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过滤除尘原理及性能指标
2017-03-09 13:35

  过滤作用对于大的尘粒用其重力或惯性力、离心力使之沉降。相应有惯性除尘器及离心除尘器。

  对于尘粒的直径小于10μm的捕集是利用扩散黏附力或库仑力的作用将其净除。扩散捕集是尘粒杂乱无章的自由运动,碰撞纤维而沉降,或者因为捕集表面的间隙,例如织物的网眼等于或小于尘粒的直径,尘粒被阻挡或筛分。黏附捕集是用液滴、液膜、气泡等洗涤含尘气体,使尘粒黏附或相互凝集而净除。库仑力除尘也就是电除尘。它是用高压直流电形成不均匀电场,电场电晕放电使尘粒带电,将其捕集于集尘电极上。空分装置加工空气中的尘粒是微小的,通常小于10μm。又因为安全的原因,所以空气过滤器多采用扩散黏附的原理,相应的过滤器有表面式或内部过滤式过滤器。表面过滤的滤料为布、网等织物或过滤纸。内部过滤的滤料为纤维层、颗粒层多孔陶瓷等。

  过滤器的性能指标主要是除尘效率、阻力及过滤器的容尘量。

  值得注意的是,尘粒直径不同其除尘效率不同,在衡量过滤器的除尘能力时,必须指明粒径的大小,在同一粒径的前提下进行比较,这就是分级效率。对于选定的除尘器而言,其除尘效率随尘粒的粒度、种类、含尘量以及操作条件不同而改变。

  阻力也就是含尘气体通过过滤的压降,当然越小越好。空气过滤器设置在空压机的吸风口处,其阻力增加,势必造成空压机能耗的增大。在过滤器运行是,随着捕集灰尘的积累,过滤器的阻力会逐渐上升,而除尘效率将下降。当过滤器的阻力增加到初始阻力的1.5倍或效率下降到初始效率的85%时,就需要清灰处理或更换滤料。

  对于大型和超大型制氧机,降低空压机能耗的首要一环,是限制空气过滤器的阻力,这可以通过增加过滤材料的面积,降低通过滤料的空气流速来实现。实践证明:在阻力一定的前提下,滤料面积增加50%,滤料的使用时间可以延长70%;;滤料面积增加100%,滤料的使用时间可增加两倍之多。过滤器滤料种类的选择可根据尘量、阻力、造价、寿命等因素综合确定。

  容尘量表示过滤器滤料开始工作直到滤料的时间内,过滤单位面积所捕集的尘量,即用g/m2来表示。可见,这一指标反应了过滤材料的消耗,过滤器的制作成本及气体净化成本。

  空气过滤器过滤面积是由选定的过滤风速及空气的流通量所决定的。过滤的风速依照空气的含尘量、尘粒的特性、空气的温度以及滤料的性质确定。制氧机的空气过滤器一般是在环境温度下工作,过滤风速与空气含尘量的关系列于表中。
 

过滤风速/m· min-1 2 2.5 3 3.5 4
含尘量C/g·m-3 ≥15 10~15 5~10 3~5 < 3

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