燒結(jié)金屬過濾材料如何除塵
上傳時間：2017/7/8 編輯者：鑫明德機械
從制備工藝和結(jié)構(gòu)特點來看，燒結(jié)金屬材料分為:燒結(jié)金屬絲網(wǎng)、燒結(jié)金屬氈、燒結(jié)金屬粉末、金屬膜。燒結(jié)金屬材料良好的可塑性，可以拉拔成金屬絲和纖維，并編制成絲網(wǎng)和鋪制成氈。燒結(jié)金屬粉末是依靠熔融金屬霧化制粉后軋制成成和燒結(jié)而得。燒結(jié)金屬纖維氈有很高孔隙率。因此透氣性好，并具有很高的過濾精度。多層復(fù)合金屬燒結(jié)網(wǎng)是數(shù)層燒結(jié)金屬絲網(wǎng)堆疊軋制，在1100攝氏度真空燒結(jié)制成，具有很高的整體強度和剛性，孔隙分布均勻，再生性能好，過濾元件壽命長的特點。多層復(fù)合金屬燒結(jié)網(wǎng)可制成各種復(fù)雜形狀，并且有較高的過濾精度。
燒結(jié)金屬過濾材料的特點：
(1)優(yōu)良的透過性性能,適于制作催化劑、流體的分布與滲透裝置等。
(2)金屬微孔孔徑與孔隙易于控制,用于過濾時過濾精度高。
(3)比表面積大,可以為化學(xué)反應(yīng)提供理想的大面積接觸材料。
(4)保持一定的金屬與合金本身的性能。
(5)燒結(jié)金屬多孔材料耐高溫、抗熱震、耐低溫,適宜在較高或超低的工作溫度和耐熱沖擊環(huán)境下長期工作。
(6)金屬微孔孔徑、空隙度、滲透性能可通過反吹、高溫?zé)崽幚�、化學(xué)溶劑、燃燒和超聲波振動等多種途徑進行清洗再生,洗滌性能好,從而延長了使用壽命。
(7)燒結(jié)金屬多孔材料具有較好的機械加工性,可進行較復(fù)雜的機械成形加工及焊接。
近幾年來,國外許多學(xué)者對過濾器在積塵情況下的效率性能及濾餅的形成和機理進行了理論實驗及模擬研究,取得了一定的成果。與常規(guī)干法除塵,如布袋除塵相同,高溫介質(zhì)除塵主要借助過濾材料(介質(zhì))來實現(xiàn)氣固分離,達到氣體凈化的目的。按微粒被捕集的位置高溫氣體過濾器可以分為兩類,一是表面過濾器,如金屬燒結(jié)網(wǎng)、沖孔板燒結(jié)網(wǎng)等，微粒在表面被搜集。另一是深層過濾器,如金屬纖維燒結(jié)氈、粉末微孔材料、
顆粒填充層等。微粒在表面和層內(nèi)被搜集,微粒被搜集的機制主要有攔截效應(yīng)、慣性效應(yīng)、擴散效應(yīng),對于表面過濾器,除了攔截效應(yīng)和慣性效應(yīng)之外,擴散效應(yīng)也起著重要的作用。針對燒結(jié)金屬絲網(wǎng),下面簡單闡述其金屬過濾器的過濾過程。結(jié)合一些過濾理論,可將燒結(jié)金屬過濾過程分為四個階段。
一、過濾起始階段。 粉塵隨煙氣流經(jīng)過燒結(jié)金屬介質(zhì)時沉積于介質(zhì)表面,此時主要靠攔截和擴散機理。粉塵顆粒在燒結(jié)金屬表面的分布是不均勻的,氣流在介質(zhì)表面的速度分布也是不均勻的。粉塵不斷沉積,但沒有形成連續(xù)的粉塵層,且壓降增加很少,這時候的壓降損失很小。
二、過濾中間階段。 燒結(jié)金屬表面的各個粉塵堆不斷相連,形成連續(xù)的過濾層,即濾餅。此階段是大面積濾餅形成期。此時過濾孔徑縮小,粉塵的攔截沉積作用大幅提高,過濾效率急劇升高,壓差迅速升高。由于氣流分布不均勻,因此粉塵層的形成從局部開始,氣流在通過燒結(jié)金屬過濾介質(zhì)時有尋找大孔的傾向,隨著粉塵層面積的增大,更多的氣流流向未形成濾餅的區(qū)域,使濾餅的面積迅速擴大,因而過濾效率增加很快,壓差迅速上升。
三、過濾穩(wěn)定階段。 此階段主要靠濾餅的過濾篩分作用,燒結(jié)金屬介質(zhì)起著形成濾餅和支撐加強作用,這時的過濾機理主要為篩分,氣流通過的通道為粉塵顆粒間的微孔。這時的壓差變化緩慢,相對過濾中間階段近似不變。
四、過濾反吹階段。 隨著濾餅的不斷增厚,需要進行在線清洗,以得過濾器的循環(huán)再生。一般采用脈沖反吹系統(tǒng)來實現(xiàn)。此時除塵效率略有下降。至此完成一個過濾周期。
雖然金屬燒結(jié)網(wǎng)需要一定的厚度以保證其足夠的機械強度,但對于顆粒的除塵沒有太大的意義,研究發(fā)現(xiàn)含塵氣體的過濾分離主要發(fā)生在過濾介質(zhì)的表層。相對于傳統(tǒng)的均勻燒結(jié)金屬介質(zhì),不均勻處理的燒結(jié)金屬層對于過濾有明顯的影響,在長時間使用中更不容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象,延長了過濾器的壽命。
流動速度對于過濾式介質(zhì)的壓降有重要的影響,從而很大程度上決定了整個過濾器的壓降。過濾體內(nèi)的流動一般常被簡單地當(dāng)作一維流動,忽略了軸線方向上壓力、速度的分布不均,雖然簡化了計算,但對于過濾體的設(shè)計和進一步優(yōu)化帶來了困難。褶皺的過濾金屬層結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)過濾設(shè)備,由于燒結(jié)金屬具有良好的機械加工性能,易于加工制造,結(jié)構(gòu)緊湊,比普通的板式過濾層擁有更大的過濾面積,因此過濾層進行褶皺設(shè)計可降低過濾氣體的表面速度,提高塵粒的收集效率,降低壓降。波紋狀濾芯就是用了這個原理。
