專用便攜式車載袋除塵器的研究與應(yīng)用

胡冰

（中鋼集團(tuán)天澄環(huán)保科技股份有限公司，武漢430205）

1 便攜式車載袋除塵器工作原理

便攜式車載袋除塵被廣泛應(yīng)用在混凝土預(yù)制砂漿施工工藝中，具體的應(yīng)用原理如圖1所示。

圖1便攜式車載袋除塵器的工作原理

由圖1可知整個除塵過程為：含塵氣體經(jīng)過砂漿罐后，將含有粉塵的廢氣排除，而后使其在布袋正壓的作用下，從進(jìn)口1進(jìn)入車載除塵器。經(jīng)過過濾筒時，粉塵會被阻攔在濾袋2的外表面，剩余氣體被濾袋凈化后可以從出風(fēng)口4排放到大氣中。完成吹灰處理后，采用手動的方式開啟電磁閥開關(guān)6，而后利用壓縮空氣清掃過濾筒內(nèi)的灰塵，這部分灰塵經(jīng)過收集后進(jìn)入集灰斗7內(nèi)，最后通過排灰閥門8，然后采用手動的方式將其收入集塵布袋9內(nèi)[1]。

2 便攜式車載袋除塵器的技術(shù)參數(shù)

便攜式車載袋除塵器的技術(shù)參數(shù)包括：（1）外形尺寸：長×寬×高=715mm×420mm×850mm；（2）處理風(fēng)量：12m3/min；（3）入口粉塵的濃度＜100g/m3（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），且入口氣體的溫度應(yīng)＜120℃、出口粉塵的濃度則＜30mg/m3，確保除塵率高達(dá)99.9%；（4）濾筒材料與過濾的面積：濾筒的材料為聚酯纖維濾料，并使用橡膠圈進(jìn)行密封，共計過濾面積為7.8m2；（5）便攜式車載袋除塵器的反吹壓力：0.15～0.2MPa；（6）便攜式車載袋除塵器的電磁閥供電電壓：直流24V；（7）便攜式車載袋除塵器整機(jī)的質(zhì)量：80kg。

3 便攜式車載袋除塵器的設(shè)計

3.1 確定總過濾面積

根據(jù)《通風(fēng)除塵設(shè)備設(shè)計手冊》中的標(biāo)準(zhǔn)，為過濾面積的計算公式為：

式中，A為過濾面積，m2；L為處理風(fēng)量，m3/h；v為過濾風(fēng)速，m/s,一般過濾風(fēng)速的單位為m/min，因此，A=風(fēng)量（/60v）。

3.2 選擇濾袋

便攜式車載袋除塵器中，最多可以使用6個過濾袋，如果使用常規(guī)化的過濾袋，則每一個過濾袋的過濾面積在經(jīng)過準(zhǔn)確計算后，約為0.27m2，而后計算6個過濾袋的總過濾面積，約為1.62m2，而這無法達(dá)到要求的總過濾面積，所以，選擇時，應(yīng)使用褶皺形的濾筒，只有這才能達(dá)到總過濾面積的要求。結(jié)合相關(guān)實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，相同規(guī)格的褶皺形過濾筒，其實際具有的過濾面積可以達(dá)到一般過濾袋過濾袋的5倍以上，經(jīng)計算，6組過濾袋的總過濾膜面積可以達(dá)到6m2以上。

3.3 設(shè)計排灰閥門結(jié)構(gòu)

設(shè)計排灰閥門時，應(yīng)合理運用杠桿原理，而后對閥門結(jié)構(gòu)進(jìn)行巧妙的設(shè)計，使排灰閥門具有良好的實用性和創(chuàng)新性。

3.4 確定清灰方式

相比于振動清灰方式，壓縮空氣反吹清灰的效果更加明顯，所以，在具有壓縮空氣氣源的前提條件下，應(yīng)盡量采用壓縮空氣反吹清灰這種清灰方式。因為干混砂漿運輸車自身具有空壓機(jī)，其無論是壓力還是風(fēng)量，均能滿足便攜式車載袋除塵器使用壓縮空氣反吹清灰的要求。因此，選擇清灰方式時，可以使用脈沖噴吹技術(shù)，從而進(jìn)一步滿足便攜式車載袋除塵器的清灰要求。

4 對清灰效果造成影響的相關(guān)因素

4.1 過濾筒面積對清灰效果的影響

脈沖式除塵器的過濾能力會直接受到過濾袋面積的影響。在車載尺寸的明確要求下，合理選擇過濾筒面積也可以有效提高清灰的效果。若除塵器體積有限，應(yīng)使用褶皺形的濾筒，在確保規(guī)格型號保持不變的前提下，可以使過濾面積達(dá)到7.8m2，這樣一來，使過濾面積遠(yuǎn)高于普通過濾袋，而且清灰效果也有所提升。如果過濾袋的面積保持不變，濾筒直徑比較小，很容易發(fā)生憋氣的情況，從而導(dǎo)致整個清灰結(jié)構(gòu)發(fā)生振動，加劇整個清灰結(jié)構(gòu)的松動與老化，如果濾筒直徑過大，則容易增加壓縮空氣的消耗量。故此，應(yīng)在噴吹壓力穩(wěn)定、濾袋面積固定的前提條件下，合理提升濾筒的直徑，從而進(jìn)一步提高清灰效果。

4.2 噴吹時間與噴吹方式對清灰效果造成的影響

反吹管通常有2種噴吹方式：一種是將反吹風(fēng)經(jīng)過噴吹支管后引入每個濾袋的內(nèi)部，對風(fēng)管豎向布置多孔橫噴；另一種則是在反吹風(fēng)管的橫向處布置多點橫噴，圖2為噴吹時間分別為60ms、80ms、100ms時，濾袋的速度分布，由圖2可知，隨著噴吹時間的延長，會導(dǎo)致過袋上部的壁面壓力峰值提高，從而容易導(dǎo)致袋口破損；如果噴吹的時間比較短，且布袋的比較長，濾袋的底部無法膨脹，濾袋的壓力峰值就會降低，進(jìn)而影響噴吹效果。

圖2不同噴出時間下的濾袋壓力峰值

4.3 噴吹壓力對清灰效果造成的影響

經(jīng)過相關(guān)試驗證明，如果反吹風(fēng)清灰壓力保持在0.15～0.2MPa，褶皺型濾筒的清灰效果能夠維持正常，則清灰時間應(yīng)以每次吹灰結(jié)束后為最佳。

5 運行

將便攜式車載袋除塵器正式投入使用后，在經(jīng)過相關(guān)衛(wèi)生部門的檢測后，其顆粒物排放的實際濃度為0.647mg/m3，遠(yuǎn)低于GB 4915—2013《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于散裝水泥中轉(zhuǎn)站大氣污染物排放限值10mg/m3（敏感地區(qū)）的規(guī)定。同時，使用過濾膜采樣方法進(jìn)行采樣后，濾膜保存完整，說明在實際采樣過程中，大氣粉塵產(chǎn)生的壓力也在規(guī)定范圍內(nèi)。

6 結(jié)語

綜上所述，隨著我國工業(yè)行業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的除塵機(jī)器已經(jīng)無法滿足要求，所以，應(yīng)研制新型除塵器，將其應(yīng)用于工業(yè)行業(yè)，從而優(yōu)化除塵效果，達(dá)到環(huán)保要求，進(jìn)一步提高工業(yè)生產(chǎn)的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。