Downflow 筒式除尘案例介绍

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2019-01-07  环球过滤分离技术网   guolvfenlitech6

    近几十年来，利用称为滤筒的褶式滤料滤芯元件的粉尘收集已成为工业通风需求的普遍解决方案。 滤筒式除尘设备根据滤筒方向和箱体气流设计可分为两类：
1) 沉流式除尘器设计，配有水平放置的滤筒和位于所有滤材上方的脏空气进气口，
2) 横流式或上流式除尘器设计，配有垂直挂式滤筒和位于滤材下方或侧面的脏空气进气口。
工业通风市场中有一些人声称，配有垂直挂式滤筒的除尘器性能更为出众；他们引用了一些没有数据支持的逸闻示例。 然而，可信的事实支持沉流式除尘器设计更有优势，包括美国政府工业卫生学家会议 (ACGIH®) 工业通风手册：
    工业通风手册第 8.3.2 节中陈述，美国环境保护局发起的研究表明，脏空气气流的向下流动可带来出众的性能表现。 这种向下流动可与重力一起作用，将粉尘颗粒输送至灰斗，从而减少再沉积。
在回顾有关该主题的其他因素之前，简要回顾一下筒式除尘的起源是有益的。
在二十世纪七十年代，滤筒式除尘器最初设计用于袋式除尘器，这些除尘器配有垂直挂式布袋，脏空气会通过滤芯下方进入除尘器。 （见 图 A。） 滤芯元件的褶式滤料可提供出众的过滤效率，并且与同类织物滤袋相比排放更低。 然而，新型除尘器仍然具有许多与其袋式除尘器前身同样的局限性，包括：
从清洁滤筒中排出的粉尘在进入灰斗/密闭壳之前仍然需要抵抗进入的空气。 这导致滤材表面粉尘二次扬尘，净运行压降升高，滤芯使用寿命缩短。
由于维修滤芯仍然需要操作人员通过大检修门打开脏空气室，滤芯更换活动一直耗时、脏乱，且通常令人不悦。



A) 上流式垂直滤筒
B) 横流式垂直滤筒
C) 初代沉流式滤筒
D) 升级版沉流式滤筒，配有与沉降区连接的进气口
多年以来，通过安装侧面进气口，实现了垂直挂式除尘器设计的改进（这一设计使操作人员可以通过滤材旁边，而不是其下方，进入除尘器）。 从而可以减少一部分粉尘二次扬尘。 然而，清洁过的粉尘颗粒仍然会受进入空气的影响，并且滤筒更换过程仍会使操作人员和除尘器周围环境暴露于通向脏空气室的出口。 （见 图 B。）

最后于 20 世纪 80 年代，通过将滤筒由垂直方向旋转为水平方向，并将脏空气入气口置于所有滤材上方，实现了突破性进展。 这一变化导致进入的空气流动模式与通过清洁滤筒排放的粉尘需到达的最终位置一致。 由于重力会自然地将排出的粉尘颗粒向下引向除尘器底部的密闭壳，因此沉流式除尘器的空气进入模式现在有助于将粉尘颗粒输送到装置底部的存储容器，而不是与之逆流。（见图 C。）
这种改进的气流管理设计减少了粉尘的二次扬尘，还可以通过使用装有表面过滤超细纤维滤材的滤筒进一步减少粉尘的二次扬尘。 减少粉尘二次扬尘可降低运行压降、延长滤芯使用寿命，并减少用于脉冲清洁滤芯组件的压缩空气消耗 - 所有这些都有益于降低除尘器的运营费用，并改善除尘器的总体拥有成本。


   沉流式除尘器（左侧）与垂直挂式除尘器（右侧）

先进的气流分析方法使沉流式除尘器设计得到进一步的改进。 优化滤筒间距以及滤筒与滤筒壁间的尺寸，可以提高给定除尘器壳体尺寸的空气过滤容量。 右侧示例分析比较了沉流式和侧入式除尘器的精细气流管理设计结果。 左侧沉流式除尘器显示脏空气室内的较低流速，该流速可以使粉尘颗粒更为有效地随着气流排出。 相比之下，右侧垂直挂式除尘器显示较高的速度，以及灰斗部分的向上“清扫”模式，而这会影响清洁粉尘颗粒如何沉降到灰斗下方的密闭壳中。
通过新方法确定脏空气入气口位置来进行低损耗预分离，可获得更大的收益。 最近的设计进展表明，当脏空气入气口位于远离滤材的下流方向时，气流容量会增加。 在该沉降区内，重颗粒可以在不接触滤材的情况下随着气流落下，气流分布均匀，消除了可能会过早磨损滤材的高速“热点”。 （见 图 D。）
一些除尘器制造商以水平滤芯的轶事图片为例进行说明，这些滤芯的粉尘在滤芯组件顶部表面积聚并发生搭桥。 实际上，正确设计、操作和维护的沉流式除尘器具有反向脉冲清灰系统，可限制滤材表面的粉尘积聚。 有见识的滤筒式除尘器供应商应能够提供全面的、可量化输送至滤材的清洁能量的脉冲表现数据。
最近，脉冲清灰技术的一项重大突破引入市场，且目前仅在沉流式滤筒配置中可用。 通过控制脉冲清灰系统的压缩空气膨胀并最大限度地减少能量输送损失这一设计，已证实新型清洁系统可提供超过 27% 的脉冲清洁能量。 清洁能源的增加可提高过滤能力，并降低压缩空气能耗。
集出众的气流管理设计、有效的脉冲清灰性能，和表面过滤纳米纤维滤材于单个套件之中，沉流式除尘器可带来令人惊叹的空气过滤容量效益。 评估除尘器气流量的一种方法为将容积流率与滤材面积进行对比。 上述空气滤料比 (AMR) 或过滤速度通常用于确定给定应用程序的设备尺寸。
除了除尘器的性能和容量之外，沉流式除尘器相较垂直挂式除尘器还具有可扩展性和可配置性两个额外优势。 沉流式除尘器的水平滤芯方向可将滤筒定位于基质之中，该基质可以增加高度和宽度，从而提高灵活性并减少车间总占地面积。 垂直挂式除尘器仅有一层滤芯，因此由于高度是固定的，需要通过增加宽度和深度来增加滤材面积。 这通常会导致增加总占地面积，以提高空气过滤能力。

        防爆通风是沉流式除尘器与垂直元件除尘器不同的另一领域。 防爆通风口可装于沉流式除尘器的顶部或侧面，而不改变设备占地面积。 由于防爆通风口必须位于垂直挂式除尘器的侧面，因此通常需要扩大其占地面积，以使通风口向上。 许多工厂更喜欢向上式或顶部安装式防爆通风口，因为爆燃火焰锋和爆燃期间排放的物料都朝向上方，而上方对占地面积的影响更少。
最后，与旧式垂直挂式除尘器设计相比，沉流式除尘器的滤芯更换过程简化了组件更换，并有助于最大限度地减少操作人员接触收集到的污染物的情况。 沉流式除尘器通常配有盖板，一次仅能使用几个滤筒。 如果除尘器位于室外可能多风的位置，则可能是一个很大的优势。 旧式垂直挂式除尘器通常需要较大的检修门，而这会使操作人员和周围区域暴露于整个脏空气室中。 沉流式除尘器的水平滤筒拆卸也更为简单干净，仅需操作人员将其手臂放入除尘器中，以接触到滤筒。垂直挂式除尘器需要特殊工具来进入洞穴状的脏空气室，或者需要操作人员进入实际物理入口（可能为有限空间入口），以拿到箱体结构内更深处的滤筒。 虽然几乎所有除尘器设计均适应便于滤芯检修的工业平台，也可通过活梯对下降气流除尘器进行检修，从而减小对工作场所区域的影响。
鉴于滤筒检修门较大、检修较为困难以及滤芯一般较大/较重，对垂直悬挂除尘器的滤芯进行更换时，一般都需要借助平台、载人升降机或某些其他类型的精巧接触工具。
面世 40 多年后，滤筒式除尘器仍然是一种面向多种不同行业中设施运营商的经济可靠的解决方案。 下降气流式除尘器具有粉尘二次扬尘更少、占地面积极小、配置灵活性较高、滤芯更换体验卓越等特点。 凭借这些用户益处，下降气流筒式除尘技术具有明显的优势。

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