò)濾前，由助濾劑給料裝置把助濾劑預(yù)涂在濾袋內(nèi)表面，使濾袋表面形成一性能良好的預(yù)涂層。過(guò)濾時(shí)，帶有氣、液上污染物的含塵氣體先進(jìn)入預(yù)除塵器（內(nèi)裝有金屬纖維填充層，用以除去粗顆粒粉塵，并起阻火器作用。在起始含塵濃度較低和沒(méi)有火星進(jìn)入預(yù)涂層袋式除塵器的情況下，可以不設(shè)置預(yù)除塵器）除去粗顆粒粉塵，未被捕集的粉塵（包括氣、液相污染物，下同）隨氣流從預(yù)涂層除塵器頂部進(jìn)入濾袋室，通過(guò)濾袋時(shí)，粉塵被阻留在濾袋內(nèi)表面的預(yù)涂層上，凈化氣體經(jīng)阻力達(dá)到規(guī)定數(shù)值時(shí)，反吹風(fēng)機(jī)和振動(dòng)器（見(jiàn)圖19-22）中未示出）同時(shí)動(dòng)作，對(duì)濾袋進(jìn)行反吹清灰，將粉層和助濾劑過(guò)濾層一起清落下來(lái)。清灰后，助濾劑自動(dòng)給料裝置重新進(jìn)行添加作業(yè)，添加時(shí)間可由定時(shí)器控制。由于除塵器是多室結(jié)構(gòu)，所以各室可按確定的程序進(jìn)行添加作業(yè)和實(shí)現(xiàn)過(guò)濾與清灰過(guò)程。

　?。?02）顆粒層除塵器

　　利用顆粒狀物料（如硅石、礫石等）作填料層（即過(guò)濾層）來(lái)凈化含塵氣體的設(shè)備（見(jiàn)圖19 23）。其除塵機(jī)理與袋式除塵器相似，主要靠篩濾、慣性、攔截及擴(kuò)散等作用，使粉

　　

塵附著于顆粒濾料及塵粒表面上。因此，除塵效率隨顆粒層厚度及其上沉積的粉塵厚度的增加而提高，阻力也隨之增大。圖19-23為單層耙式顆粒層除塵器。圖中α為過(guò)濾狀態(tài)；圖中b為清灰狀態(tài)。含塵氣體由含塵氣體總管1切向進(jìn)入顆粒層下部的旋風(fēng)筒2，粗顆粒粉塵在此被分離下來(lái)，未被分離的細(xì)顆粒粉塵隨同氣流通過(guò)插入管4進(jìn)入到過(guò)濾室5中，然后向下通過(guò)顆粒層6進(jìn)行過(guò)濾。凈化氣體由凈氣室7進(jìn)入凈氣總管9，最后經(jīng)排風(fēng)機(jī)（圖19-23中未示出）排至室外。當(dāng)顆粒層阻力達(dá)到給定值（900~1100Pa）時(shí)，除塵器開(kāi)始清灰，此時(shí)換向閥門(mén)8將凈氣總管9關(guān)閉而打開(kāi)反吹風(fēng)口12，從反吹風(fēng)機(jī)（圖中未示出）送來(lái)的反吹氣流先進(jìn)入凈氣室7，然后以相反的方向通過(guò)顆粒層6，反吹氣流將積聚在顆粒層表面和內(nèi)部的粉塵吹起，并將其帶走，通過(guò)插入管4進(jìn)入下部旋風(fēng)筒2內(nèi)，大部分粉塵在此沉降下來(lái)。含有少量粉塵的反吹氣流返回到含塵氣體總管1，進(jìn)入到與其并聯(lián)的其他正在工作的顆粒層除塵器中凈化。在反吹清灰過(guò)程中，電機(jī)11經(jīng)減速機(jī)構(gòu)減速后帶動(dòng)耙子10轉(zhuǎn)動(dòng)。耙子的作用是打碎顆粒層中生成的氣泡和塵餅，并使顆粒松動(dòng)，以利于粉塵與顆粒分離，另一方面將顆粒層耙松耙平，使在過(guò)濾時(shí)氣流均勻通過(guò)顆粒層。顆粒層厚度一般為100~150mm，濾料常用表面粗糙的硅石（粒徑為1.5~5mm）。單層顆粒層除塵器處理風(fēng)量有限，增加層數(shù)可以加大除塵器的處理風(fēng)量。治金部安全技術(shù)研究所1975年已設(shè)計(jì)出十二層的塔式顆粒層除塵器，處理風(fēng)量為（6~7）×10⁴m³/h。顆粒層除塵器的最大特點(diǎn)是耐高溫、耐腐蝕、耐磨損。它的缺點(diǎn)是過(guò)濾風(fēng)速低（0.5~0.8m/s），設(shè)備龐大，占用空間大，處理微細(xì)粉塵除塵效率還不很高。

　?。?03）沸騰顆粒層除塵器

　　采用沸騰清灰方式的顆粒層除塵器。在耙式顆粒層除塵器中，由于需要耙子，而耙子的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，這就增加了設(shè)備的復(fù)雜性和維修工作量。采用沸騰清灰方式可以大大簡(jiǎn)化清灰機(jī)構(gòu)。這種清灰方式的基本原理是從顆粒層的下部以足夠流速的反吹空氣鼓入顆粒層中，使顆粒層呈流態(tài)化，顆粒層間互相搓動(dòng)，上下翻騰，使積聚于顆粒層中的粉塵從顆粒中離析和夾帶出去，達(dá)到清灰的目的。影響沸騰清灰的主要因素是反吹風(fēng)速。風(fēng)速太低，不能使顆粒層沸騰，起不到代替耙子的作用，風(fēng)速太高則可能把顆粒吹出。由此可見(jiàn)，既要使顆粒層流化，又要不使顆粒被吹出，則反吹時(shí)的反吹風(fēng)速必須大于臨界流化速度（使顆粒層達(dá)到流化的最低反吹風(fēng)速），而小于顆粒的懸浮速度。治金部安全技術(shù)研究所為鄂城鋼鐵廠設(shè)計(jì)的22層沸騰顆粒層除塵器取反吹風(fēng)速為60~70m/min。

　?。?04）電除塵器

　　利用電力將粉塵從氣流中分離出來(lái)的設(shè)備。圖19-24為管式電除塵器示意圖。接地的金屬圓管叫收塵極（或集塵極），與高壓直流電源相聯(lián)的細(xì)金屬線叫做電暈極（或放電極）。電暈極置于圓管中心，靠下端的重錘張緊。含塵氣流從除塵器下端進(jìn)口引入，凈化氣體從上部出口排出。電除塵器中的除塵過(guò)程大致可分為三個(gè)階段：（1）粉塵荷電——在電暈極與收塵極之間施加直流高電壓（一般為負(fù)高壓），使電暈極表面附近氣體電離（即電暈放電），生成大量正負(fù)離子。在電暈極附近的所謂電暈區(qū)內(nèi)，正離子立即被電暈極（負(fù)極）吸引過(guò)去而失去電荷。負(fù)離子則因受電場(chǎng)力的驅(qū)使向收塵極（正極）移動(dòng)，并充滿到兩極間的絕大部分空間。含塵氣流通過(guò)電場(chǎng)空間時(shí)，負(fù)離子與粉塵碰撞并附在其上，使粉塵荷電。（2）粉塵沉積——荷電粉塵在電場(chǎng)中受庫(kù)侖力的作用被驅(qū)向收塵極，到達(dá)收塵極后，放出負(fù)電荷并沉積其上。（3）清灰——收塵極表面上的粉塵沉積到一定厚度后，用機(jī)械振打方法將其除去，使之落入下部灰斗中。電暈極也會(huì)附著少量粉塵，隔一定時(shí)間也需要進(jìn)行清灰。按收塵極

　　

的型式電除塵器可分為管式的板式兩類(lèi)。管式電除塵器的收塵極一般為圓形金屬管，管徑為150~300mm，管長(zhǎng)為2~5m，由于單管通過(guò)的氣體量很小，通常是采用多管并列的結(jié)構(gòu)。一般適用于處理氣體量較小的場(chǎng)合。板式電除塵器一般采用壓制成各種斷面形狀的平行鋼板作為收塵極，極板之間均布電暈線。板式電除塵器的結(jié)構(gòu)布置較靈活，為適應(yīng)各種氣體量的需要，可以組裝成各種大小不同的規(guī)格。一般經(jīng)除塵器的斷面積表示，可以從幾平方米到一百平方米以上。由于電除塵器具有除塵效率高，阻力低（僅150~300Pa），耗電少運(yùn)行費(fèi)用低，處理氣體量大，可用于高溫?zé)煔猓?50~400℃）等優(yōu)點(diǎn)，因而在治金、水泥、火電、化工等工業(yè)部門(mén)得到大量采用。它的缺點(diǎn)是：一次投資費(fèi)用高，鋼材消耗量大；對(duì)粉塵的比電阻有一定要求；占地面積大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；對(duì)制造安裝和管理的技術(shù)水平要求較高。

　?。?05）電場(chǎng)風(fēng)速

　　氣體通過(guò)電除塵器斷面的平均速度，以m/s計(jì)。電場(chǎng)風(fēng)速的大小對(duì)電除塵器效率和造價(jià)都有很大影響。風(fēng)速過(guò)大，容易產(chǎn)生二次揚(yáng)塵，使除塵效率低；風(fēng)速過(guò)低，除塵器體積大，造價(jià)增加。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，電場(chǎng)風(fēng)速最高不宜超過(guò)1.5~2m/s，除塵效率要求高的電除塵器不宜超過(guò)1.0~1.5m/s。

　?。?06）驅(qū)進(jìn)速度

　　荷電塵粒向收塵極運(yùn)動(dòng)的速度，以cm/s計(jì)。它是設(shè)計(jì)電除塵器的一個(gè)重要參數(shù)。由于在電除塵器內(nèi)影響驅(qū)進(jìn)速度的因素很多，用理論方法計(jì)算得到的驅(qū)進(jìn)速度值，要比實(shí)際測(cè)得的大2~10倍，因此在工程設(shè)計(jì)中，一般都采用實(shí)測(cè)得到的驅(qū)進(jìn)速度值，即所謂有效驅(qū)進(jìn)速度作為依據(jù)。有效驅(qū)進(jìn)速度ω可根據(jù)對(duì)同類(lèi)生產(chǎn)工藝及接近于同種類(lèi)型的電除塵器所測(cè)得的結(jié)果（包括除塵效率η、處理風(fēng)量L和收塵極面積A），按公式η=1-exp（-ω）反算得出。已知有效驅(qū)進(jìn)速度后，可根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)象所要求達(dá)到的除塵效率和處理風(fēng)量，按上式算出必需的收塵極面積，然后對(duì)除塵器進(jìn)行布置和設(shè)計(jì)（或選型）。

　?。?07）火花放電

　　在兩電極間出現(xiàn)一條或幾條狹窄而曲折的發(fā)光通道的現(xiàn)象。在一般電除塵器的電場(chǎng)（非均勻電場(chǎng)）中，當(dāng)供電電壓高到一定值后，也會(huì)產(chǎn)生火花放電?；鸹ǚ烹娕c電暈放電不同，電暈放電只發(fā)生在電暈極附近一個(gè)有限的區(qū)域內(nèi)，而火花放電是沿著兩極間的一條或幾條狹窄而曲折的發(fā)光通道發(fā)生放電，在一瞬間引起電流急劇增大，并發(fā)生特殊的噼啪聲。如果電源容量不夠或在電源線路中串接限流阻抗等，電壓將下降，火花很快熄滅。目前的電除塵器多采用自動(dòng)控制線路，在放電后電壓又立即回升并控制電除塵器在最佳火花率（每分鐘約產(chǎn)生火花100次）下運(yùn)行，以利于荷電粉塵的沉積，提高電除塵器的效率。如果供電電壓再繼續(xù)增高，會(huì)使兩極間的整個(gè)空間被擊穿，即發(fā)生弧光放電。當(dāng)發(fā)生弧光放電時(shí)，兩極間電壓不大，但電流卻很大，因而產(chǎn)生很高的溫度和強(qiáng)烈的弧光，能燒壞電極或供電設(shè)備，因此在電除塵器運(yùn)行時(shí)要盡量避免出現(xiàn)。

　?。?08）反電暈

　　在電除塵器收塵極板上形成的電暈放電現(xiàn)象。如果粉塵的比電阻過(guò)高，則到達(dá)收塵極的粉塵放電很慢，并殘留著部分負(fù)電荷。這不但排斥隨后而來(lái)的帶同性電荷的粉塵，影響其沉積，且隨著極板上沉積粉塵層的不斷增厚。粉塵層和極板之間就會(huì)形成一個(gè)高壓電場(chǎng)（粉塵層表面為負(fù)極，收塵極為正極），使粉塵層空隙中的氣體電離，產(chǎn)生與原電暈極極性相反的電暈放電。其結(jié)果，粉塵所帶的負(fù)電荷部分被向原電暈極方向運(yùn)動(dòng)的正離子中和。使粉塵電荷減少，從而削弱了粉塵的沉積。所以，如果發(fā)生反電暈，除塵效率就會(huì)顯著降低。

　?。?09）電暈閉塞

　　在電除塵器運(yùn)行中，電暈電流顯著減少的現(xiàn)象。在電除塵器內(nèi)，不僅有許多負(fù)離子，而且還有許多極性與之相同的荷電塵粒。離子的運(yùn)動(dòng)速度較高，約為60~100m/s，而荷電塵粒的運(yùn)動(dòng)速度卻比較低，一般在60m/s以下。因此含塵氣體通過(guò)電除塵器時(shí)，單位時(shí)間從電暈極轉(zhuǎn)移到收塵極的電荷量要比通過(guò)清潔空氣時(shí)少，即電暈電流小。含塵濃度越高，電場(chǎng)內(nèi)與電暈極性相同的塵粒越多。如果含塵濃度很高，電暈電場(chǎng)就會(huì)受到抑制，使電暈電流顯著減少，以致塵粒不能正常荷電。目前對(duì)造成電暈閉塞的含塵濃度極限值尚無(wú)準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，一般認(rèn)為氣體含塵濃度在40~60g/m³以下尚不會(huì)造成電暈閉塞。防止電暈閉塞的措施主要有：（1）提高電除塵器的工作電壓，以加快電風(fēng)速度；（2）采用放電強(qiáng)度強(qiáng)的電極，如芒刺形電極；（3）增設(shè)預(yù)除塵器，以降低進(jìn)入電除塵器的含塵濃度。

　　（110）超高壓寬間距電除塵器

　　一種新型結(jié)構(gòu)的電除塵