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多层式高效气体过滤除尘器是采用一定过滤层数且选择不同纤维直径、不同空隙率 及不同厚度的多种纤维毡形成的一种组合式过滤方式，它利用了多孔纤维的直接截留、 惯性碰撞、筛分、布朗扩散、静电及吸附等多重效应。多层式过滤除尘器机理上属于 “深层过滤”的范畴，它结构简单、纳污量大、检修周期长、耐高温及耐腐蚀，同时具备 非常高的净化效率。特别适用于操作压力较高的条件下，对杂质含量较少的气体进行髙效过滤。
HGSA多层式高效气体过滤除尘器采用了 “深层过滤”技术，即除尘器内设置了若干 个过滤箱体，利用具有很强吸附能力的特制中空纤维（SRI系列）针刺毡作为滤料，由上至 下按密度（或空隙率）逐步从疏松到致密，这种结构，使较大的尘粒等杂质在上层较粗的滤 料得到截留，而较小的尘粒在下层较密的滤料得到捕集，即粉尘等杂质在多层滤料中呈现 “立体分布”，因此多层式气体过滤器的纳污量（或容尘量）远大于滤芯式过滤器（纳污量约 髙千倍，纳污量测定按ISO 4572标准），对捕集相同数量的杂质，多层式气体过滤器的阻力 要小得多，原因是中空纤维滤料具有很大的空隙率，因此多层式气体过滤器可以确保有更长 的运行周期。
组成滤料的特制纤维为中空多孔结构，纤维直径的范围从数微米至左右，因此纤 维还特别具备“吸附’’作用（毛细管效应），非常适合于过滤气体中含有一定水分、油分的 超细粉尘，多层式气体过滤器的总捕集效率可大于99.99%。目前已开发出40余种不同空 隙率、不同过滤精度及多种材质的SRI系列纤维毡滤料，可以根据工艺要求任意调整过滤 精度，同时也能选用多种耐温合成纤维毡滤料以适应高温 工况。
特制中空纤维滤料属柔性滤料，本身具有很大的压缩性 (弹性），滤料不会因气量的波动及操作压力的增大而遭到破 坏，因此具备极好的耐受性。即便处理气量在设计值上下大 范围波动，多层式气体过滤器过滤效率也不受影响，因此多 层式气体过滤器的性能非常稳定。
多层式气体过滤器结构见图6-74，主要由压力容器壳体、 检修口、分布板、支撑架及纤维毡滤料组成，通常除尘器设 置上、下两个过滤箱体，纤维毡滤料依次平放在下层分布板 上，滤料的直径略大于容器内径，纤维毡滤料按过滤精度从 上至下逐步提高，每个过滤箱体纤维毡滤料的数量约在50 层左右，由上层分布板将滤料压缩30%左右后并固定在支撑 架上，这种安装方式可以有效避免因“壁流’’短路现象而引 起的过滤效率的降低。
多层式气体过滤器的阻力是一可变值，其上限是根据工艺中所允许的大值而决定的，初始时过滤器阻力（即空白阻力）是较小的（A/>
多层式气体过滤器同时兼有高效率、低阻力、运行稳定可靠、高纳污量（更换滤料的检修 周期很长）、高耐受性（滤料不会因受压而损坏）等优点，对保护后系统精密设备效果显著。
尘样为滑石粉（p-Z.TZg/cm3)，平均粒径3P = 11.8Mm，多层式气体过滤器的结构尺 寸为釘00X400 (高），三种SRI纤维毡滤料直径和50，共计30层放置于一个过滤箱体中， 滤料压缩度为30%。在常温常压条件下，处理气量为30m3 (标)/h(介质为含尘空气）所测 定的主要性能参数如下。
(1)纳污量与阻力的关系
多层式气体过滤器纳污量与阻力的关系如图6-75所示，随着纳污量增加阻力也逐渐增 加，基本上成正比关系。当纳污量从50g增加到500g时，阻力增加35%左右。常见的滤芯 式过滤器从机理上属“表面过滤”，其主要缺点就是纳污童太小，导致阻力上升迅速，需 频繁检修或更换滤芯；而多层式气体过滤器的纳污量相对而言大得多，阻力上升非常缓慢，
因而可长期平稳运行。
多层式气体过滤器纳污量与除尘效率关系图6-76所示，图中表明随纳污量从50g增加 到500g，除尘效率基本不变，其效率接近100%左右，说明多层式气体过滤器净化效果很 好，性能十分稳定。
上海化工研究院开发的《FS1过滤系统模拟计算程序》是根据多层式气体过滤器采用滤料的类型（SRI系列）、不同的筒体直径、不同的操作条件（进口含尘浓度、操作温度、操 作压力等）、不同的物性介质（气固两相的密度、黏度、粉尘的粒度分布等）等工艺条件模拟 计算过滤器的各项性能，HGSA多层式高效气体过滤除尘器主要性能的数学模型如下。
(1)除尘效率计算公式
HGSA多层式髙效气体过滤除尘器常用结构尺寸见图6-77及表6-81,表中的数据是以 工作压力/»=2.5MPa (设计压力/» = 4.0MPa〉为依据设计，当工作压力为其他值时，除尘器的结构尺寸数据会有所不同。
