筒式除塵器案例及形式比較

2022-07-01 10:28:23

近幾十年來，利用稱為濾筒的褶式濾料濾芯元件的粉塵收集已成為工業(yè)通風(fēng)需求的普遍解決方案。 濾筒式除塵設(shè)備根據(jù)濾筒方向和箱體氣流設(shè)計(jì)可分為兩類：

1) 沉流式除塵器設(shè)計(jì)，配有水平放置的濾筒和位于所有濾材上方的臟空氣進(jìn)氣口，

2) 橫流式或上流式除塵器設(shè)計(jì)，配有垂直掛式濾筒和位于濾材下方或側(cè)面的臟空氣進(jìn)氣口。

工業(yè)通風(fēng)市場(chǎng)中有一些人聲稱，配有垂直掛式濾筒的除塵器性能更為出眾；他們引用了一些沒有數(shù)據(jù)支持的逸聞示例。 然而，可信的事實(shí)支持沉流式除塵器設(shè)計(jì)更有優(yōu)勢(shì)，包括美國(guó)政府工業(yè)衛(wèi)生學(xué)家會(huì)議 (ACGIH?) 工業(yè)通風(fēng)手冊(cè)：

    工業(yè)通風(fēng)手冊(cè)第 8.3.2 節(jié)中陳述，美國(guó)環(huán)境保護(hù)局發(fā)起的研究表明，臟空氣氣流的向下流動(dòng)可帶來出眾的性能表現(xiàn)。 這種向下流動(dòng)可與重力一起作用，將粉塵顆粒輸送至灰斗，從而減少再沉積。

在回顧有關(guān)該主題的其他因素之前，簡(jiǎn)要回顧一下筒式除塵的起源是有益的。

在二十世紀(jì)七十年代，濾筒式除塵器最初設(shè)計(jì)用于袋式除塵器，這些除塵器配有垂直掛式布袋，臟空氣會(huì)通過濾芯下方進(jìn)入除塵器。 （見 圖 A。） 濾芯元件的褶式濾料可提供出眾的過濾效率，并且與同類織物濾袋相比排放更低。 然而，新型除塵器仍然具有許多與其袋式除塵器前身同樣的局限性，包括：

從清潔濾筒中排出的粉塵在進(jìn)入灰斗/密閉殼之前仍然需要抵抗進(jìn)入的空氣。 這導(dǎo)致濾材表面粉塵二次揚(yáng)塵，凈運(yùn)行壓降升高，濾芯使用壽命縮短。

由于維修濾芯仍然需要操作人員通過大檢修門打開臟空氣室，濾芯更換活動(dòng)一直耗時(shí)、臟亂，且通常令人不悅。

A) 上流式垂直濾筒

B) 橫流式垂直濾筒

C) 初代沉流式濾筒

D) 升級(jí)版沉流式濾筒，配有與沉降區(qū)連接的進(jìn)氣口

多年以來，通過安裝側(cè)面進(jìn)氣口，實(shí)現(xiàn)了垂直掛式除塵器設(shè)計(jì)的改進(jìn)（這一設(shè)計(jì)使操作人員可以通過濾材旁邊，而不是其下方，進(jìn)入除塵器）。 從而可以減少一部分粉塵二次揚(yáng)塵。 然而，清潔過的粉塵顆粒仍然會(huì)受進(jìn)入空氣的影響，并且濾筒更換過程仍會(huì)使操作人員和除塵器周圍環(huán)境暴露于通向臟空氣室的出口。 （見 圖 B。）

最后于 20 世紀(jì) 80 年代，通過將濾筒由垂直方向旋轉(zhuǎn)為水平方向，并將臟空氣入氣口置于所有濾材上方，實(shí)現(xiàn)了突破性進(jìn)展。 這一變化導(dǎo)致進(jìn)入的空氣流動(dòng)模式與通過清潔濾筒排放的粉塵需到達(dá)的最終位置一致。 由于重力會(huì)自然地將排出的粉塵顆粒向下引向除塵器底部的密閉殼，因此沉流式除塵器的空氣進(jìn)入模式現(xiàn)在有助于將粉塵顆粒輸送到裝置底部的存儲(chǔ)容器，而不是與之逆流。（見圖 C。）

這種改進(jìn)的氣流管理設(shè)計(jì)減少了粉塵的二次揚(yáng)塵，還可以通過使用裝有表面過濾超細(xì)纖維濾材的濾筒進(jìn)一步減少粉塵的二次揚(yáng)塵。 減少粉塵二次揚(yáng)塵可降低運(yùn)行壓降、延長(zhǎng)濾芯使用壽命，并減少用于脈沖清潔濾芯組件的壓縮空氣消耗 - 所有這些都有益于降低除塵器的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，并改善除塵器的總體擁有成本。

   沉流式除塵器（左側(cè)）與垂直掛式除塵器（右側(cè)）

先進(jìn)的氣流分析方法使沉流式除塵器設(shè)計(jì)得到進(jìn)一步的改進(jìn)。 優(yōu)化濾筒間距以及濾筒與濾筒壁間的尺寸，可以提高給定除塵器殼體尺寸的空氣過濾容量。 右側(cè)示例分析比較了沉流式和側(cè)入式除塵器的精細(xì)氣流管理設(shè)計(jì)結(jié)果。 左側(cè)沉流式除塵器顯示臟空氣室內(nèi)的較低流速，該流速可以使粉塵顆粒更為有效地隨著氣流排出。 相比之下，右側(cè)垂直掛式除塵器顯示較高的速度，以及灰斗部分的向上“清掃”模式，而這會(huì)影響清潔粉塵顆粒如何沉降到灰斗下方的密閉殼中。

通過新方法確定臟空氣入氣口位置來進(jìn)行低損耗預(yù)分離，可獲得更大的收益。 最近的設(shè)計(jì)進(jìn)展表明，當(dāng)臟空氣入氣口位于遠(yuǎn)離濾材的下流方向時(shí)，氣流容量會(huì)增加。 在該沉降區(qū)內(nèi)，重顆?？梢栽诓唤佑|濾材的情況下隨著氣流落下，氣流分布均勻，消除了可能會(huì)過早磨損濾材的高速“熱點(diǎn)”。 （見 圖 D。）

一些除塵器制造商以水平濾芯的軼事圖片為例進(jìn)行說明，這些濾芯的粉塵在濾芯組件頂部表面積聚并發(fā)生搭橋。 實(shí)際上，正確設(shè)計(jì)、操作和維護(hù)的沉流式除塵器具有反向脈沖清灰系統(tǒng)，可限制濾材表面的粉塵積聚。 有見識(shí)的濾筒式除塵器供應(yīng)商應(yīng)能夠提供全面的、可量化輸送至濾材的清潔能量的脈沖表現(xiàn)數(shù)據(jù)。

最近，脈沖清灰技術(shù)的一項(xiàng)重大突破引入市場(chǎng)，且目前僅在沉流式濾筒配置中可用。 通過控制脈沖清灰系統(tǒng)的壓縮空氣膨脹并最大限度地減少能量輸送損失這一設(shè)計(jì)，已證實(shí)新型清潔系統(tǒng)可提供超過 27% 的脈沖清潔能量。 清潔能源的增加可提高過濾能力，并降低壓縮空氣能耗。

集出眾的氣流管理設(shè)計(jì)、有效的脈沖清灰性能，和表面過濾納米纖維濾材于單個(gè)套件之中，沉流式除塵器可帶來令人驚嘆的空氣過濾容量效益。 評(píng)估除塵器氣流量的一種方法為將容積流率與濾材面積進(jìn)行對(duì)比。 上述空氣濾料比 (AMR) 或過濾速度通常用于確定給定應(yīng)用程序的設(shè)備尺寸。

除了除塵器的性能和容量之外，沉流式除塵器相較垂直掛式除塵器還具有可擴(kuò)展性和可配置性兩個(gè)額外優(yōu)勢(shì)。 沉流式除塵器的水平濾芯方向可將濾筒定位于基質(zhì)之中，該基質(zhì)可以增加高度和寬度，從而提高靈活性并減少車間總占地面積。 垂直掛式除塵器僅有一層濾芯，因此由于高度是固定的，需要通過增加寬度和深度來增加濾材面積。 這通常會(huì)導(dǎo)致增加總占地面積，以提高空氣過濾能力。

        防爆通風(fēng)是沉流式除塵器與垂直元件除塵器不同的另一領(lǐng)域。 防爆通風(fēng)口可裝于沉流式除塵器的頂部或側(cè)面，而不改變?cè)O(shè)備占地面積。 由于防爆通風(fēng)口必須位于垂直掛式除塵器的側(cè)面，因此通常需要擴(kuò)大其占地面積，以使通風(fēng)口向上。 許多工廠更喜歡向上式或頂部安裝式防爆通風(fēng)口，因?yàn)楸蓟鹧驿h和爆燃期間排放的物料都朝向上方，而上方對(duì)占地面積的影響更少。

最后，與舊式垂直掛式除塵器設(shè)計(jì)相比，沉流式除塵器的濾芯更換過程簡(jiǎn)化了組件更換，并有助于最大限度地減少操作人員接觸收集到的污染物的情況。 沉流式除塵器通常配有蓋板，一次僅能使用幾個(gè)濾筒。 如果除塵器位于室外可能多風(fēng)的位置，則可能是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)。 舊式垂直掛式除塵器通常需要較大的檢修門，而這會(huì)使操作人員和周圍區(qū)域暴露于整個(gè)臟空氣室中。 沉流式除塵器的水平濾筒拆卸也更為簡(jiǎn)單干凈，僅需操作人員將其手臂放入除塵器中，以接觸到濾筒。垂直掛式除塵器需要特殊工具來進(jìn)入洞穴狀的臟空氣室，或者需要操作人員進(jìn)入實(shí)際物理入口（可能為有限空間入口），以拿到箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)更深處的濾筒。 雖然幾乎所有除塵器設(shè)計(jì)均適應(yīng)便于濾芯檢修的工業(yè)平臺(tái)，也可通過活梯對(duì)下降氣流除塵器進(jìn)行檢修，從而減小對(duì)工作場(chǎng)所區(qū)域的影響。

鑒于濾筒檢修門較大、檢修較為困難以及濾芯一般較大/較重，對(duì)垂直懸掛除塵器的濾芯進(jìn)行更換時(shí)，一般都需要借助平臺(tái)、載人升降機(jī)或某些其他類型的精巧接觸工具。

面世 40 多年后，濾筒式除塵器仍然是一種面向多種不同行業(yè)中設(shè)施運(yùn)營(yíng)商的經(jīng)濟(jì)可靠的解決方案。 下降氣流式除塵器具有粉塵二次揚(yáng)塵更少、占地面積極小、配置靈活性較高、濾芯更換體驗(yàn)卓越等特點(diǎn)。 憑借這些用戶益處，下降氣流筒式除塵技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

源自  濾筒除塵之家 公眾號(hào)