摘要：與袋式除塵器相比，濾管式除塵器具有明顯的優(yōu)越性。本文綜述了過(guò)濾器筒除塵器的性能和特點(diǎn)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道，介紹了過(guò)濾管除塵器在工業(yè)上的應(yīng)用，分析了存在的問(wèn)題和解決辦法。指出新型濾芯除塵器的主要研究?jī)?nèi)容是新型濾芯材料和合適的噴霧系統(tǒng)。

1濾筒除塵器的性能和特點(diǎn)

1.1濾筒除塵器的構(gòu)成

濾筒除塵器主要有三大部分，箱體、濾筒、清灰系統(tǒng)。（1）箱體是整個(gè)除塵器的外殼，包括氣箱和灰斗。氣箱主要是提供所需的除塵空間，有利流場(chǎng)的合理分布，灰斗則是收集過(guò)濾下來(lái)的物料；（2）濾筒是由外層、內(nèi)層和中間層構(gòu)成。內(nèi)層和外層均為金屬網(wǎng)（或硬質(zhì)塑料網(wǎng)），中間為褶型的濾料。濾筒用濾料的特點(diǎn)是，把一層亞微米級(jí)的超薄纖維黏附在一般濾料上，該黏附層上的纖維間排列非常緊密，其間隙0.12～0.6μm，由于采用密集型的折疊，使其過(guò)濾面積大為增加。極大的過(guò)濾面積是濾筒的突出特點(diǎn)；（3）清灰系統(tǒng)主要包括噴吹管、脈沖閥、氣包等。當(dāng)濾筒表面積灰達(dá)到一定的厚度，就要進(jìn)行清灰。含塵氣流經(jīng)過(guò)濾筒過(guò)濾，然后排出，當(dāng)除塵器阻力達(dá)到壓差設(shè)定值或者時(shí)間設(shè)定值時(shí)，由壓差控制儀或者時(shí)間控制儀控制相應(yīng)的電磁閥，打開處于閉合狀態(tài)的脈沖閥，壓縮空氣直接噴入濾筒中心，對(duì)其進(jìn)行脈沖清灰。

1.2工作原理

含塵氣流從入口進(jìn)入除塵器箱體，一般來(lái)說(shuō)，氣體從濾筒的外側(cè)進(jìn)入，顆粒較大的粉塵由于重力作用，不經(jīng)過(guò)濾筒，直接沉降到灰斗內(nèi)，或者受到慣性力的作用碰撞到箱體邊壁，沿著邊壁沉降下來(lái)。小顆粒粉塵隨氣流通過(guò)筒體，氣體中的粉塵顆粒被過(guò)濾在濾料表面，干凈的氣體從出口排除。粉塵在濾筒表面越積越多，阻力也越來(lái)越大，達(dá)到設(shè)定值或者設(shè)定時(shí)間，脈沖閥打開，壓縮氣體會(huì)吹向?yàn)V筒中心，同時(shí)誘導(dǎo)的空氣也會(huì)加強(qiáng)清灰效果，瞬時(shí)的高壓氣體將濾筒表面粉塵吹落，按照設(shè)置的順尋依次脈沖清灰，使系統(tǒng)恢復(fù)低阻力運(yùn)行。

1.3過(guò)濾機(jī)理

濾料的過(guò)濾機(jī)理主要有：攔截效應(yīng)、重力效應(yīng)、慣性效應(yīng)、擴(kuò)散效應(yīng)、靜電效應(yīng)等。攔截效應(yīng)：濾料內(nèi)部的排列是錯(cuò)綜復(fù)雜，相互交錯(cuò)，濾料的平均孔徑較小，粒徑大于濾料孔徑的顆粒無(wú)法通過(guò)濾料層間隙而被攔截。重力效應(yīng)：大顆粒粉塵重力較大，可能未經(jīng)過(guò)濾料而直接沉降，或者是附著濾料的顆粒由于團(tuán)聚，重力增大，受到振動(dòng)后脫離濾料。慣性效應(yīng)：粉體顆粒隨氣流運(yùn)動(dòng)，氣流遇障繞行，粉塵因慣性偏離氣流方向并撞到濾料層而被收集，粒子越大，慣性力越強(qiáng)，被過(guò)濾下來(lái)的可能性越大。擴(kuò)散效應(yīng)及靜電效應(yīng)：細(xì)小的粉塵撞到濾料層，粉塵與濾料表面間的引力使其粘在濾料上而被過(guò)濾下來(lái)。粒徑較小的顆粒要做布朗運(yùn)動(dòng)，相互碰撞，小粒徑顆粒相互碰撞或與濾料摩擦荷電，顆粒被吸引而捕集。大顆粒粉塵主要是前幾種過(guò)濾機(jī)理起主導(dǎo)主用，粒徑較小的主要是后幾種。多種過(guò)濾機(jī)理同時(shí)作用，這樣大部分粉塵將被過(guò)濾下來(lái)，除塵器的除塵效率也會(huì)較高。

1.4技術(shù)特點(diǎn)

濾筒除塵器與袋式除塵器相比有如下特點(diǎn)：（1）除塵效率較高。對(duì)于一般微米級(jí)的粉塵除塵效率可達(dá)99.99%，部分處理能力較強(qiáng)的濾筒（如Donaldson系列的Ultra-Web濾料）對(duì)于粒徑0.5μm的粉塵也可達(dá)到此效率甚至更高；（2）阻力較小。對(duì)于普通粉體，濾筒除塵器阻力小于1000Pa，粘附力較強(qiáng)粉體，一般最大阻力1500Pa左右；（3）入口濃度范圍廣。普通的聚酯濾筒或摺式濾筒就可以處理入口含塵濃度較高氣流，進(jìn)口含塵濃度可達(dá)250g/m3；（4）過(guò)濾風(fēng)速范圍廣。不同材質(zhì)的濾筒過(guò)濾風(fēng)速不同。普遍袋式除塵器的過(guò)濾風(fēng)速在1m/min左右，而紙質(zhì)濾筒的過(guò)濾風(fēng)速最小0.3m/min，摺式濾筒的過(guò)濾風(fēng)速最大2.4m/min；（5）水洗性能。除紙質(zhì)濾料外，其他的濾筒如聚酯濾筒和覆膜濾筒一般都可以用水清洗，待晾干后即可重復(fù)使用；（6）相對(duì)布局較緊湊，節(jié)約空間，便于維護(hù)。

2濾筒除塵器在工業(yè)中的一些應(yīng)用

在干法脫硫行業(yè)中，對(duì)國(guó)內(nèi)外燃煤鍋爐干法脫硫除塵工藝進(jìn)行了解讀，對(duì)國(guó)內(nèi)應(yīng)用狀態(tài)及采用PSU新型濾料配合氧化鈣高溫脫硫工藝進(jìn)行了可行性分析。介紹了濾簡(jiǎn)除塵器的運(yùn)行原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，探討了濾筒除塵器在干法脫硫方面的優(yōu)越性，提出了濾筒除塵器設(shè)計(jì)要點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)。在工業(yè)中糊袋，板結(jié)現(xiàn)象很普遍。在脫硫工業(yè)中，燃煤中硫經(jīng)燃燒后，生成二氧化硫，直接捕集成本較高。二氧化硫寄附于粉塵顆粒上，如果加入一定量的氫氧化鈣石灰粉，經(jīng)反應(yīng)生成硫酸鈣，附著在過(guò)濾材料上，即可達(dá)到收集效果。但是反應(yīng)中生成水和焦油，極易產(chǎn)生糊袋、板結(jié)，使除塵效率下降，同時(shí)二氧化硫溶于水生成硫酸，硫酸具有腐蝕性，對(duì)濾料造成破壞。清灰時(shí)要把板結(jié)的物料吹下來(lái)，就要更大的噴吹壓力和頻率，較大的噴吹壓力和頻率又會(huì)加劇濾料的磨損，濾料的壽命大大下降。濾材表面黏附的焦油等粘性物質(zhì)難以清除，長(zhǎng)期使用的濾料應(yīng)定期清洗。因此，在脫硫工業(yè)中就需要耐酸，耐高溫，強(qiáng)度較大，耐磨，方便清洗的濾料。

2.1濾筒放置形式

最常見(jiàn)的濾筒放置形式有豎置式和橫置式。豎置式清灰效果較好，但占用空間較大，較細(xì)的粉塵顆粒清灰后容易被再次吹起造成二次揚(yáng)塵。橫置式一般是順流式，過(guò)濾效果較好，但清灰時(shí)上部濾筒粉塵會(huì)影響下部濾筒，清灰不均勻。人研究了一種旋轉(zhuǎn)濾筒除塵器，效率也較高，但排放濃度高于布袋除塵器。主要原因是濾料的過(guò)濾時(shí)間太短，清灰頻率高，濾料表面沒(méi)有沉積，大量的粉塵參與過(guò)濾。目前較為普及的玻璃纖維濾筒，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便又有較高捕集效率的捕塵裝置。玻璃纖維濾筒的直徑小、過(guò)濾面積大，可作為內(nèi)部采樣裝置直接放在煙道內(nèi)部使用，它避免了外部采樣時(shí)，塵粒在較長(zhǎng)的采樣管中沉積的可能性。也可不必因煙道中水蒸汽在管內(nèi)冷凝而采取加熱和保溫措施。

2.2氣流分布

為了提高濾筒除塵器的效率，氣流分布也是非常重要的，最常見(jiàn)的氣體分布有百葉窗式、多孔板、分布格子、槽型鋼分布板和欄桿型分布板等。避免入口處濾筒由于風(fēng)速較高造成對(duì)濾料的高磨損區(qū)域，距離入口較遠(yuǎn)的濾筒不能充分利用。采用導(dǎo)流板或者氣流分布板就很必要，在除塵器選用多孔氣流分布板，這種氣流分布方法在靜電除塵器中采用很多，在其他除塵器上很少采用，但用于濾筒除塵器則有獨(dú)特要求，氣流分布必須十分穩(wěn)定和均勻，才有利于氣流的上升及粉塵的下降。濾筒表面均勻的過(guò)濾風(fēng)速也是氣流分布的一個(gè)重要標(biāo)志，應(yīng)用中要保證除塵器盡量多的濾筒能夠在合理的過(guò)濾風(fēng)速范圍內(nèi)工作，因此，氣流分布板在除塵器上起著重要的作用。

結(jié)語(yǔ)

除塵濾筒除塵效率高，阻力小，節(jié)能，入口濃度和過(guò)濾風(fēng)速范圍大，處理能力強(qiáng)，具有很廣的適應(yīng)性。同時(shí)，濾筒除塵器使用壽命長(zhǎng)、投資和維護(hù)費(fèi)用低，相對(duì)布局較緊湊，節(jié)約空間，便于維護(hù)。與袋式除塵器相比，無(wú)論是用于脫硫還是普通除塵都具有更廣闊的市場(chǎng)前景，應(yīng)該加以推廣。隨著濾筒除塵器在各個(gè)行業(yè)的廣泛應(yīng)用，針對(duì)不同的物料性質(zhì)就需要不同的濾料，現(xiàn)有的各種纖維，聚酯，覆膜等濾料已經(jīng)不能滿足需求，因此開發(fā)新型、高效的濾料就越來(lái)越迫在眉睫。工業(yè)用濾筒除塵器體積較大，濾筒也較長(zhǎng)較多，如何保證整個(gè)濾筒的上、中、下部都能達(dá)到較好的清灰效果；工業(yè)上濾筒清灰一般是輪流在線清灰，如何使濾筒間的相互影響最小而又不影響除塵效果，這些問(wèn)題有待我們今后進(jìn)一步研究。

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