陶瓷過濾除塵器的脈沖反吹清灰機理

影響脈沖反吹系統清灰效果的因素很多，噴吹管與噴嘴的結構參數是影響清灰效果的重要因素。目前，噴吹管的設計主要是在噴吹管上鉆設若干個相同孔徑的噴吹孔，噴吹孔的孔徑大小會影響清灰效果。

含塵氣體在流經陶瓷濾芯時，會因為慣性碰撞、攔截、擴散、篩分、靜電效應、重力沉降及粘附等效應共同作用將其中的粉塵顆粒進行分離過濾。如圖所示，隨著過濾除塵時間的增加，粉塵也在濾芯表面產生堆積，當粉塵堆積到一定量后，若不及時清除，可能會導致濾芯的通量降低、過濾效果下降，嚴重還會產生架橋效應導致濾芯損壞。因此需要通過脈沖反吹清灰將粉塵吹落，實現濾芯再生。

正常過濾過程中粉塵層的堆積(a)和脈沖反吹清灰過程中粉塵的清除(b)

陶瓷過濾除塵器從誕生至今，由于其濾芯的剛性結構及濾芯厚度較大，使得陶瓷過濾除塵器的脈沖反吹清灰難度要大于其它種類的除塵器。另外，陶瓷過濾除塵器的清灰機理也尚不夠完善，通過查閱大量文獻，總結了以下幾種觀點。

脈沖反吹氣流實際上就是一股逆氣流，即脈沖反吹氣流的流動方向與過濾氣流的流動方向相反。脈沖反吹氣流穿過濾芯時的速度只有0.03~0.05m/s。而脈沖反吹氣流要將粉塵從濾芯上吹落，其氣流速度必須要大于過濾氣速。因此，一些人認為脈沖反吹氣流對脈沖反吹清灰所起的作用很小，當濾芯側壁上各處的峰值壓力均達到400~500Pa時，濾芯能得到較好的再生。但是，上述研究者忽略了脈沖反吹氣流作用在粉塵上產生的作用力。因為粉塵顆粒主要通過粘附力的作用粘附在濾芯表面，并且粉塵顆粒之間還存在著內聚力。雖然脈沖反吹氣流難以破壞粘附力，但可以有效破壞粉塵顆粒之間的內聚力。反吹氣流會減小粉塵層中粉塵顆粒間的內聚力，不需要清除粘附在濾芯表面的粉塵殘留層。

對于陶瓷濾芯的剛性結構來說，在脈沖反吹過程中濾芯不會產生形變。因此，大多數人認為，脈沖反吹清灰的機理主要是依靠反吹氣體進入濾芯內部的有限空間后，氣體膨脹受到限制，其動能轉化為壓力能作用在濾芯壁上來克服粉塵顆粒間的內聚力，產生的壓力大小需要大于粉塵間的內聚力。