濾筒除塵器最主要的性能指標(biāo)
隨著超細(xì)粉技術(shù)的發(fā)展，在冶金、化工、輕工、電子、國(guó)防、核技術(shù)、航天都有著極其重要的應(yīng)用價(jià)值。由此，超細(xì)粉體的凈化、回收已成為與環(huán)境污染、職業(yè)安全健康、節(jié)能等相關(guān)的關(guān)注問(wèn)題。因此，有必要研究使用合理的除塵設(shè)備，提高超細(xì)粉塵的除塵效率。
 濾筒除塵器的過(guò)濾風(fēng)速約為0.34m/min，而且整個(gè)除塵器的流場(chǎng)基本穩(wěn)定。一般情況下，若含塵濃度高、粉塵顆粒小，過(guò)濾速度應(yīng)取小值，反之則取高值；粉塵的粘性大、粒度小、容重小，清灰困難，過(guò)濾風(fēng)速應(yīng)取低一些，反之可取高；脈沖除塵器的清灰效率高，過(guò)濾風(fēng)速較其他清灰方式的高一些；濾筒的清灰較普通濾袋困難，所以過(guò)濾風(fēng)速取低一些。
對(duì)于超細(xì)粉體凈化，由于超細(xì)粉體比重小，粒徑小的特點(diǎn)，為了提高凈化效率，應(yīng)適當(dāng)減小過(guò)濾風(fēng)速。含塵氣流由上進(jìn)入除塵器，經(jīng)過(guò)濾筒過(guò)濾，潔凈氣體由濾筒內(nèi)部進(jìn)入凈氣箱排出。這種氣流方式為順流式，含塵氣體中粉塵的沉降方向與氣體的運(yùn)動(dòng)方向相同，有利于粉塵沉降。含塵氣流從濾筒室底部或灰斗上部進(jìn)入除塵器，由上部排出稱(chēng)為下進(jìn)風(fēng)濾筒除塵器，含塵氣體自下而上的流動(dòng)方向與粉塵沉降方向相反，容易使粉塵重返濾筒表面，影響清灰效果，并增加設(shè)備阻力。
而且，水平式濾筒除塵器最大的特點(diǎn)是更換濾筒方便簡(jiǎn)單。所有濾筒只要旋開(kāi)濾筒外面的蓋板就可以從機(jī)體外面很方便地、甚至不用工具就能拆卸和安裝，做到使濾筒更換快速、簡(jiǎn)便和安全。同時(shí)，工人接觸有害顆粒的機(jī)會(huì)降到最低，最大限度地提高了安全性，也減少了工人不愿進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)的情況。
濾筒式除塵器除塵效率是所有除塵設(shè)備最基本最主要的性能指標(biāo)。在過(guò)濾初期由于濾料是清潔的，除塵效率較低；當(dāng)過(guò)濾一定時(shí)間濾料上有了粉塵初層后其除塵效率便隨之提高，這時(shí)除塵器對(duì)粉塵的捕集主要是通過(guò)濾料表面積聚的粉塵層起作用，與此同時(shí)設(shè)備阻力增加，系統(tǒng)耗能將加大。要保證濾料能持續(xù)有效地工作，應(yīng)定期地對(duì)除塵器進(jìn)行清灰。濾料在剛清灰后，粉塵層負(fù)荷明顯減少，短時(shí)間內(nèi)除塵效率會(huì)有所下降，清灰越徹底，則下降越明顯。但通常清灰后在濾料表面以及內(nèi)部還殘留一定量的粉塵即粉塵初層，所以仍能保持相對(duì)較高的除塵效率。
脈沖濾筒除塵器對(duì)于粒徑為0.5－5μm的超細(xì)粉體凈化效率都在99.9997%以上。過(guò)濾風(fēng)速在0.8－1.25m/min，其凈化效率達(dá)到99.9999%。
除塵效率主要與濾料和粉塵初層有關(guān)。通過(guò)電鏡掃描圖看出本實(shí)驗(yàn)單層濾料的平均孔徑較大，有的甚至大于200μm，但是，由于濾料是多層錯(cuò)位疊加制成的，使得濾料的孔徑大大減小，大約為10μm。還可以看出，部分粉塵附著在濾料表面，形成一層過(guò)濾層，此過(guò)濾層會(huì)將含塵氣流中的粉塵進(jìn)行二次過(guò)濾，提高過(guò)濾效率。
除塵器壓力損失(除塵器阻力)，一般用除塵器的進(jìn)出口全壓差表示。除塵器的壓力損失等于濾料阻力和除塵器的局部阻力之和。濾料阻力即是含塵氣體穿過(guò)濾料時(shí)產(chǎn)生的摩擦阻力。除塵器的局部阻力則是在氣體進(jìn)、出除塵器的過(guò)程中，由于氣體與壁板摩擦、折流、合流和擴(kuò)散時(shí)產(chǎn)生的渦流所引起的阻力。
振動(dòng)篩濾筒除塵器的阻力是隨著過(guò)濾風(fēng)速的增加而增加的。過(guò)濾風(fēng)速在1.25m/min內(nèi)，除塵器阻力小于300Pa；過(guò)濾風(fēng)速增大到2.0m/min后，除塵器阻力明顯增大。在2.8m/min時(shí)，最大阻力為1175Pa。
設(shè)備阻力隨過(guò)濾風(fēng)速的提高和濾料上積聚的粉塵層負(fù)荷的增加而增加，并隨濾料的結(jié)構(gòu)和過(guò)濾時(shí)間而變化。脈沖袋式除塵器阻力一般1000－1500Pa，脈沖濾筒除塵器阻力一般在1000Pa以下。
隨著過(guò)濾的進(jìn)行，濾料上的粉塵層逐漸增厚，阻力便相應(yīng)增加，這時(shí)如不及時(shí)清灰，就會(huì)使阻力一直上升，致使風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)量減少；同時(shí)由于濾料上的壓差增大至一定程度時(shí)，粉塵的穿透量就會(huì)增大，并可能使濾料縫隙間的沉積粉塵被抽走而使除塵效率降低。所以設(shè)備阻力達(dá)一定值時(shí)就必須清灰，以便將阻力控制在一定范圍內(nèi)，從而保證除塵器正常工作。
實(shí)際上，濾料清灰后其阻力只能降低到清灰前的20%－80%，這是因?yàn)榍寤也荒芷茐臑V料上的粉塵初層。在同樣條件下，采用高能量的清灰方式(脈沖噴吹、氣環(huán)反吹等)的設(shè)備阻力低于采用低能量清灰方式(機(jī)械振動(dòng)、逆氣流等)。一般情況是，脈沖噴吹濾筒除塵器的壓力損失在使用初期時(shí)增加較快，經(jīng)1－2月運(yùn)行后便趨于穩(wěn)定，以后雖有增加但很緩慢，大多數(shù)情況可以認(rèn)為是保持定值。
在除塵行業(yè)中，袋式除塵器自19世紀(jì)80年代開(kāi)始應(yīng)用以來(lái)，就一直是該行業(yè)的主力軍，近幾年濾筒除塵器以其優(yōu)越的性能開(kāi)始對(duì)袋式除塵器的地位有所影響。濾筒式除塵器是20世紀(jì)80年代由美國(guó)唐納森公司在袋式除塵器的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的的一種新型除塵器，采用新型濾筒為濾料，使其具有效率高、阻力低、維護(hù)管理簡(jiǎn)單、體積小、單位體積過(guò)濾面積大、結(jié)構(gòu)緊湊、更換濾筒方便、高性能等優(yōu)點(diǎn)。目前在國(guó)內(nèi)外各個(gè)行業(yè)都有普遍的應(yīng)用。隨著除塵技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是新型過(guò)濾材料的出現(xiàn)，濾筒除塵器的效率和經(jīng)濟(jì)性等都開(kāi)始超越傳統(tǒng)的袋式除塵器，且具有廣闊的發(fā)展前景。
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(kāi)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。
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