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如何为滤筒式除尘器选择合适的滤筒?

作者:广州新瑞环保     来源:www.xinruiep.com     发布时间:2018-04-20 17:10:16

前言:想要您的滤筒式除尘器按照预期执行,首先为您的滤筒选择正确的介质和结构。在阅读了一些过滤介质基础知识之后,本文将比较常见滤筒类型的性能特点和成本,并介绍为你的应用程序定制滤筒。

通过为您的应用选择合适的滤芯过滤介质和过滤器结构,可以让您的除尘器高效运行。选择正确的过滤器可以减少您的除尘器的风机能耗和过滤器清洁压缩空气使用量,延长过滤器的使用寿命,并降低除尘器的总拥有成本。

但是,选择能够处理您的操作条件和灰尘特性的过滤器不仅因许多可用的介质类型和过滤器构造选项而变得复杂,而且还受到影响您的应用的所有变量的影响。例如,运行时间、进入除尘器的粉尘量、粉尘的粒径和形状,以及粉尘是否有吸湿性、粘性、纤维状、磨蚀性,有毒性、易燃性或爆炸性都会影响您的过滤器选择。

滤筒

一些过滤介质的基础知识

在我们讨论常见过滤介质类型之前,让我们回顾一些可以帮助您比较过滤介质性能和成本的基础知识。

压降如何影响过滤介质寿命和能源成本

压降(或压力损失)是通过介质的气流阻力(也被认为是通过介质移动空气所需的损失能量)。整个介质的压降越高,维持通过除尘器的设计空气流量所需的能量(即风机功率)就越大。为了给除尘系统的吸尘罩提供足够的负压,通过除尘器的气流必须克服清洁介质的初始压力下降,以及由介质上积累的灰尘引起的额外压降。所以,过滤器使用寿命期间的压降如果降低,则操作整个除尘系统的能源成本也会降低。

过滤介质如何处理灰尘

过滤介质可以是深度加载或表面加载。

深度加载介质具有较大的空间(孔隙),允许灰尘颗粒深入介质基板。随着颗粒在基底内积聚,介质上的压降增加。为了克服这种额外的压降并保持通过除尘系统的正确的气流量,风扇将需要更多的马力,增加能耗,并且除尘器的过滤器清洁系统将不得不更频繁地进行循环清洁。就算脉冲喷吹的清洁也不太有效,因为颗粒沉积在介质基材内部深处。选择深度加载介质通常会导致更短的过滤器寿命和更高的除尘器运行成本。

表面加载介质在其表面上具有防止灰尘颗粒渗入介质基底的层或屏障。由于颗粒保留在介质表面上,介质孔隙更长,从而降低压降并降低能耗。表面加载还允许清洁系统以更长的清洁周期更有效地从介质移除收集的颗粒,并因此减少压缩空气使用量。较低的压降和改善的清洁性能导致比深度加载介质更长的过滤器使用寿命和更低的过滤器更换成本、除尘器停机时间更短。

如何衡量过滤效率

过滤效率是衡量当含有灰尘的空气流过介质时,介质清除了多少灰尘。这个简单的概念可以用很多方式表示,最常见的是分数效率,即除去的尘埃颗粒的数量,以及质量效率,这是去除的尘埃颗粒的总质量。在为您的应用程序考虑过滤介质的过滤效率时,这两种方法都很有用。

过滤效率有时会被错误地表示为比过滤介质能达到的效率更高(例如“99.9%+”)。但是这些更高的数字可能指示了除尘器运行时过滤器的质量效率。这种运行效率包括由介质表面积聚的灰尘颗粒提供的效率优势。请注意,只看运行效率可能无法准确衡量过滤介质与您的需求相匹配的程度。

过滤介质效率的一种更好的衡量标准是将过滤介质性能与运营效率隔离开来,是最低效率报告值(MERV)评级系统,源自ASHRAE标准52.2-2007:测试一般通风空气清洁设备以去除颗粒尺寸效率的方法。 1 MERV评分测量三种粒径范围内的介质分数效率,然后根据总结果为介质分配综合评分。 MERV等级越高,介质在更小尺寸范围内去除颗粒的效率越高。例如,MERV等级为9的介质对0.3至1.0微米的颗粒不起作用,从1至3微米的颗粒中俘获少于50%的颗粒,并且捕获至少85%的颗粒在3至10微米之间,同时MERV 16介质在所有三种尺寸范围内收集最少95%的颗粒。

常见的滤筒过滤介质的MEV额定值、性能特征和相对成本

表1:常见的滤筒过滤介质的MEV额定值、性能特征和相对成本

过滤介质如何受运行条件的影响

要选择一种介质,请考虑其承受各种可能会降低过滤效率或缩短过滤器寿命的操作条件的能力。这些操作条件包括高气流温度、收集到的颗粒中含有湿气或油雾、来自潮湿气流的冷凝、磨粒对介质表面的影响、频繁的过滤器清洁循环等。

如何评估过滤介质成本

根据过滤器生命周期成本评估过滤介质成本,过滤器生命周期成本包括过滤器初始成本、维护人员成本和过滤器更换停机时间成本、以及过滤器使用寿命期间的风机能耗和过滤器清洁压缩空气成本。通过查看这些组件成本中的每一项成本,您可以更全面地了解过滤介质的真实价值。

折叠滤筒式除尘器中常见过滤介质类型

使用以下有关最常用的滤筒式除尘器介质类型及其性能特征的信息来帮助选择过滤介质。表I列出了每种类型的MERV评级,以及介质的相对性能特征(包括粉尘释放特性,耐久性和压降)以及初始和生命周期成本。图1提供了每种过滤介质的放大视图。

纤维素和纤维素混合物

这些深度加载介质可以使用100%的纤维素或纤维素与聚酯的混合物(图1a)。他们的效率较低(MERV 8至10)。这两种类型,特别是100%的纤维素介质,具有较低的耐磨性和防潮性。它们通常用于使用寿命较短的低成本商品级过滤器,这使它们的生命周期成本相对较高。

纤维素混合物

图1a:纤维素混合物

纺粘聚酯

这种深度加载全合成介质(图1b)是100%聚酯。它具有比纤维素介质更好的粉尘释放特性和平均MERV等级(从10到11)。虽然它与纤维素介质具有相同的更短的过滤器寿命,但纺粘聚酯是除尘器中最常用的介质,因为它具有很强的耐磨性和耐湿性。过滤介质的初始成本相对较高,但生命周期成本适中。

纺粘聚酯

图1b:纺粘聚酯

纳米纤维

该表面加载介质(图1c)由施加于基材的超薄(0.07至0.15微米)合成纳米纤维层组成。纳米纤维层的作用类似于防护罩,以防止亚微米颗粒嵌入基材内,赋予这种介质优异的防尘性能和较高的MERV等级(从13到15)。介质的耐用性取决于基材材料,可以是纤维素或聚酯。纳米纤维介质的初始成本介于纤维素和纺粘聚酯介质之间,但其更好的性能和适中的生命周期成本提供了良好的性能与成本之间的平衡。

纳米纤维

图1c:纳米纤维

ePTFE膜

另一种表面加载介质是膨体聚四氟乙烯(ePTFE)膜介质,其由在纺粘聚酯基材上拉伸的ePTFE膜组成(PTFE也称为特氟龙)。与纳米纤维介质上的纳米纤维层相似,ePTFE膜(图1d)可以遮挡基材,因此颗粒不会嵌入基材中。这种过滤介质具有非常高的效率等级(MERV 16),并且耐腐蚀性和疏水性都很好。由于ePTFE膜过滤器的初始成本高于其他介质的初始成本,因此ePTFE膜介质通常仅在特定的应用需要时才使用。

聚四氟乙烯膜

图1d:聚四氟乙烯膜(EPTFE)

折叠滤筒式除尘器中常见的过滤器结构和处理方法

一旦你选择了过滤器的介质,你需要选择过滤器结构组成以处理灰尘和工艺条件。以下信息介绍了最常见的结构以及它们如何影响过滤器性能。

褶间距

相邻过滤器褶皱之间的距离(或气隙)称为褶皱间距。由于合成介质相对刚性,它们比较柔韧的基于纤维素的介质产生更宽的褶皱间距。褶皱间距越窄,在过滤器清洁过程中越难释放灰尘,而更宽的褶皱间距适用于处理不规则形状的灰尘颗粒和结块灰尘。但是,较宽的褶皱间距也会减少整个介质表面积,限制通过过滤器的气流并增加压降。

褶深。过滤褶皱从其外部褶皱(尖端)到其内部褶皱的长度称为褶皱深度。所有其他过滤器特性相同,较小的褶深将比较大的深度更有效地释放灰尘。然而,褶的深度必须与褶的间距平衡,因为褶越深,褶间距变得越小,过滤器就越紧密。

与较宽的褶皱间距一样,较小的褶皱深度减小了整个介质的表面积,减少了通过过滤器的气流并增加了压降。

外衬

大多数滤筒式除尘器标配扩展金属(或穿孔金属)外衬,以保护褶皱介质免受磨损和其他损坏。但对于处理粘稠、大的灰尘颗粒或凝聚性粉尘的应用,选择没有这种衬垫的过滤器会在过滤器清洁过程中提供更有效的粉尘释放。

阻燃处理

对于收集可燃性粉尘的应用,过滤介质可以使用阻燃化学品进行处理以抑制燃烧。虽然过滤器上的滤饼仍然是可燃的,但是阻燃处理将有助于控制火灾。

疏油处理

过滤介质可以用疏水疏油聚合物处理,用于收集潮湿或含油气流中的灰尘。这种处理会抑制介质吸收水分和油分。

耐热处理

对于处理高温气流的应用,过滤器的组成材料就需要升级。在这种情况下,过滤器介质不仅需要耐热性,还需要耐热垫片、衬垫和胶水或灌封胶。

防静电处理

在处理带静电的灰尘颗粒的应用中,静电力可以与介质纤维结合并抑制过滤器清洁过程中的灰尘释放。使用抗静电接地介质(例如浸渍有碳纤维或导电纤维的介质)或带接地线的滤网可以帮助消除过滤器中残留的静电,以帮助释放粉尘。

总结,滤筒应根据特定的应用、粉尘类型、气流等条件进行综合选型。



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