多層式高效氣體過濾除塵器是采用一定過濾層數且選擇不同纖維直徑、不同空隙率 及不同厚度的多種纖維氈形成的一種組合式過濾方式，它利用了多孔纖維的直接截留、 慣性碰撞、篩分、布朗擴散、靜電及吸附等多重效應。多層式過濾除塵器機理上屬于 “深層過濾”的范疇，它結構簡單、納污量大、檢修周期長、耐高溫及耐腐蝕，同時具備 非常高的凈化效率。特別適用于操作壓力較高的條件下，對雜質含量較少的氣體進行髙效過濾。

6.6.1多層式高效氣體過濾除塵器過濾原理及結構特點

HGSA多層式高效氣體過濾除塵器采用了 “深層過濾”技術，即除塵器內設置了若干 個過濾箱體，利用具有很強吸附能力的特制中空纖維（SRI系列）針刺氈作為濾料，由上至 下按密度（或空隙率）逐步從疏松到致密，這種結構，使較大的塵粒等雜質在上層較粗的濾 料得到截留，而較小的塵粒在下層較密的濾料得到捕集，即粉塵等雜質在多層濾料中呈現 “立體分布”，因此多層式氣體過濾器的納污量（或容塵量）遠大于濾芯式過濾器（納污量約 髙千倍，納污量測定按ISO 4572標準），對捕集相同數量的雜質，多層式氣體過濾器的阻力 要小得多，原因是中空纖維濾料具有很大的空隙率，因此多層式氣體過濾器可以確保有更長 的運行周期。

組成濾料的特制纖維為中空多孔結構，纖維直徑的范圍從數微米至左右，因此纖 維還特別具備“吸附’’作用（毛細管效應），非常適合于過濾氣體中含有一定水分、油分的 超細粉塵，多層式氣體過濾器的總捕集效率可大于99.99%。目前已開發(fā)出40余種不同空 隙率、不同過濾精度及多種材質的SRI系列纖維氈濾料，可以根據工藝要求任意調整過濾 精度，同時也能選用多種耐溫合成纖維氈濾料以適應高溫 工況。

特制中空纖維濾料屬柔性濾料，本身具有很大的壓縮性 (彈性），濾料不會因氣量的波動及操作壓力的增大而遭到破 壞，因此具備極好的耐受性。即便處理氣量在設計值上下大 范圍波動，多層式氣體過濾器過濾效率也不受影響，因此多 層式氣體過濾器的性能非常穩(wěn)定。

多層式氣體過濾器結構見圖6-74，主要由壓力容器殼體、 檢修口、分布板、支撐架及纖維氈濾料組成，通常除塵器設 置上、下兩個過濾箱體，纖維氈濾料依次平放在下層分布板 上，濾料的直徑略大于容器內徑，纖維氈濾料按過濾精度從 上至下逐步提高，每個過濾箱體纖維氈濾料的數量約在50 層左右，由上層分布板將濾料壓縮30%左右后并固定在支撐 架上，這種安裝方式可以有效避免因“壁流’’短路現象而引 起的過濾效率的降低。

多層式氣體過濾器的阻力是一可變值，其上限是根據工藝中所允許的大值而決定的，初始時過濾器阻力（即空白阻力）是較小的（A/>

多層式氣體過濾器同時兼有高效率、低阻力、運行穩(wěn)定可靠、高納污量（更換濾料的檢修 周期很長）、高耐受性（濾料不會因受壓而損壞）等優(yōu)點，對保護后系統精密設備效果顯著。

6.6.2技術性能

塵樣為滑石粉（p-Z.TZg/cm3)，平均粒徑3P = 11.8Mm，多層式氣體過濾器的結構尺 寸為釘00X400 (高），三種SRI纖維氈濾料直徑和50，共計30層放置于一個過濾箱體中， 濾料壓縮度為30%。在常溫常壓條件下，處理氣量為30m3 (標)/h(介質為含塵空氣）所測 定的主要性能參數如下。

(1)納污量與阻力的關系

多層式氣體過濾器納污量與阻力的關系如圖6-75所示，隨著納污量增加阻力也逐漸增 加，基本上成正比關系。當納污量從50g增加到500g時，阻力增加35%左右。常見的濾芯 式過濾器從機理上屬“表面過濾”，其主要缺點就是納污童太小，導致阻力上升迅速，需 頻繁檢修或更換濾芯；而多層式氣體過濾器的納污量相對而言大得多，阻力上升非常緩慢，
因而可長期平穩(wěn)運行。

多層式氣體過濾器納污量與除塵效率關系圖6-76所示，圖中表明隨納污量從50g增加 到500g，除塵效率基本不變，其效率接近100%左右，說明多層式氣體過濾器凈化效果很 好，性能十分穩(wěn)定。

6.6.3除塵效率、阻力計算

上海化工研究院開發(fā)的《FS1過濾系統模擬計算程序》是根據多層式氣體過濾器采用濾料的類型（SRI系列）、不同的筒體直徑、不同的操作條件（進口含塵濃度、操作溫度、操 作壓力等）、不同的物性介質（氣固兩相的密度、黏度、粉塵的粒度分布等）等工藝條件模擬 計算過濾器的各項性能，HGSA多層式高效氣體過濾除塵器主要性能的數學模型如下。

(1)除塵效率計算公式

6.6.4結構尺寸

HGSA多層式髙效氣體過濾除塵器常用結構尺寸見圖6-77及表6-81,表中的數據是以 工作壓力/?=2.5MPa (設計壓力/? = 4.0MPa〉為依據設計，當工作壓力為其他值時，除塵器的結構尺寸數據會有所不同。