反吹风清灰是利用与过滤气流相反的气流，使袋式除尘器 的滤袋变形造成粉尘层脱落的一种清灰方式。除了滤袋变形外，反吹气流速度也是粉尘层脱落的重要原因。

采用这清灰方式的清灰气流，可以由系统主风机提供，也可设计单风机供给。根据清灰气流在滤袋内的压力情况，若采用正压方式，称为正压反吹风清灰；若采用负压方式，称为负压反吸风清灰。

反吹风清灰多采用分室工作制度，利用阀门自动调节，逐室地产生反向气流清灰。

1 反吹风清灰机理

反吹风清灰的机理，一方面是由于反向的清灰气流直接冲击尘块；另一方面由于气流方向的改变，滤袋产生胀缩变形而使尘块脱落。反吹气流的大小直接影响清灰效果。

1.1 清灰过程

反吹风清灰过程如图1所示。

(a)过滤 (b)反吹 (c)沉降

图1 反吹风清灰方式

反吹风清灰在整个滤袋上的气流分布比较均匀。振动不剧烈、故过滤袋的损伤较小。反吹风清灰多采用长滤袋(4～12m)。由于清灰强度平稳，过滤风速一般为0.6～1.2m/min，且多是采用停风离线清灰方式。

采用高压气流反吹清灰，如回转反吹袋式除尘器清灰方式在过滤工作状态下进行清灰也可以得到较好的清灰效果，但需另设中压或高压风机。这种方式可采用较高的过滤风速。

1.2 反吹风清灰机理分析

对反吹风清灰，曼得雷卡.A.C研究认为，滤袋上没有压密实的粉尘层的脱落阻力不大。对于中位径为1μm、密度为6×103kg/m3的粉尘层，其阻力仅有50Pa。然而，气流压力并不是作用在粉尘层整个面积上，而是只作用在开孔的地方，因此，为使粉尘脱落就需要在过滤布上施加更高的反吹压力。滤材的孔隙率越高，使粉尘层脱开所需的余压越低，其清灰达到阻力下降程度越高。对每种滤布都有反吹清灰的流速，再超越该数值并不能明显地增加粉尘的脱离，而只能引起多余能耗。

如果掌握滤布的孔隙率ε，则反吹风的速度可按下式决定。

    （1）

式中ωcb--反吹速度，m/min；

k—系数，对织造布取1.6～20。

按佩萨霍夫.И.Л所给数据，对于过滤布孔隙的反吹流速达到0.033m/s(即 ≈2m/min)已足够。柔性滤布在反吹风时总要发生变形，它会引起粉尘积层的移动并助长它脱落。因此反吹清灰时一般耗费的压差值不高。如果滤袋内所收集的粉尘的中位径为3～15μm 、压力差为500～1000Pa 即可。反吹时，由于变形，滤袋出现瘪缩，袋上出现摺皱，其直径缩小(见图2)。被压瘪的滤袋应力为

  （2）

式中l --支撑环之间的长度，m。

做某些简化后，滤袋的变曲距离(挠度)为

  （3）

  （4）

式中 q´--每1m滤袋的压力负荷，N；

Gn—滤袋拉力，N。

图2 处在反吹风中的滤袋

在反吹过程中，滤袋的收瘪不应导致袋径大量缩减和出现大的褶皱，以免影响吹清气体的流动和粉尘正常剥落。为此，滤袋都装有横推支撑环，用于增加滤袋拉力和限制喷吹气流压力。

支撑环沿滤袋长度不按平均距离布置，而是在上部按5～6个袋径从袋顶算起布置定位，并相互间隔；到滤袋顶部，其距离缩短为2～3倍袋径。这种布置是为了在反吹清灰时，清灰用的逆向气流能自由流通。例如，对直径为296mm的长型滤袋，(袋长一般为10m)，其支撑环的距离分配自上而下分别为(1800±10)mm、(1500±10)mm、(1200±10)mm、(900±10)mm、(700±10)mm等。

为限制滤袋内外压差，喷吹阀通常采用比排气管更小的直径。有时候除尘器装配有减振阀，以保证在清灰过程中滤袋上维持压降。

如果在反吹过程中出现粉尘的剥离脱落不均匀，则在滤袋变形大和积存的粉尘粒径粗的局部地方粉尘会先行脱落，喷吹气体的主体质量也就会立即乘虚集中于此处，而在其他地方的粉尘层却积贮依旧。所以，这种清灰不算有效清灰。只有全部滤袋上都能清除的好的清灰才是有效清灰。

从粉尘的分散度和质量看，粉尘在滤袋上沿高度的分布是不均匀的。最粗的组分沉降在滤袋的下部和中间部分，而最细的、难以分离的组分在上部(见图3)。

图3 粉尘分散组分沿滤袋高度H的分布

试验证明，过滤周期开始阶段的净化效率在很大意义上取决于清灰程度。清灰后的阻力降为270～230Pa时，在开始3min内从滤袋层透出的含尘浓度高达清灰前的7倍之多；之后，粉尘的穿透量才渐趋降低，如图4所示。本试验是用d50=8μm的石英粉尘对涤纶滤布所做试验。

反吹风的持续时间取决于滤袋长度和粉尘沉降时间，对于 8～10m长的滤袋，应有20～25s，而对长度较小的滤袋可以降至10～15s。过长时间的反吹将不会沉降余留阻力，而只会增加能耗和粉尘穿透率。

在某些情况下，为了改善微细尘部分的分离效果并降低反吹空气耗量，将反吹过程安排为间歇式的，中间有1～2次中断，每段反吹持续4～6s。由于滤布的补充变形，粉尘的脱落状况能得到一定的改善，图5表示了因反吹次数而变的阻力。反吹次数超过2次以后，对阻力下降的影响就渐趋减弱。所以，间歇只设计1～2次即可。

图5 反吹清灰后阻力(按%计)与反吹重复次数的关系

2 反吹风清灰试验

冶金部建筑研究总院对袋式除尘器反吹清灰剩余阻力进行了试验研究。试验用滤布为不同玻纤滤布，试验粉尘为和硅石粉。所谓剩余阻力是指滤布在清灰后的剩余压差。剩余阻力是由粉尘颗粒引起的，它附着在滤布纤维上未被清除。试验结果如下。

2.1 负荷对剩余阻力的影响

不同负荷与剩余阻力的关系如图6 (a)、(b)所示。在同一最终阻力下，不管采用何种滤布及何种粉尘，剩余阻力总是随着过滤速度增加而增加，过滤速度增加后，灰尘层所受之正压力也增加，相应的灰尘层就愈密实，灰尘颗粒之间的结合力以及粉尘与纤维之间的附着力都增强，因此剩余阻力增加。

反吹风速度/(mm) 反吹风速度/(mm)

(a)，0.418mm厚缎纹玻纤布滤布 (b) ，0.23 mm厚斜纹玻纤布滤布

图6不同负荷反吹风效果

注：终阻力1000Pa；反吹风时间1min

2.2 灰尘种类对剩余阻力影响

当其他条件相同时，在同样反吹速度下，过滤硅石粉比的剩余阻力大。其原因之一是由于硅石粉吸水率高，灰尘颗粒间及灰尘与纤维间的附着力都比高所致。

2.3 滤布纺织结构对剩余阻力的影响

在相同的条件下由于滤布纺织结构不同反吹风效果也不同。单面绒棉布的剩余阻力，厚度0.19mm缎纹玻璃纤维布的剩余阻力最小。当反吹风速度为2m/min时，前者的剩余阻力比后者要大260Pa。同样的玻璃纤维布同一编织方法(缎纹)，，对于反吹洗清灰效果与织物的厚度、滤布表面是否有绒毛、滤布的组织以及纤维本身物理性质有关。

2.4 反吹风速度和次数对剩余阻力的影响

在相同条件下由于反吹风速度不同，清灰效果有着明显的差别。随着反吹风速度的降低，剩余阻力也相应地增加。随着过滤速度改变这一关系也有差别。当过滤速度为1.3m/min、0.5m/min和2.0m/min的反吹速度其剩余阻力的值相差360Pa，而过滤速度降至0.67m/min，则仅相差120Pa。很明显，过滤速度降低，灰尘层所受之正压力也降低，则灰尘层孔隙率也大，颗粒之间的附着力都减小，因此反吹风速度的大小影响并不显著。

此外，影响反吹清灰效果的主要因素是反吹气流速度，滤袋变形程度以及滤袋框架碰撞产生的抖动，后两种因素也是反吹气流作用的结果。

3 结语

袋式除尘器因除尘效率高(>99%)、运行稳定，适用范围广而成为的除尘设备，但袋式除尘器是除文氏管除尘器之外运行阻力的除尘器，所以研究反吹风袋式除尘器清灰机理，通过试验寻求降低阻力、降低能耗的方法和途径。