針刺濾料過濾筒技術及應用探討
1 針刺(ci)濾料過濾筒的特(te)點
針刺濾(lv)料(liao)過(guo)(guo)濾(lv)筒為一體化(hua)的(de)設計(ji),安裝(zhuang)、維修快捷(jie)簡單,可適用于多(duo)種花板,被(bei)廣泛(fan)應(ying)用于過(guo)(guo)濾(lv)裝(zhuang)置內(nei),進行(xing)各種形式的(de)過(guo)(guo)濾(lv),如對水泥(ni)粉、炭(tan)黑粉、顏料(liao)粉、滑石粉、鐵氧化(hua)物、化(hua)學藥(yao)品粉塵(chen)等的(de)過(guo)(guo)濾(lv),汽車、火車的(de)空氣過(guo)(guo)濾(lv),化(hua)工、制藥(yao)、粉末冶(ye)金(jin)、鋼鐵、機械加工、造船(chuan)、陶瓷、煙草、噴(pen)涂(tu)等行(xing)業超細粉塵(chen)的(de)收(shou)集,貴重粉塵(chen)的(de)回收(shou),是新一代(dai)除塵(chen)的(de)理想(xiang)過(guo)(guo)濾(lv)元(yuan)件。
傳統的除塵布袋容易破裂或被鋼筋掛破,而針刺濾料過濾筒的過濾面積是傳統布袋的2~4倍,并可縮小除塵器的體積1/2~1/4,壽命也是傳統布袋的2倍,而且針刺濾料過濾筒孔隙率高,除塵效率高;濾筒濾料透氣性能較佳,過(guo)濾(lv)效果好,并可(ke)清洗(xi),重復使(shi)用(yong)。由于(yu)半表(biao)面過(guo)濾(lv)的(de)(de)特性,粉(fen)塵容易(yi)剝落,工作阻力(li)低,低氣壓也可(ke)清灰,耗氣量少,節省空壓機能(neng)源。針(zhen)刺濾(lv)料過(guo)濾(lv)筒還具有耐(nai)酸堿、耐(nai)高溫、耐(nai)磨,不(bu)易(yi)破損,使(shi)用(yong)壽命長等優點,適合多種工況條(tiao)件下(xia)使(shi)用(yong),能(neng)夠滿足不(bu)同的(de)(de)使(shi)用(yong)要求。
2 濾(lv)筒的過(guo)濾(lv)材料(liao)
過(guo)濾筒(tong)的關(guan)鍵是濾材,針(zhen)(zhen)刺濾料(liao)過(guo)濾筒(tong)的過(guo)濾材料(liao)采用80%細(xi)旦(dan)1.0DPET短(duan)纖維(wei)加上(shang)20%細(xi)旦(dan)0.8DPET短(duan)纖維(wei)以及PET高(gao)強低(di)伸基布,通過(guo)高(gao)速高(gao)密度細(xi)針(zhen)(zhen)針(zhen)(zhen)刺而成。濾料(liao)的過(guo)濾機(ji)理見下(xia)圖(tu)。
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針刺(ci)濾(lv)(lv)料(liao)(liao)牢固密(mi)實,密(mi)度可(ke)達到0.6g/cm3。由細旦纖(xian)(xian)維(wei)形成(cheng)(cheng)的(de)精(jing)細過濾(lv)(lv)料(liao)(liao),用(yong)高(gao)(gao)強低伸的(de)基(ji)布(bu)作為骨(gu)架(jia),使濾(lv)(lv)料(liao)(liao)具有良(liang)好的(de)過濾(lv)(lv)特性(xing)。如需生(sheng)產(chan)(chan)抗靜電的(de)濾(lv)(lv)料(liao)(liao)可(ke)加不銹鋼等導(dao)電纖(xian)(xian)維(wei)或通過基(ji)布(bu)加導(dao)電紗(sha)產(chan)(chan)生(sheng)導(dao)電性(xing)能,然(ran)后(hou)(hou)對濾(lv)(lv)料(liao)(liao)進行(xing)硬挺化(hua)(hua)處(chu)理,針刺(ci)濾(lv)(lv)筒濾(lv)(lv)料(liao)(liao)的(de)硬挺化(hua)(hua)采用(yong)耐高(gao)(gao)溫、耐腐蝕的(de)高(gao)(gao)分(fen)(fen)子(zi)材(cai)料(liao)(liao),經(jing)降(jiang)解(jie)加入發泡(pao)劑(ji)等其(qi)它(ta)助劑(ji)后(hou)(hou),讓高(gao)(gao)分(fen)(fen)子(zi)材(cai)料(liao)(liao)發泡(pao),然(ran)后(hou)(hou)在高(gao)(gao)溫條件下,使高(gao)(gao)分(fen)(fen)子(zi)材(cai)料(liao)(liao)交聯,重新(xin)組(zu)合(he),并(bing)產(chan)(chan)生(sheng)均(jun)(jun)勻(yun)(yun)微孔(kong)隙(xi)(xi),使成(cheng)(cheng)網纖(xian)(xian)維(wei)與纖(xian)(xian)維(wei)之間相粘并(bing)產(chan)(chan)生(sheng)均(jun)(jun)勻(yun)(yun)微孔(kong)。由于布(bu)料(liao)(liao)本(ben)身孔(kong)隙(xi)(xi)均(jun)(jun)勻(yun)(yun),涂上發泡(pao)后(hou)(hou)的(de)高(gao)(gao)分(fen)(fen)子(zi)材(cai)料(liao)(liao)后(hou)(hou),產(chan)(chan)生(sheng)的(de)孔(kong)隙(xi)(xi)更均(jun)(jun)勻(yun)(yun),更細密(mi),較軟(ruan)的(de)針刺(ci)布(bu)變成(cheng)(cheng)堅硬的(de)剛性(xing)濾(lv)(lv)料(liao)(liao),涂覆耐高(gao)(gao)溫發泡(pao)后(hou)(hou)的(de)高(gao)(gao)分(fen)(fen)子(zi)材(cai)料(liao)(liao)后(hou)(hou)均(jun)(jun)勻(yun)(yun)產(chan)(chan)生(sheng)1~3μm的(de)微孔(kong)隙(xi)(xi),孔(kong)隙(xi)(xi)率大于70%;過濾(lv)(lv)精(jing)度高(gao)(gao),相對過濾(lv)(lv)效率(1μm)大于99.9%;工作阻力(li)低,小(xiao)于1200Pa,初阻力(li)<200Pa,粉(fen)塵容易剝落,堵塞系數0.3~0.65,基(ji)本(ben)符合(he)半表面過濾(lv)(lv)機理。
針(zhen)刺濾(lv)料(liao)過濾(lv)筒的(de)過濾(lv)介質采用(yong)的(de)是合(he)成(cheng)纖維和(he)高(gao)性(xing)(xing)能、耐(nai)高(gao)溫的(de)高(gao)分子(zi)材料(liao),降(jiang)解(jie)速度低,濾(lv)筒在整個使(shi)用(yong)壽命內的(de)性(xing)(xing)能更為穩定(ding),而且(qie)具(ju)有很(hen)好的(de)過濾(lv)性(xing)(xing)能和(he)耐(nai)磨(mo)、耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)能以(yi)及(ji)較低的(de)維護成(cheng)本,并(bing)能安全(quan)操作(zuo)。
3 針刺濾料過濾筒(tong)的技術參數(shu)
過濾(lv)(lv)筒(tong)端(duan)蓋與(yu)濾(lv)(lv)料(liao)之(zhi)間、端(duan)蓋與(yu)中心管之(zhi)間粘(zhan)結的(de)密封(feng)膠采用聚氨(an)酯膠粘(zhan)劑(ji),灌封(feng)后表面平整(zheng),耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(130℃),粘(zhan)接強度(du)高(gao)(gao)(gao),抗(kang)(kang)拉(la)力大(da)于800N,具有(you)優異的(de)耐(nai)(nai)振動、耐(nai)(nai)溶劑(ji)、耐(nai)(nai)酸(suan)堿和良好的(de)耐(nai)(nai)氣(qi)候性(xing)。濾(lv)(lv)料(liao)可耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)150℃,在高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下的(de)尺寸穩(wen)定性(xing)非常好,濾(lv)(lv)料(liao)的(de)抗(kang)(kang)拉(la)強力高(gao)(gao)(gao)(大(da)于900N/5cm),破損(sun)壓(ya)力0.91MPa,透(tou)氣(qi)性(xing)好,透(tou)氣(qi)量(liang)大(da)于200L/m2·s,過濾(lv)(lv)筒(tong)的(de)初(chu)阻力小; 濾(lv)(lv)料(liao)的(de)耐(nai)(nai)磨(mo)性(xing)和抗(kang)(kang)折性(xing)是普通濾(lv)(lv)筒(tong)濾(lv)(lv)料(liao)的(de)兩(liang)倍以上,經(jing)1萬次彎曲試驗(yan)正(zheng)常,長期使用反(fan)吹壓(ya)力0.4~0.5MPa。
4 針刺濾(lv)料過濾(lv)筒的(de)測試
將(jiang)針刺濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)料過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)筒(tong)折疊(die)制成圓筒(tong),有效過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)面積為10.5m2。按照(zhao)GB12625-90要求,將(jiang)試(shi)(shi)驗(yan)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)筒(tong)安裝在濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)筒(tong)特性測(ce)試(shi)(shi)臺上,用(yong)滑石(shi)粉(fen)作(zuo)試(shi)(shi)驗(yan)粉(fen)塵,粉(fen)塵濃度的波動(dong)控(kong)制在20%之(zhi)內,利用(yong)滑石(shi)粉(fen)動(dong)態發(fa)塵,發(fa)塵時(shi)間(jian)不少(shao)于30分鐘,反復過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)及清灰操作(zuo)五次。用(yong)微壓(ya)計測(ce)定過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)筒(tong)的阻(zu)力(li),用(yong)計數法檢(jian)測(ce)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)筒(tong)的集塵效率(lv),檢(jian)測(ce)結果如(ru)下:
(1)潔凈濾(lv)料初阻力(li)120~170Pa,清洗(xi)之(zhi)后再生濾(lv)料阻力(li)200~280Pa,動(dong)態運行阻力(li)600~800Pa。濾(lv)料清洗(xi)之(zhi)后壓力(li)越(yue)低,過濾(lv)材(cai)料的回復性(xing)就越(yue)好。
(2)參照BIA測(ce)試標準,過濾風速控制(zhi)在(zai)(zai)0.056m/s。用計數(shu)法檢測(ce)過濾筒(tong)集(ji)(ji)塵效(xiao)率,先(xian)將過濾筒(tong)安(an)裝(zhuang)在(zai)(zai)濾筒(tong)特性測(ce)試臺上過濾空(kong)氣,然后使用光散射式激(ji)光塵埃粒子計數(shu)器,測(ce)定含塵空(kong)氣和(he)潔凈空(kong)氣的同一粒徑擋的粒子個(ge)數(shu),再求出(chu)集(ji)(ji)塵效(xiao)率。檢測(ce)結果為(wei),大于1μm的顆粒的集(ji)(ji)塵效(xiao)率是99.9%,集(ji)(ji)塵效(xiao)率很高。
總之(zhi),該種(zhong)濾料(liao)表面光滑疏(shu)水(shui),孔隙(xi)細小均勻(yun),粉塵(chen)(chen)易脫落(luo),過(guo)(guo)濾筒(tong)運(yun)行(xing)(xing)時容易清灰(hui),粉塵(chen)(chen)難以進(jin)入濾料(liao)深處,大大降低(di)了濾料(liao)的(de)(de)堵塞(sai)系(xi)數。實際(ji)剖析0.7mm厚(hou)的(de)(de)濾料(liao),其層(ceng)斷(duan)面中(zhong)(zhong)含有色微顆粒層(ceng)0.02~0.05mm厚(hou),基本實現了表面過(guo)(guo)濾,噴(pen)吹清灰(hui)效果(guo)好。從濾料(liao)初阻力(li)和再生濾料(liao)阻力(li)來看,濾料(liao)在長(chang)期運(yun)行(xing)(xing)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)阻力(li)上升速度(du)緩慢,運(yun)行(xing)(xing)阻力(li)低(di),并且具有良好的(de)(de)粉塵(chen)(chen)剝離性能,過(guo)(guo)濾筒(tong)運(yun)行(xing)(xing)時,低(di)氣壓(ya)也可清灰(hui),延(yan)長(chang)了清灰(hui)周期,大大提高了過(guo)(guo)濾筒(tong)的(de)(de)使(shi)用壽命。
5 針(zhen)刺濾(lv)料過(guo)濾(lv)筒與普(pu)通過(guo)濾(lv)筒在煙氣過(guo)濾(lv)中的應用比較(jiao)
(1)針(zhen)刺濾(lv)料(liao)過(guo)濾(lv)筒(tong)的濾(lv)料(liao)拉(la)伸強力、頂破強度、耐磨性和使用壽命等(deng)都比普通同類產品(pin)高1倍以上。
(2)針刺濾料過(guo)濾筒剝離率(lv)高,堵塞系(xi)數(shu)低,清灰效果明顯(xian),清灰時(shi)間可延(yan)長(chang)。
(3)針刺濾料(liao)過(guo)濾筒的運(yun)行阻(zu)力減小,動態運(yun)行平穩(wen),降低了運(yun)行成本。
(4)針(zhen)刺折疊式鋼性(xing)濾(lv)料(liao)均勻分布在濾(lv)筒上,大限(xian)度地縮(suo)小了(le)設(she)備體積(ji),應(ying)用(yong)(yong)于沉(chen)流式除塵器具有安裝方便,維護保養簡單,阻力低且較穩定,能耗低,過濾(lv)筒使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)長,而(er)且濾(lv)料(liao)表面光(guang)滑,可解決潮濕性(xing)、纖(xian)維性(xing)、聚結性(xing)粉塵的過濾(lv)。
(5)針刺濾(lv)(lv)料過(guo)濾(lv)(lv)筒的過(guo)濾(lv)(lv)介質采(cai)用(yong)合成纖(xian)維和(he)高性(xing)能、耐高溫的高分子材料,由于(yu)其具有優(you)良的物理(li)化(hua)學性(xing)質,可(ke)進行各種形式(shi)的過(guo)濾(lv)(lv),并且采(cai)用(yong)的纖(xian)維不同(tong),耐溫范圍也不同(tong)。
(6)針刺過濾筒還可根(gen)據用(yong)途進行抗靜電處理、化學處理等。
(7)過濾筒可采用(yong)多種快速(su)拆裝(zhuang)接頭形式,專門用(yong)作袋式除塵器的改造和(he)配(pei)新型脈(mo)沖除塵器,省時省工(gong)。
6 針刺濾料過濾筒應用(yong)實例
(1)鋁電解工業
針刺濾(lv)料(liao)過(guo)濾(lv)筒主要(yao)是(shi)用(yong)(yong)在鋁(lv)(lv)(lv)電(dian)(dian)解(jie)(jie)煙(yan)(yan)氣(qi)凈化(hua)系(xi)統和(he)鋁(lv)(lv)(lv)用(yong)(yong)炭素除(chu)塵(chen)(chen)系(xi)統。由于鋁(lv)(lv)(lv)電(dian)(dian)解(jie)(jie)槽煙(yan)(yan)氣(qi)凈化(hua)系(xi)統回(hui)收的(de)(de)(de)粉塵(chen)(chen)就是(shi)電(dian)(dian)解(jie)(jie)槽生(sheng)產使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)原料(liao)氧(yang)化(hua)鋁(lv)(lv)(lv),而且其產品成本較(jiao)高,因此(ci),鋁(lv)(lv)(lv)廠都要(yao)盡量(liang)減少(shao)粉塵(chen)(chen)排(pai)放(fang)(fang)量(liang)。采用(yong)(yong)針刺濾(lv)料(liao)過(guo)濾(lv)筒,每(mei)臺電(dian)(dian)解(jie)(jie)槽煙(yan)(yan)氣(qi)通(tong)過(guo)排(pai)煙(yan)(yan)管道匯(hui)集在一起進入凈化(hua)系(xi)統的(de)(de)(de)針刺濾(lv)料(liao)濾(lv)筒式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi),與(yu)煙(yan)(yan)氣(qi)中的(de)(de)(de)氟(fu)(fu)化(hua)氫(qing)混(hun)合,反應器(qi)(qi)和(he)過(guo)濾(lv)筒上(shang)的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)鋁(lv)(lv)(lv)濾(lv)層均(jun)可(ke)吸咐氟(fu)(fu)化(hua)氫(qing)氣(qi)體,吸附后的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)鋁(lv)(lv)(lv)通(tong)過(guo)濾(lv)筒式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)進行過(guo)濾(lv)分(fen)(fen)離后收集下來,一部分(fen)(fen)送到(dao)貯倉供電(dian)(dian)解(jie)(jie)槽生(sheng)產使用(yong)(yong),一部分(fen)(fen)再返(fan)回(hui)到(dao)濾(lv)筒式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)前的(de)(de)(de)煙(yan)(yan)道與(yu)煙(yan)(yan)氣(qi)中的(de)(de)(de)氟(fu)(fu)化(hua)氫(qing)氣(qi)體混(hun)合,使氟(fu)(fu)化(hua)氫(qing)氣(qi)體充分(fen)(fen)被氧(yang)化(hua)鋁(lv)(lv)(lv)吸附,保證較(jiao)高的(de)(de)(de)凈化(hua)效率(lv),排(pai)放(fang)(fang)濃度(du)<5mg/m3。
(2)水(shui)泥磨除塵器改造
除塵(chen)器入口濃度(du)(du)800g/m3,細(xi)過濾(lv)粉塵(chen)精度(du)(du)1μm,粉塵(chen)含有(you)一定量(liang)水(shui)分、油分,高運行溫度(du)(du)120℃,采用頂裝式針刺濾(lv)料過濾(lv)筒,與原(yuan)除塵(chen)器花板配合,除塵(chen)器改造(zao)費用很低,改造(zao)后(hou)的除塵(chen)器運行穩定、可靠(kao)。粉塵(chen)雖帶有(you)一定粘性,但該種(zhong)過濾(lv)筒清(qing)灰(hui)能力較強,清(qing)灰(hui)壓縮(suo)空氣0.4~0.5MPa,平均(jun)壓差能持續保(bao)持在1000Pa左右,出口排(pai)放濃度(du)(du)<50mg/m3,水(shui)泥(ni)磨產(chan)量(liang)提高了(le)約(yue)20%,除塵(chen)器風機耗(hao)電量(liang)降低近20%,磨機節電達18%以上。
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