粉尘性质及除尘器性能

粉尘的理化性质粉尘的理化性质是指粉尘本身固有的各种物理、化学性质。

粉尘具有的与防尘技术关系亲密的特性有：密度、粒径、分散度、安眠角、潮湿性、粘附性、爆炸性、荷(带)电性、比电阻、凝并等。

一、粉尘密度粉尘密度有积累密度和真密度之分。

自然积累状态下单位体积粉尘的质量，称为粉尘积累密度(或称容积密度)。

密实状态下单位体积粉尘的质量，称为粉尘真密度(或称尘粒密度)。

二、粉尘粒径粉尘粒径是表征粉尘颗粒大小的最佳代表性尺寸。

对球形尘粒，粒径是指它的直径。

实际的尘粒外形大多是不规章的，一般也用“粒径”来衡量其大小，然而此时的粒径却有不同的含义。

同一粉尘按不同的测定方法和定义所得的粒径，不但数值不同，应用场合也不同。

因此，在使用粉尘粒径时，必需了解所采纳的测定方法和粒径的含义。

例如，用显微镜法测定粒径时，有定向粒径、定向面积等分粒径和投影面积粒径等；用重力沉降法测出的粒径为斯托克斯粒径或空气动力粒径3用光散射法测定时，粒径为体积粒径。

在选取粒径测定方法时，除需考虑方法本身的精度、操作难易程度及费用等因素外，还应特殊留意测定的目的和应用场合。

在给出或应用粒径分析结果时，也应说明或了解所采纳的测定方法。

三、粉尘分散度粉尘分散度即粉尘的粒径分布。

粉尘的粒径分布可用分组（按粉尘粒径大小分组）的质量百分数或数量百分数来表示。

前者称为质量分散度，后者称为计数分散度。

粉尘的分散度不同，对人体的危害以及除尘机现和实行的除尘方式也不同。

因此，把握粉尘的分散度是评价粉尘危害程序，评价除尘器性能和选择除尘器的基本条件。

由于质量分散度更能反映粉尘的粒径分布对人体和除尘器性能的影响，所以在防尘技术中多采纳质量分散度。

国内已生产出多种测定粉尘质量分散度的仪器，有不少单位已在使用。

四、粉尘安眠角将粉尘自然地堆放在水平面上，积累成圆锥体的锥底角称为粉尘安眠角。

安眠角也称休止角、积累角，一般为35°-55°。

将粉尘置于光滑的平板上，使此平板倾斜到粉尘开头滑动时的角度，为粉尘滑动角，一般为30°-40°。

布袋除尘器是一种常见的空气净化设备，广泛应用于各种工业生产和环境保护领域。

在布袋除尘器中，滤料是至关重要的组成部分，直接影响到除尘效果和设备的运行稳定性。

选用适合的滤料对于布袋除尘器的性能至关重要。

一、耐腐蚀性在一些特殊的工业场景中，空气中含有腐蚀性物质，例如酸雾、碱雾等，这就要求布袋除尘器的滤料具有良好的耐腐蚀性能。

在选择滤料时，需要考虑空气中的化学成分，选用能够耐受腐蚀的材料，如氟塑料、特种合金等。

二、易于清灰在布袋除尘器工作中，除尘袋会随着时间的推移而积聚灰尘，如果滤料不易清灰，就会导致过大的阻力和除尘效果下降。

滤料的表面特性要尽量保持光滑，不易粘附灰尘，以便于清洁。

还可以采用防粘结处理和表面涂层技术，使滤料表面形成一层保护膜，减少灰尘对滤料的粘附。

三、过滤精度布袋除尘器需要对空气中的颗粒物进行有效过滤，因此滤料的过滤精度也是非常重要的指标。

通常情况下，需要根据具体的除尘要求，选择合适的滤料，常见的包括玻璃纤维滤料、化学纤维滤料、合成纤维滤料等。

这些滤料的细度、孔径大小不同，可以根据实际情况进行选择。

四、耐高温性在一些高温工艺中，空气温度很高，因此对布袋除尘器的滤料耐高温性能也有一定要求。

一般情况下，需要选用能够耐受高温的材料，如玻璃纤维滤料、陶瓷纤维滤料等。

这些滤料能够在高温环境下保持稳定的性能，不会出现变形或烧损的情况。

五、使用寿命布袋除尘器的滤料是需要定期更换的零部件，因此滤料的使用寿命也是一个重要的考量因素。

一般情况下，需要选用具有较长使用寿命的滤料，同时在实际使用中，要做好定期检查和维护工作，延长滤料的使用寿命。

六、成本考虑滤料的成本也是选型时需要考虑的重要指标之一。

不同材质、不同品牌的滤料成本差异较大，需要根据实际情况进行权衡选择。

除了滤料本身的成本外，还需要考虑其使用寿命、维护成本等因素，综合考虑选择性价比最高的滤料。

布袋除尘器选用滤料的基本要求包括耐腐蚀性、易于清灰、过滤精度、耐高温性、使用寿命以及成本考虑等因素。

第五章颗粒物燃物控制技术基础为了深入理解各种除尘器的除尘机理和性能，正确设计、选择和应用各种除尘器，必须了解粉尘的物理性质和除尘器性能的表示方法及粉尘性质和除尘器性能之间的关系。

第一节粉尘的粒径及粒径分布一、颗粒的粒径粉尘颗粒大小不同，其物理、化学特性不同，对人和环境的危害亦不同，而且对除尘装置的性能影响很大，所以颗粒的大小是粉尘的基本特性之一。

若颗粒是大小均匀的球体，则可用其直径作为颗粒大小的代表性尺寸。

但实际上，不仅颗粒的大小不同，而且形状也各种各样。

所以需要按一定的方法确定一个表示颗粒大小的代表性尺寸，作为颗粒的直径，简称为粒径。

下面介绍几种常用的粒径定义方法。

（1）用显微镜法．．．．观测颗粒时，采用如下几种粒径表示方法：①定向直径d F，也称菲雷待(Feret)直径；为各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度，如图5—1(a)所示。

②定向面积等分直径d M，也称马丁(Martin)直径，为各颗粒在投影图上按同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度，如图5—1(b)所示。

③投影面积直径d A，也称黑乌德(Heywood)直径，为与颗粒投影面积相等的圆的直径，如图5一l(c)所示。

若颗粒投影面积为A，则d A＝(4A／π)1/2。

根据黑乌德测定分析表明，同一颗粒的d F＞d A＞d M。

（2）用筛分法．．．测定时可得到筛分直径，为颗粒能够通过的最小方孔的宽度。

（3）用光散射法．．．．测定时可得到等体积直径d V，为与颗粒体积相等的球的直径。

若颗粒体积为V,则d V＝(6V ／π)1/3。

（4）用沉降法．．．测定时，一殷采用如下两种定义：①斯托克斯(stokes)直径d S，为在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的球的直径。

②空气动力学当量直径da，为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度（ρp=1g/cm3）的球的直径。

斯托克斯直径和空气动力学当量直径是除尘技术中应用最多的两种直径，原因在于它们与颗粒在流体中的动力学行为密切相关。

粉尘的主要性质块状物粉破碎成细小的粉状微粒后，除了继续保持原有的主要物理化学性质外，还出现了许多新的特性，如爆炸性、荷电性等等。

在这些特性中，与除尘技术关系密切的，有以下几个方面：1．粉尘的密度粉尘密度 ---- 单位体积粉尘的质量称为粉尘密度,单位为kg/m3或g/cm3。

根据是否把尘粒间空隙体积包括在粉尘体积之内而分为真密度和容积密度（表观密度）两种。

粉尘表观密度一一自然状态下堆积起来的粉尘在颗粒之间及颗粒内部充满空隙，我们把松散状态下单位体积粉尘的质量称为粉尘的容积密度。

它是包括粉尘间空隙体积和粉尘纯体积计量的密度。

粉尘真密度——如果设法排除颗粒之间及颗粒内部的空气，所测出的在密实状态下单位体积粉尘的质量，我们把它称为真密度（或尘粒密度）。

它是排除了粉尘间空隙以纯粉尘的体积计量的密度。

两种密度的应用场合不同，例如研究单个尘粒在空气中的运动时应用真密度，计算灰斗体积时则应用容积密度。

粉尘的比重是指粉尘的质量与同体积水的质量之比，系无因次量，采用标准大气压，4C的水作标准（质量为1 g/cm3，所以，比重在数值上与其密度（g/cm3）值相等。

2．粘附性粉尘相互间的凝聚与粉尘在器壁上的附着都与粉尘的粘附性有关。

粉尘的粘附性是粉尘与粉尘之间或粉尘与器壁之间的力的表现。

这种力包括分子力、毛细粘附力及静电力等。

粘附性与粉尘的形状、大小以及吸湿等状况有关。

粒径细、吸湿性大的粉尘，其粘附性也强。

尘粒间的粘附使尘粒增大，有利于提高除尘效率，而粉尘与器壁间的粘附则会使除尘器和管道堵塞和发生故障。

3．爆炸性能发生爆炸的粉尘称为可爆粉尘，如煤尘、亚麻粉尘、镁、铝粉尘等。

粉尘爆炸能产生高温、高压，同时生成大量的有毒有害气体，对安全生产有极大的危害，应注意采取防爆、隔爆措施。

固体物料破碎后，总表面积大大增加，例如每边长1cm的立方体粉碎成每边长1卩m的小粒子后，总表面积由6cm2增加到6m2由于表面积增加，粉尘的化学活泼性大为加强。

粉尘伤害的防护措施一粉尘的种类及特性1.粉尘的种类按粉尘的成分可分为无机粉尘、有机粉尘和混合性粉尘；按粉尘的颗粒大小可分为可见粉尘粒径大于10微米，显微粉尘粒径为0.25～10微米，起显微粉尘粒径小于0.25微米；按燃烧和爆炸性质可分为易燃易爆粉尘和非易燃易爆粉尘按卫生角度可分为呼吸性粉尘和非呼吸粉尘，呼吸性粉尘粒径小于5 微米，能进入人的细支气管到达细胞，对人体健康危害最大。

2.粉尘特性(1)粉尘的粒径分布粉尘的粒径分布是指各种粒径的粉尘在质量或数量中所占的百分比。

粉尘的粒度分布也称为分散度。

质量称为质量粒度分布，数量称为计数粒度分布。

除尘中常用的是质量粒径分布，粉尘的分散度不同，对人体的危害、除尘机理、除尘方法也不同。

掌握粉尘的分散度是评价粉尘危害程度、评价除尘器性能和选择除尘器的基本条件。

(2)粉尘的堆积密度和真密度。

灰尘在自然状态下并不致密，颗粒之间和颗粒内部都有空隙。

粉尘在自然堆积状态下单位体积的质量称为堆积密度或堆积密度，是设计灰斗和输送设备的依据。

气体和液体被除去后，处于致密状态的单位体积粉尘的质量称为真密度或尘粒密度，它对机械除尘器的工作效率有很大影响。

(3)粉尘的爆炸性当粉尘的表面积大大增加时，其化学活性会迅速加强，在一定温度和浓度下会发生爆炸。

对于具有爆炸危险的粉尘，必须按设计规范设计除尘系统，并采取必要的防爆措施。

(4)粉尘的荷电性及比电阻悬浮在空气中的尘粒，由于相互磨擦、碰撞和吸附会带有一定的电荷，处在不均匀电场中的尘粒也会因电晕放电而荷电，这种性质称为荷电性。

粉尘比电阻是指面积为1cm 2、厚度为1cm的粉尘层所具有的电阻值，电除尘器就是专门利用粉尘能荷电的特性从含尘气流中捕集粉尘的，比电阻过低或过高都会使除尘效率显著下降，最适宜的范围为104～5×1010cm(5)灰尘的湿度。

有些灰尘容易被水弄湿，与水接触后会凝结增重，有利于灰尘与气流分离。

这种粉尘称为亲水性粉尘；有些灰尘虽然是亲水性的，但是一旦被水弄湿就会变硬。

布袋除尘器主要参数摘要：一、布袋除尘器的主要技术参数1.处理风量2.除尘器阻力3.除尘效率4.除尘器的外型尺寸5.烟尘的性质6.烟尘的最高温度7.处理面积8.风量9.滤袋规格数量10.除尘骨架规格数量11.电磁脉冲阀规格数量12.压力损失13.漏风率14.耗钢量15.引风机规格型号16.除尘器的长宽高正文：布袋除尘器是一种常见的空气净化设备，广泛应用于工业领域。

了解布袋除尘器的主要技术参数对于选择和使用除尘器具有重要意义。

以下是布袋除尘器的主要技术参数：1.处理风量：处理风量是指除尘设备每小时能够处理含尘空气的体积。

它决定了袋式除尘器的规格大小，一般处理风量都用工况风量。

设计时需要注意除尘器使用场所及烟气温度，若袋式除尘器的烟气处理温度已经确定，而气体又采取稀释法冷却时，处理风量还要考虑增加稀释的空气量。

2.除尘器阻力：除尘器阻力是指气体在除尘器内流动时所遇到的阻力。

它影响了除尘器的通风效果，需要控制在一定范围内。

3.除尘效率：除尘效率是指除尘器对粉尘的净化能力，通常用百分比表示。

它决定了除尘器的性能优劣，是衡量除尘器效果的重要指标。

4.除尘器的外型尺寸：除尘器的外型尺寸包括长、宽、高，决定了除尘器的安装空间和布局。

5.烟尘的性质：烟尘的性质包括粉尘的化学成分、粒度分布、密度、湿度等，这些因素会影响除尘器的选型和设计。

6.烟尘的最高温度：烟尘的最高温度决定了除尘器所需要承受的最高温度，对除尘器的材料选择和结构设计有重要影响。

7.处理面积：处理面积是指除尘器所覆盖的烟气处理面积，它决定了除尘器的处理效果和规模。

8.风量：风量是除尘器选型的重要参数，决定了除尘器的处理能力和效果。

9.滤袋规格数量：滤袋规格数量决定了除尘器的过滤效果和处理能力，需要根据实际需求选择合适的滤袋规格和数量。

10.除尘骨架规格数量：除尘骨架是支撑滤袋的重要部件，它的规格和数量需要根据滤袋的规格和数量来选择。

11.电磁脉冲阀规格数量：电磁脉冲阀是控制除尘器脉冲清灰的重要部件，它的规格和数量需要根据除尘器的型号和设计来选择。

静电除尘器性能和分析静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。

粉尘的比电阻是评价导电性的指标，它对除尘效率有直接的影响。

比电阻过低，尘粒难以保持在集尘电极上，致使其重返气流。

比电阻过高，到达集尘电极的尘粒电荷不易放出，在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。

这些情况都会造成除尘效率下降。

静电除尘器的电源由控制箱、升压变压器和整流器组成。

电源输出的电压高低对除尘效率也有很大影响。

因此，静电除尘器运行电压需保持40一75kV乃至100kV以上。

静电除尘器与其他除尘设备相比，耗能少，除尘效率高，适用于除去烟气中0．01—50µm的粉尘，而且可用于烟气温度高、压力大的场合。

实践表明，处理的烟气量越大，使用静电除尘器的投资和运行费用越经济。

电除尘器是一种干式高效除尘器，它的优点是：①适用于微粒控制，对粒径1～2μm的尘粒，效率可达98％～99％；②在电除尘器内，尘粒从气流中分离的能量，不是供给气流，而是直接供给尘粒的，因此，和其它的高效除尘器相比。

电除尘器的阻力较低，仅为100—200Pa；③可以处理高温（在400℃以下）的气体，④适用于大型的工程，处理的气体量愈大，它的经济效果愈明显。

电除尘器的缺点是：①设备庞大，占地面积大；②耗用钢材多，一次投资大；③结构较复杂，制造、安装的精度要求高；④对粉尘的比电阻有一定要求。

目前电除尘器已广泛应用于火力发电、冶金、化学和水泥等工业部门的烟气除尘和物料回收。

如图1、2、3所示。

图1 静电除尘器的应用图2 铁厂动力车间应用的静电除尘器图3 静电除尘器收尘系统二、静电除尘器在实际应用中通常有以下几种应用方式（一）高压静电尘源控制高压静电尘源控制是应用静电除尘的原理对分散产尘点进行粉尘控制的一种方法，可以用于皮带转运点、破碎机、振动筛等产尘点。

高压静电不但应用于局间地点的尘源控制，也可把晕线架设在车间内，应用静电场对难于密闭的开放性尘源抑止粉尘的飞扬。

粉尘性质对除尘器的影响
粉尘性质对除尘效率的影响很大，主要有以下几个方面：
1.粉尘浓度；一般来说，在利用惯性和离心力工作的除尘器中，比如，旋风除尘器，
其进口浓度越大，除尘效率越高，但是，在文史洗涤器，喷射洗涤器等除尘器中，要考虑到喉管段的摩擦损耗和喷嘴堵塞等因素，所以，初始浓度应该保持在10g/Nm3以下，对于过滤式除尘器，初始浓度越低，整体的除尘效率越高。

2.粉尘粘附性；粉尘的粘附性不仅与其比表面积有关，还和粉尘的组成和气体的性质
以及与粉尘相互粘附特性等有关；在旋风除尘器中，粉尘因离心力粘附在除尘器壁面上，容易发生堵塞现象，而对于袋式除尘器而言，则容易堵塞气体的孔道。

3.粉尘温度；在袋式除尘器中，粉尘温度应在滤袋所能承受的最高温度以下；在电除
尘器中，要考虑粉尘比电阻来选择含尘气体的温度。

4.粉尘比电阻；粉尘的比电阻会随着含尘气体的温度和湿度的不同会发生很大的变化。

一般而言，在100到200之间，电阻值最大。

如果加湿含尘气体，则比电阻降低。

因此在选用电除尘器时，需要先掌握粉尘比电阻，充分考虑含尘气体温度和性质来进行调整。