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對袋式除塵用清潔濾料性能的檢測研究，國內(nèi)外已經(jīng)進行了大量的工作，各個國家對袋式除塵器濾料檢測也制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。但是，對于集塵條件下濾料的測試則鮮有報道，而該測試得到的濾料壓力損失與過濾速度、粉塵負(fù)荷間的關(guān)系對明確袋式除塵器清灰周期的研究具有理論指導(dǎo)意義。
袋式除塵器的清灰控制有時序控制和壓差控制兩種方式，壓差控制方式能夠及時反映設(shè)備的過濾阻力狀況，但會受到采樣點和壓力傳感等的影響；時序控制相對簡單，在實際操作中只需設(shè)置合適的清灰周期、清灰寬度等變量。目前工程中清灰周期多同時采用兩種控制方式，使得控制系統(tǒng)繁鎖且成本較高。為優(yōu)化清灰系統(tǒng)設(shè)計，本文通過測試分析對不同過濾方式濾料集塵條件下的理論清灰周期進行了探討。
2研究對象及方法2.1實驗裝置及方法參考GB12625-90設(shè)計濾料過濾性能測試裝置。
環(huán)境空氣由測試管道入口進入管道，經(jīng)過被測濾料、流量計，由吸氣泵抽吸排除。該裝置配置了兩臺Grimm便攜式塵粒監(jiān)測儀，測試濾料前后兩側(cè)不同粒徑塵粒的質(zhì)量濃度，過濾效率由該分析儀讀出的數(shù)據(jù)計算而得。
2.2測試參數(shù)2.2.1過濾速度過濾速度指濾料表面通過氣流的速度，單位為m/min.可根據(jù)式（1）求得。
（1）式中：Q―通過濾料的風(fēng)量，m 3 /h；f―有效過濾面積，m 2。通過控制轉(zhuǎn)子流量計的流量可改變過濾速度。
2.2.2壓力損失袋式除塵器濾料的壓力損失由通過清潔濾料的壓力損失和通過粉塵層的壓力損失組成。濾料兩側(cè)壓力損失為進、出口管中氣流的平均全壓之差。當(dāng)進、出口管的斷面面積相等時，則可采用其進、出口管中氣體的平均靜壓之差計算。測試中，濾料的壓力損失根據(jù)數(shù)字式微壓計直接讀出的進、出口管的壓力計算而得。
2.3測試對象常用袋式除塵器濾料按過濾方式可分為：深層過濾、表面過濾和表層過濾三種。常規(guī)濾料多為深層過濾，覆膜濾料屬于表面過濾，梯度針刺氈屬于表層過濾。各取具有代表性的濾料：常規(guī)針刺氈（A）、基布覆膜（B）、梯度針刺氈（C）進行測試。
2.4粉塵厚度采用325目滑石粉為試驗粉塵，堆積密度（）為0.6g/cm 3。在穩(wěn)態(tài)過濾條件下，粉塵集塵厚度是時間的線性函數(shù)，時間t內(nèi)粉塵厚度可根據(jù)式（2）得到。
（2）式中：m―發(fā)塵量，kg；C－粉塵濃度，kg/m 3；Q―通過濾料的風(fēng)量，m 3 /h；t－時間，min；f―有效過濾面積，m 2；ν―過濾速度，m/min；―粉塵的容積密度，kg/m 3；δ－過濾介質(zhì)厚度，m.
2.5數(shù)據(jù)處理采用回歸分析法對測試數(shù)據(jù)進行處理，得到特性參數(shù)變化關(guān)系式，自變量主要為過濾速度ν、過濾時間t、粉塵厚度δ，因變量為壓力損失△P.
3測試結(jié)果3.1清潔濾料在常溫常壓的實驗室環(huán)境條件下，對清潔狀態(tài)的濾料進行測試，得到各濾料的過濾速度與壓力損失的關(guān)系。回歸分析得：，擬合參數(shù)a、b及反應(yīng)線性程度的相關(guān)系數(shù)R 2。
由回歸分析得到：清潔狀態(tài)下，各濾料的壓力損失△P與過濾速度ν呈一次方關(guān)系。可以看出，對于清潔濾料，同一過濾風(fēng)速下覆模B、梯度針刺氈C的阻力要比常規(guī)針刺氈A高，并且隨著過濾風(fēng)速的提高，壓力損失也會相應(yīng)升高，而且損失的變化率要比常規(guī)濾料快，但清潔狀態(tài)下的測試不能*反映運行條件下的濾料阻力情況。
3.2集塵濾料在1.5m/min下均勻發(fā)塵，2min一次，塵量為0.5g/min，粉塵濃度為66.5g/m 3。回歸分析得擬合曲線形式分別為：、。
改變過濾速度得各濾料的壓力損失與過濾時間、粉塵層厚度的關(guān)系；基布覆膜B；梯度針刺氈C.在不同過濾速度下，不同濾料的擬合曲線的R 2值。
在集塵狀態(tài)的某一速度下，各濾料的壓力損失與過濾時間及粉塵層厚度呈二次方關(guān)系。顯示了在集塵狀態(tài)下，常規(guī)針刺氈A、基布覆膜濾料B和梯度針刺氈C的壓力損失隨過濾時間、粉塵層厚度的變化情況。隨著集塵時間的增加，各濾料的壓力損失也相應(yīng)增加，過濾速度越大，對壓力損失的影響越大。在相同的過濾速度下，基布覆膜B的壓力損失增加的zui快，其次是梯度針刺氈C，常規(guī)針刺氈Azui慢。這是因為常規(guī)濾料在過濾的初始階段，粉塵進入內(nèi)部的較少，過濾性能改變不大。隨著過濾的進行，微細(xì)塵粒不斷進入濾料內(nèi)部，堵塞纖維間的空隙，使阻力快速增加，甚至超過其他兩種濾料，這會導(dǎo)致清灰頻繁。在實際應(yīng)用中，覆膜濾料由于其表層的微孔膜結(jié)構(gòu)，不易在表面形成粉塵層，當(dāng)粉塵負(fù)荷達到一定程度時，壓力損失將趨于恒定。梯度針刺氈C由于其表層超細(xì)纖維層提高了阻擋微細(xì)塵粒的能力，梯形通道前窄后寬使濾料內(nèi)層不易集塵，保持了濾料的長期運行而壓力損失上升變化速度緩慢。
4集塵濾料清灰周期的確定濾料阻力一般包括清潔濾料阻力、粉塵層阻力（含粉塵初層和粉塵沉積層阻力）。濾料一旦選定，濾料清潔阻力一般認(rèn)為是恒定的。一般情況下濾料的壓力損失在剛投入運行后增長較快，但在一個月內(nèi)即趨于穩(wěn)定，以后雖有增長但比較緩慢，增長速度多數(shù)近似為定值，即形成了粉塵初層，粉塵殘留率近似為定值。
假設(shè)清潔濾料達到壓力設(shè)定值的時間為t 1、粉塵層厚度為δ1：（3）（4）假設(shè)粉塵殘留率為k，則清灰后粉塵層厚度為δ2（δ2 =kδ1），該壓力損失條件下對應(yīng)的時間為t 2：（5）（6）根據(jù)式（4）～（6）求得ΔP（δ2）即為ΔP（t 2），得（7）其中清灰周期t 1 -t 2，根據(jù)式（3）和式（6）得（8）工程應(yīng)用參數(shù)設(shè)置屬熱態(tài)工況，實驗室測試屬冷態(tài)檢測，為更好地反應(yīng)工況條件需將熱態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)化為冷態(tài)參數(shù)，壓力修正為，濃度修正為。以表層過濾方式的梯度針刺氈為例，根據(jù)式（8）計算得到不同氣流速度條件下的集塵濾料清灰周期.
粉塵殘留率越低，過濾速度越小，清灰周期就越長。選擇濾料時，要選擇粉塵殘留率、粉塵剝落性好的濾料。粉塵殘留率過大，長久不能清除必然導(dǎo)致系統(tǒng)運行阻力過大、清灰頻繁等問題，縮短濾料的使用壽命。
測試得出的理論周期是對平板狀集塵濾料的粉塵層形成zui不利的工況即以粉塵為*自然均勻堆積為前提的，而實際工程應(yīng)用中，粉塵層形成的影響因素眾多，包括進口風(fēng)量、粉塵濃度、氣流組織、袋間距等，可通過分析影響因素確定負(fù)荷系數(shù)來進一步修正清灰周期。
5結(jié)論對已知袋式除塵器工況參數(shù)進行冷態(tài)測試修正，并在集塵條件下對所采用的濾料進行測試，通過擬合分析得到確定粉塵殘留率的條件下該濾料的理論清灰周期。
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