燒結(jié)金屬過濾材料如何除塵
上傳時(shí)間：2017/7/8 編輯者：鑫明德機(jī)械
從制備工藝和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(qiáng)度和剛性，孔隙分布均勻，再生性能好，過濾元件壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。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(diǎn)：
(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(shí)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(zhǎng)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(dòng)等多種途徑進(jìn)行清洗再生,洗滌性能好,從而延長(zhǎng)了使用壽命。
(7)燒結(jié)金屬多孔材料具有較好的機(jī)械加工性,可進(jìn)行較復(fù)雜的機(jī)械成形加工及焊接。
近幾年來,國(guó)外許多學(xué)者對(duì)過濾器在積塵情況下的效率性能及濾餅的形成和機(jī)理進(jìn)行了理論實(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)氣固分離,達(dá)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(jī)制主要有攔截效應(yīng)、慣性效應(yīng)、擴(kuò)散效應(yīng),對(duì)于表面過濾器,除了攔截效應(yīng)和慣性效應(yīng)之外,擴(kuò)散效應(yīng)也起著重要的作用。針對(duì)燒結(jié)金屬絲網(wǎng),下面簡(jiǎn)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(gè)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(shí)沉積于介質(zhì)表面,此時(shí)主要靠攔截和擴(kuò)散機(jī)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(shí)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(gè)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(shí)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(shí)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(kuò)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(qiáng)作用,這時(shí)的過濾機(jī)理主要為篩分,氣流通過的通道為粉塵顆粒間的微孔。這時(shí)的壓差變化緩慢,相對(duì)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(jìn)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(shí)現(xiàn)。此時(shí)除塵效率略有下降。至此完成一個(gè)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(jī)械強(qiáng)度,但對(duì)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(duì)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(duì)于過濾有明顯的影響,在長(zhǎng)時(shí)間使用中更不容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象,延長(zhǎng)了過濾器的壽命。
流動(dòng)速度對(duì)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(gè)過濾器的壓降。過濾體內(nèi)的流動(dòng)一般常被簡(jiǎn)單地當(dāng)作一維流動(dòng),忽略了軸線方向上壓力、速度的分布不均,雖然簡(jiǎn)化了計(jì)算,但對(duì)于過濾體的設(shè)計(jì)和進(jìn)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(jī)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(jìn)行褶皺設(shè)計(jì)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(gè)原理。
