單一輕質顆粒層的過濾特性如圖2所示.從圖2a看,150mm厚、粒徑為0.3~1mm的單一輕質顆粒層在各個過濾速度下的分級效率曲呈“V”形,且在1μm左右分級效率出現最低值,說明1μm左右的微粒為該濾層的難過濾粒子,從過濾機理上看,可以認為,該難過濾粒子為不同過濾機理作用效果的分界點,小于難過濾粒子的煙塵粒子,以擴散過濾機理為主導,表現為粒子越細,分級效率越高,而大于難過濾粒子的煙塵粒子,以慣性過濾機理為主導,粒子越大,分級效率越高,從而使分級效率曲線呈現“V”形,“V”形的最低點所對應的難過濾粒子無疑是受擴散和慣性綜合作用的最弱點.從圖2a還可看到,不同過濾氣速下,“V”形曲線的深淺程是不同的,過濾速度較小時(0.05,0.07m/s),“V”形曲線下凹較深,過濾速度較大時(0.1,0.15m/s),“V”形曲線較平坦,下凹處較淺,說明適當提高過濾速度,慣性作用增強,擴散作用雖有減弱,但其綜合作用仍有利于提高難過濾粒子的分級效率,但不難理解,若過大地提高過濾氣速,慣性和擴散的綜合作用將結果相反.從圖2b到,不同過濾時段的分級效率曲線沒有明顯不同,這說明過濾時間還不夠長,濾料層積灰量還不夠多,濾料層積灰對過濾效果的影響還沒有顯現出來。單一輕質顆粒層的壓降與過濾速度成正相關(如圖3),過濾速度分別為0.05,0.07,0.10和0.15m/s時,床層的初始壓降分別為190,230,270和400Pa,在過濾過程中,床層壓降隨過濾時間增長緩慢,這一方面是由于輕質顆粒層孔隙較大[20-21],另一方面是由于進氣含塵濃度較小,床層積灰量隨過濾時間增加不快.粉-粒雙層濾料顆粒床自下而上由20mm厚、粒徑為0.355~0.5mm 的海砂(作支撐粉體層及均勻布風作用),3.0mm 厚、粒徑為0.106~0.75mm的粉體層和150mm厚、粒徑為0.3~1mm的輕質顆粒層組成.圖4為50min過濾試驗結果,從圖4a可知,在0.05~0.15m/s的4個過濾速度下,50min過濾的平均過濾效率都在99.8%以上,比單一輕質顆粒層的過濾效率有明顯提高,也比單一粉體層的過濾效率高,如過濾氣速為0.1m/s時,其過濾效率從單一粉體層的96.240%提高到了99.835%[3].粉-粒雙層濾料顆粒床的過濾效之所以比單一輕質顆粒層和單一粉體層都要高,是因為輕質顆粒層的難過濾粒子為1μm 左右,粉體層的難過濾粒子是0.352μm左右[3],兩者沒有重疊,因而有明顯的錯位互補效應,如圖4b所示,錯位互補的結果使分級效率曲線在1μm 處的下凹部消失了,在0.35μm 處的下凹部變淺了或者也消失了(如過濾氣速為0.05m/s時),從而使全粒級過濾效率提高,充分顯示了雙層濾料顆粒床梯級濾、錯位互補的優勢.另外,從圖4b看,該雙層床的分級效率曲線形狀與單一粉體層的曲線[3]較為相似,表明粉體層對每個粒徑的分級效率起著決定作用,且由于粉體層的過濾效率隨過濾氣速的增大而減小,從而使雙層濾料顆粒床也有類似特點。