袋式除尘器纤维层过滤机理

纤维层是由众多单纤维或纱线按一定组织结构排列构成的多孔集合体。纤维层的过滤机理除了上述惯性效应、拦截效应、扩散效应、静电效应、重力效应之外,还有筛孔效应。含尘气流通过纤维层时，气体中粒径大于纤维、纱线间孔隙或尘间孔径的粉尘，即被筛分捕集，此谓筛孔效应。在工业除尘领域，常用的纤维层滤料有机织布和非织毡两大类。这两类纤维层滤料的组织结构和制造工艺并不一样，初期的过滤机理也不相同。

1. 机织布纤维层过滤机理：

机织布是由纤维纺成纱线，再用纱线织成多种织纹的二维平面结构纤维集合体。机织布的纤维层较薄，通常厚度小于1mm，纤维间抱合紧密而孔隙小，线间交叉孔隙较大，孔道直通，孔径约为30 ~ 60μm,总体空隙率约为35% ~ 50%，其中实际起透气及过滤作用的线间空隙率仅为30% ~ 40%。含尘气流通过纤维层时，粉尘主要受惯性效应、拦截效应、扩散效应以及筛分效应的综合作用。部分尘粒依附于纤维表面，被勾留堆积，进而桥接，衍生出粉尘层，部分细微尘粒穿透纤维层。清灰再生时，由于纤维层内孔道平直，积灰容易松动离散。从过滤机理分析，机织布纤维层的初期过滤虽有一定体过滤作用，但更接近面过滤作用。

2.非织毡纤维层过滤机理：

非织毡是将纤维用机械或化学方式压延络合，或将纤维成网(絮棉)叠合，再用针刺(或水刺)交勾络合制成的三维空间结构纤维集合体。非织毡纤维层较厚，通常厚度为1.5 ~2.5mm，纤维间形成空隙结构，孔道曲折,分布均匀，孔径约为10 ~ 40μm，孔隙率可达70% ~80%。含尘气流通过纤维层时，粉尘主要受惯性效应、拦截效应、扩散效应以及筛孔效应的综合作用。部分尘粒被纤维依附勾留，部分尘粒渗入纤维层内部孔隙，与纤维构成联合捕集体，继而向表面扩展，形成粉尘层，少部分细微尘穿透纤维层。清灰再生时，由于纤维层内孔道曲折，积尘不易松动逃逸。从过滤机理分析，初期非织毡纤维层的过滤机理与空气过滤器类似，以体过滤为主，随着表面粉尘层的建立，逐渐向面过滤过渡。

3.覆膜纤维层过滤机理

覆膜滤料是将一层膨化聚四氟乙烯微孔薄膜(ePTFE 膜)用热压或胶黏等方法复合在常规纤维层滤料表面制成的高端除尘滤料。ePTFE 膜呈立体网状结构，孔形不规则，孔道弯曲，孔径仅为0.2~3.0μm，孔隙率可达80%~90%，是至今最为合理的纤维类微孔结构。在过滤机理上，除了共有的惯性、拦截、扩散、静电等常规效应外，筛孔效应起主导作用。以此微孔薄膜代替一次粉尘层，即使在过滤初期，细微尘粒也难以渗入纤维层内部，实现名副其实的面过滤。其过滤效率可达99. 99%，比非覆膜常规滤料高一个数量级。ePTFE 膜具有不黏性，表面张力低，具有极佳的清灰剥离性能。对常规纤维层滤料表面采取压光、烧毛、涂膜等后处理措施，以及开发高密面层梯度结构纤维层滤料，都是旨在改善纤维层滤料表面微孔结构，尽量减少粉尘在纤维层内沉积，实现由体过滤向面过滤的转化，只是其效果仍比不上覆膜滤料优良。