4 过滤式除尘器 过滤可定义为借助于多孔介质将气溶胶粒子从气流中分离的过程。用纤维层(滤布、滤纸、金属绒、袋式除尘器等)、颗粒层(矿渣、石英砂、活性炭粒等)或液滴对气体进行净化都属于同样的过滤机理。过滤方法对微细粒子有较高的捕集效率，所以，其应用非常广泛，它是目前烟尘净化的主要方法之一。 4 .1 过滤机理 气体中的粒子往往比过滤层中的空隙要小得多，因此通过筛滤效应收集粒子的作用是有限的。尘粒之所以能从气流中分离出来，主要是拦截、惯性碰撞和扩散效应。其次还有静电力、重力和热泳力作用等。如图4 .1 所示，分析过滤机理时，需知道绕捕集体流动的介质的流场。通常按两种情况考虑：黏性流和势流。在我们经常遇到的过滤过程，黏性流假设往往更接近实际。 图 4 .1 经典过滤机理 4 .1 .1 拦截效应 拦截机理认为：粒子有大小而无质量，因此，不同大小的粒子都跟着气流的流线而流动，如图4 .2 所示如果在某一流线上的粒子中心点正好使/ 2pd能接触到捕集体(又称“靶”)，则该粒子被拦截。这根流线就是该粒子的运动轨迹，在此流线以下范围为 b 大小同为pd 的所有粒子均被拦截。于是，这根流线是离捕集体最远处能被拦截粒子的运动轨迹，即极限轨迹。 图4 .2 拦截效应 设纤维为直径Dc=2a 的圆柱体，对于绕静止圆柱体的势流，其流函数由式(1.50)给 20 1sinavrr 当2 时，2pdra，代人流线方程，有 22001sin1/ 22ppdaavrvarad (4.1) 当r 时，有sinrb ，代人上式后，两端同除以纤维半径a ，立即得到拦截效率 111121/ 21pRpdbRaadaR (4.2) 式中 R——拦截参数， /pcRdD。 式（4.2）应满足01,R于是有 1110,1111RRRR (4.3) 解不等式，有 51510,022pcRdD或 (4.4) 在实际问题的分析中，pcdD，所以基本上总能满足式（4.4）的条件。故在下面的效率分析中，不再讨论粒子大小的适用范围。 对于绕静止圆柱体的黏性流，由式（1.53），用上述同样的推倒方法得到拦截效率 211ln 12 1RR RRRLaR (4.5) 式中，2.002ln Re ,ReDDLa 为绕直径cD 圆柱体流动的雷诺数，0RecDv D 如果捕集为直径cD 的球体，其效率为...
