大多数粉尘控制内容侧重于工业除尘器滤芯和工业除尘维护的进步,其中大多数侧重于使用滤筒滤芯的除尘器。虽然滤筒式除尘器有很多优点,但在北美有数千家工厂仍在购买和使用袋式除尘器。本文针对袋式除尘器所有者和操作人员的过滤需求展开了讨论。
虽然滤筒式除尘器有很多优点,但在北美有数千家工厂仍在购买和使用袋式除尘器。如果进入除尘器的气流超过 275°F 华氏度(135°C 摄氏度,华氏度 = 摄氏度*1.8+32),则可使用 P84、芳纶、聚苯硫醚和其他材料。如果烘干机气流中水分含量高,或气流中存在高酸/碱条件等情况下,则强烈建议使用聚丙烯。但是上述每一种应用均为特殊应用,需要使用由特殊材料制成的滤袋以满足您的特殊需求。
在大部分情况和应用下,标准聚酯可以适当过滤空气,持续使用时间合理,并且首次安装成本经济实惠,因此对于大多数应用而言,一直是滤袋的首选滤料。另一种可以提供更好的袋式除尘器性能且经济实惠的聚酯袋式除尘器是由水刺聚酯制成的过滤袋。
Dura-Life™ 涤纶织物收集袋用于一般用途的应用,以提高袋式除尘器性能。这些滤袋能够比传统的聚酯滤料实现更清洁的空气和更长的滤芯寿命,采用独特的水刺生产工艺,无需进行针刺,不会像传统滤料上一样带有大孔,导致嵌入粉尘、无法清洁而缩短滤袋寿命。Dura-Life 聚酯滤袋可提高大多数常见品牌袋式除尘器的性能。
以下几点概述了水刺聚酯滤芯的优点,这将有助于您在应用中释放袋式除尘器的性能:
1. 更均匀的滤料
常见的聚酯滤袋由针刺工艺毡制作而成。在此流程中,带有倒钩的大量针快速地上下移动穿过滤料纤维层,以将聚酯纤维缠结在一起,从而形成毡。
1976 年,DuPont 引入了一种新工艺,该利用微细水射流将纤维缠结在一起。水刺法的上述流程可提供比普通针刺毡聚酯更强、更均匀的材料,且孔洞更小。 终端过滤器产品称为 水刺织物、水刺或水刺无纺布。
2. 滤芯使用寿命更长
在袋式除尘器中使用水刺滤袋过滤粉尘时,滤袋外表面捕获粉尘比例远远大于普通聚酯滤袋外表面捕获粉尘比例。这种现象称为表面过滤。当需要通过滤袋内的反向脉冲将滤袋上的粉尘脉冲掉时,表面过滤的粉尘可轻松脱离滤袋,并落入袋式除尘器灰斗中。脉冲和滤芯清洁越有效,通过滤袋的气流越好(压降越小)。适当的气流表示袋式除尘器可继续有效过滤空气中的粉尘。
相反,由普通针刺毡制成的滤芯在孔径或结构上不似水刺聚酯滤袋般均匀。它们可能有许多更大的孔隙,这些滤袋上的粉尘往往会更深地嵌入纤维中。这被称为深层过滤,当需要清洁这些滤袋时,将滤袋上的粉尘脉冲掉会困难得多。从而导致滤袋更脏,限制其中气流,压降上升更快,压降更高。
上图中的结果来自加速实验室测试中获得的数据。盎司 (453. 6 克) 聚酯滤袋久 2-3 倍。
实验室和现场结果一致表明,水刺滤袋表面过滤能力更佳,脉冲清洁效果更好,因而使用寿命更久。确切地说,目前已知水刺滤袋的使用寿命比普通聚酯滤袋久两到三倍。
3. 削减排放
通过观察之前的压降图表,人们可能会推断空气更容易穿过水刺滤袋,因此,一定也会有更多的粉尘穿过水刺滤袋。但事实并非如此。事实上,水刺滤袋比普通针刺毡滤袋排放颗粒(2.5 microns 微米及更小颗粒)量少达 30%。同样,这得益于水刺聚酯较小的孔径和更均匀的材料。这对于使用袋式除尘器来保持工厂清洁,并达到 EPA 排放标准的工厂经理而言,可能大有裨益。
上述结果基于独立实验室,使用 ASTM D 6830-02,针对 2.5 microns 微米颗粒,测试而得。
4. 降低能源成本
刺滤袋表面过滤与较低压降的另一个优势是可以减少将空气排出袋式除尘器所需的风机能耗。由于滤袋限制较少,风机运作可以稍微轻松一点。此外,如果风机配备符合 EISA 标准的电机并采用变频驱动,则每年的能源节约会相当可观。下方示例显示,在配备 484 个滤袋的除尘器中使用水刺滤袋,每年可减少能耗逾 6,000 美元。显然,工厂配备的除尘器越多,潜在节能就越显著。
针刺聚酯滤袋净化空气照片 (300x)
水刺聚酯滤袋清洁 (300x)
这些照片是使用扫描电子显微镜拍摄用于过滤飞尘的除尘器中的滤袋滤料而得。使用 2,700 小时后将滤袋取下。空气滤料比为 4.5:1。运行2700小时后,聚酯袋的压降为6英寸(152.4毫米),水刺滤袋的压降为2英寸(50.8毫米)。
5. 降低维护成本
工厂员工最抗拒的工作之一就是更换袋式除尘器中的滤袋。更换滤袋时会尘土飞扬,而且十分脏乱,可能需要在极热或极冷的天气条件下进行,具体视地点和时间而定。除了令人不悦之外,对袋式除尘器所有公司而言,成本也会非常昂贵。通常情况下,须在工厂未运行的情况下进行滤袋更换,因为更换滤袋时需要关闭袋式除尘器。这可能会产生周末或假期人工费用,从而使项目成本更加昂贵。
现场经验表明,在由于压降过高产生更换需求的情况下,水刺滤袋的使用寿命比针刺毡聚酯滤袋长久。假设水刺滤袋使用寿命比针刺毡滤袋长久,且同时考虑人工成本和滤袋成本等因素,则工厂工人每次更换 484 滤袋装袋式除尘器的水刺滤袋,均可为工厂节约资金。同样,如果一家工厂有多个袋式除尘器,则节约费用可迅速累积。
许多公司目前仍在使用袋式除尘器来保持工厂清洁。借助水刺毡袋式除尘器滤芯的帮助,例如 Dura-Life 聚酯滤袋,工厂经理可保持工厂清洁,同时降低能耗和维护成本。
参考资料
- Kamath, M.G., Dahiya, A., and Hegde, R.R.(2004, April). Spunlace (Hydroentanglement)
- Rupp, J. (2008, July/August). Spunlace or Hydroentangled Nonwovens.
- Gupta, H. (2013 April). SpunlaceTechnique (Hydroentanglement: A Technique of Non-woven Production).