一般而言，袋式除塵器的過濾過程可分為兩個階段： 先是含塵氣體通過清潔濾料，此時起過濾作用的是濾料纖維；當濾料上捕集的粉塵不斷增多時，一部分粉塵嵌入濾料內部，一部分附著在表面形成粉塵層，此時含塵氣體的過濾主要依靠粉塵層進行。粉塵層可顯著提高濾袋的捕集效率，起著比濾料 為重要的作用，而濾料則主要起著形成及支撐粉塵層的作用。
過濾過程中，含塵氣流通過濾料時，在篩分、慣性、攔截、擴散、靜電和重力等過濾機理共同作用下，使氣固兩相得以分離并將粉塵阻留在濾料上。根據不同粒徑的粉塵在流體中運動的不同力學特性，袋式除塵器除塵機理涉及到以下幾個方面：
①篩濾作用
粉塵粒徑大于濾料纖維間的空隙或濾料上塵粒間的空隙時粉塵即被阻留下來，稱為篩濾作用。對于清潔濾料，由于纖維間的空隙遠大于粉塵粒徑，所以篩濾作用很小。只有當濾料表面沉積大量粉塵形成粉塵層后，篩濾就成為主要除塵機理。
②慣性碰撞作用
當含塵氣體接近濾料的纖維時將繞過纖維，而顆粒或流速較大的粒子由于較強的慣性作用偏離氣流流線而繼續沿原來的方向運動，撞擊到濾料纖維而被捕集，這稱為慣性碰撞。因此，塵粒質量越大，過濾風速越高，慣性作用就越強。
③攔截作用
含塵氣流接近濾料纖維時，當塵粒半徑大于塵粒中心到纖維邊緣的距離時，塵粒即因與纖維接觸而被攔截，此稱為攔截作用。
④擴散作用
在氣體分子的撞擊作用下，小于1μm的塵粒，特別是小于0.2μm的亞微米級粒子可能會做布朗運動而脫離流線。如果在運動過程中和纖維接觸，即可以從氣流中分離出來，這種作用即稱為擴散作用。它隨流速的降低、纖維和粉塵直徑的減小而增強。
⑤靜電作用
當氣流穿過時，濾料由于摩擦產生靜電，粉塵在運動過程中也會由于摩擦和其他原因帶電，這樣會在濾料和塵粒之間形成一個電位差。當粉塵隨著氣流接近濾料時，由于庫侖力作用促使粉塵和濾料纖維碰撞并增強濾料對粉塵的吸附力而被捕集，稱為靜電作用。
⑥重力沉降作用
當緩慢運動的含塵氣流進入除塵器后，粒徑和密度大的塵粒可能因重力作用而自然沉降下來，稱為重力沉降作用。一般說來，各種除塵機理并不是同時，而是一種或幾種聯合起作用。而且，隨著濾料的空隙、氣流流速、粉塵粒徑以及其他因素的變化，各種機理對不同濾料的過濾性能的影響也隨之變化。
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