滤筒式除尘器的滤筒用清洁装置的设计

黄敬贵+丁声文+魏江宁+林春荣+吕志宏

摘 要：一种适合对除尘用滤桶自动清洁的机构，涉及除尘设备技术领域。主要针对目前传统的滤筒除尘器中对滤桶和积存的粉尘的清洁方式和装置存在的不足，设计了一种滤筒用清洁装置。首先确定该装置的总体结构，其次介绍装置的技术安装方案、简述了本装置工作流程、说明了该装置的技术性能和技术特点。通过对滤桶粉尘的自动清洁，提高了滤桶清洁的自动化程度，最终实现对滤桶粉尘回收的工作质量和效率，增加了粉尘的利用率，减轻了操作劳动强度和难度，减少了人工清洁的成本，防止了粉尘对人身和环境的再次污染，提高工作效率。

关键词：滤桶除尘器 滤桶 清洁装置 工作流程 工作效率

The cartridge filter cartridge with clean device design

Huang Jinggui Ding Shengwen Wei jiangning

（Jiangxi ZhongYan industrial co.， LTD. Jiangxi nanchang 330096）

Abstract： this device a feeling for the dust-removing filter barrels hair clean， dust removal equipment technical field. Mainly aimed at the present situation of the traditional filter cartridge filter to filter barrels and accumulated dust cleaning method and device of a cartridge with cleaning device is designed. First determine the overall structure of the apparatus， secondly introduces device technology installation scheme， this paper briefly describes the working process of this device， illustrates the technical performance and technical characteristics of the device.Through the dust filter barrels of automatic cleaning， enhance the automation of the filter barrels cleaning， finally realizes the work quality and efficiency of dust collection of filter drums， increase the efficiency of dust， reduce the labor intensity and operation difficulty， reduce the cost of the artificial clean， prevent the dust again on personal and environmental pollution， improve the work efficiency.

0 引言

濾筒式除尘器是利用聚醋（纤维织物）或工业用纸质的过滤作用将含尘气体中的粉尘阻留在滤筒（见图1）上的集尘装置，其工艺分为两个部分，一是对含尘气体的过滤过程，含尘气体进入除尘器灰斗后，由于气流断面突然扩大及气流分布板作用，气流中一部分粗大颗粒在动和惯性力作用下沉降在灰斗；粒度细、密度小的尘粒进入滤尘室后，通过布朗扩散和筛滤等组合效应，使粉尘沉积在滤料表面上，净化后的气体进入净气室由排气管经风机排出。二是对该除尘器的滤筒进行清灰过程。

滤筒式除尘器的阻力随滤料表面粉尘层厚度的增加而增大。其阻力会随滤筒表面灰尘层厚度的增加而增大，当阻力达到一定值时，会影响滤筒的过滤效率。系统自带清灰功能会通过控制程序控制气阀的启闭来进行清灰工作。传统的滤筒除尘器有两种清灰方式，一种是高压气流反吹，一种是脉冲气流喷吹，实践表明前者的优点是气流均匀，缺点是耗气量大；后者的优点是耗气量小，缺点是气流弱小。无论是哪种方式，其通过喷吹小孔喷射出的压缩空气的喷吹高度和压力有限，脉冲气流或诱导气很难充分的进入滤筒，清灰效率就会大打折扣（见图3）。因此，由于这两种清灰方式的缺陷，仅靠其自身的清灰系统是很难将滤料表面积存的粉尘清理干净，在此过程中必须定期对滤筒进行更换和清洗，以确保过滤效果和精度，所以一般的更换时间是三至五个月。

更换下来的充满粉尘的滤桶只有通过人工操作才能进行更为彻底的清灰。常用的是采用人工用压缩空气吹扫或是用水枪进行喷射清理，前者吹扫时，粉尘漫天飞舞，会严重污染环境，对人的呼吸系统影响较大；用水枪进行喷射清理时，粉尘会随着水流流走，但滤桶表面内、外面会残留很多水渍，影响滤料的使用寿命。这两种方式对人员的身体容易造成伤害，对环境造成很大的二次污染。

综上所述，本装置主要是针对滤筒式除尘器的更换下来的充满粉尘的滤桶进行设计的滤筒用清洁装置，以解决目前滤筒的清灰、清洁技术的问题。

1 装置总体结构和技术方案

1.1 装置总体结构

滤筒式除尘器的滤筒用清洁装置主要包括六个部分：筒体装置、传动系统、进气系统、回收系统、定位系统、控制系统等六个部份。其结构原理剖视图如图4所示。

1.2技术及安装方案

请参阅图4，为实现自动清洁的目的，本装置提供如下技术方案。根据上图的系统结构原理图，筒体5的中部设置有转轴2，转轴2的中心开设有一定长度的通风长孔和喷吹小孔4，通风长孔和旋转气接头26进行联接，旋转气接头26和第二喷吹管25联接在一起，喷吹小孔4上通过焊接或螺纹配合方式和第二引射管15进行联接，从第二喷吹管25送来的高压空气通过通风长孔和喷吹小孔4向第二引射管15进行高压送风，第二引射管15由于其进口截面比出口截面更大，在压缩空气通入其以后，由于压缩空气的流速增大，提高了对滤桶3的喷吹效果；转轴2从下至上设置还有皮带轮27，支撑架28、下定位盘6、滤桶3、上定位盘1、定位销12等组成，皮带轮27通过皮带20、皮带轮21和电机23进行联接，由电机23通过皮带轮21、皮带20向皮带轮27提供传动动力从而带动转轴2转动；转轴2上设置安装有支撑架28，支撑架28上通过焊接或螺纹固定等方式把下定位盘6 安装在其上，定位盘6的上端面设置有定位圆槽，滤桶3定位安装在定位圆槽内，滤桶3的顶面设置有上定位盘1，上定位盘1安装好后由定位销12对滤桶3进行安装后的定位；

滤桶3定位安装好以后，由筒体5顶部有活动顶盖13对筒体5进行闭合，活动顶盖13内腔设置有密封垫10和定位套11，密封垫10对粉尘起密封作用，定位套11通过焊接在活动顶盖13的内侧中心位置，主要对转轴2起定位和转动作用，活动顶盖13通过旋转销轴14联接；旋转销轴14焊接安装在筒体5的一侧；动顶盖13的另一侧设置有拉环，活动顶盖13闭合后，拉环把活动顶盖13和筒体5紧紧扣紧，确保粉尘不泄漏。

筒体5内腔一侧设置有第一引射管18和第一喷吹管16，第一引射管18在第一喷吹管16的上、下端，可以对滤桶3外表面的粉尘进行喷吹；第一喷吹管16通过上、下两根固定杆17固定在筒体5上；筒体5的底部一侧开有出风口，出风口与风管7及风机8的进风口连接，风机8的出风口通过风管与回收处理箱9内腔连通；回收处理箱9的一側设置有出气孔，可以减少回收处理箱9的压强，同时将一些气体排出，且回收处理箱9内部设置有水，有效的对粉尘进行了吸收和处理，防止粉尘对工作人员的伤害，风机8位于支撑架28上。本实用新型通过电机工作带动皮带轮旋转，使得转轴转动，从而带动滤桶旋转，加上两处压缩空气的相互配合使用，高压气体不断冲刷滤桶表面和滤桶内腔，特别是高压气流涌入滤筒后，迅速膨胀，使滤筒膨胀变形产生振动，并在逆向气流冲刷的作用下，附着在滤筒外表面上的粉尘被剥离甩落掉入筒体底部中，然后甩落下来的粉尘被回收系统进行回收，完成滤桶的清灰工作，有效的提高了滤桶粉尘回收的工作质量和效率。

2、本装置工作流程：

该滤筒式除尘器的滤筒用清洁装置的清灰过程为：将活动顶盖13打开，放入需清洁的滤桶3并进行定位安装好，盖好活动顶盖13并扣紧，开启电机23和风机8，先向第一喷吹管16注入高压空气，在上下两根第一引射管18的高速气流作用下，把滤料里的粉尘不断吹出；同时，滤桶在转动时，在离心力的作用下滤料里的粉尘也被甩离滤桶；接着，向第二喷吹管25注入高压空气，高压空气从喷吹管经喷吹小孔4到第二引射管15，压缩空气通过所述第二引射管15对准所述滤筒3并射入其内，由于所述第二引射管15具有引导所述压缩空气的气流方向且增大所述压缩空气流速的作用，所以增加了所述第二引射管15喷射出的压缩空气所能喷射滤筒的高度和深度，可以使所述滤筒内充满逆气流，从而使沉积在滤筒表面上的粉尘不断脱落，继而在离心力的作用下被甩离滤桶表面，与此同时，不断被吹落和甩离滤桶的粉尘被风机8将筒体5内部的气流和粉尘通过7风管4吸出，粉尘落到回收处理箱9中，经过回收处理箱9的水将粉尘吸收，气流通过回收处理箱9的出气孔排出，当处理完成时，关闭电机23、风机8，取出滤桶，即完成对滤桶粉尘的清洁清理工作。本装置在控制系统的控制作用下，通过电机工作带动皮带轮旋转，使得转轴转动，从而带动滤桶旋转，加上两处压缩空气的高压、快速喷吹，在系统各部件之间的相互配合使用下，有效的提高了滤桶粉尘回收的工作质量和效率，同时，防止了粉尘对人身和环境的污染，增加了粉尘的利用率；整个装置，操作简单，使用方便，实用性强，对粉尘的回收质量提高，减少了成本，降低了对该滤筒清洁的难度，防止了粉尘对人身和环境的污染。

3、装置技术特点

该滤筒式除尘器的滤筒用清洁装置具有以下特点：

（1）自动化程度高，对粉尘清洁清理效率高、效果好：因为每套除尘器配备的滤桶的数量一般较多，因此，对滤桶的整体清洁效率和效果就有直接相关，也是衡量该装置的最主要一环。本文所设计的滤桶用清洁装置就是针对原来对滤桶的清洁方法和效果都不太理想的作业方式、方法作了进一步的提升和改进，改进后压缩空气的流速增大、能同时对滤桶内外的粉尘进行充分清理，且高压气流能充分进入滤筒内腔，并在腔体内迅速膨胀，使滤筒膨胀变形产生振动，并在逆向气流冲刷的作用下，附着在滤筒滤料表面上的粉尘被剥离掉落，清灰效果好，根据实际运行测算，技术改进后的清灰效率要比之前提高3-5倍。

（2）外观整洁大方，空间效率高：由于根据滤桶的常用尺寸采用了独特的立式造型设计，尺寸紧凑，不占有过多空间，对现场环境要求不高，方便部署。采用全铝合金设计，重量轻，整洁美观，防腐防锈。

（3）装置密封效果好，不易产生新的污染：整个装置采用了较好的密封材料进行密封，活动顶盖内侧设置有密封垫，对粉尘有着良好的密封效果；且回收处理箱内部设置有水，能有效的对粉尘进行了吸收和处理，防止粉尘对工作人员的伤害，大大减少粉尘对周围环境的污染。

（4）装置性能安全可靠：该装置本着以人为本的设计理念，把操作人员的人身安全放在了首位，在装置内还设计了一道安全屏障，如果装置的顶盖没关闭或提前打开，整台装置就会自动停止运转；电机、风机等外购件质量可靠性高，功耗低，确保性能稳定；同时传动采用同步带柔性设计，与同步带轮柔性胶合，消除不必要的噪音。这样措施都可以全方位有效确保操作人员的人身安全，确保设备安全运行。

（5）操作维护方便快捷：整机主要结构可先行安装好，清洁时只要完成滤桶的安装即可，节约时间且装置易于拆卸维护。

（6）筒体的底端为倒置的圆台形，下端内壁为倾斜面，便于粉尘的集中下落与回收

4 结束语

本文所畅述的清洁装置设计是在结合原来滤筒的自动清洁方法特点和不足进行的技术改进，经过制作和现场实验的证实，该装置可以在3-5分钟时间内完成对一个除尘滤桶的自动清灰工作，清灰效率达90%以上，且没有粉尘的泄漏，很好的解决了目前对除尘滤筒的自动清洁存在的问题，防止了粉尘对人身和环境的二次污染，降低了对该滤筒清洁的难度，操作性和适用性较强，做到了工效、质量和环保等诸方面的全面提升，符合当前企业生产的实际需要。

参考文献：

[1]孙一坚，欧阳莉，杨昌智. 滤筒式除尘器及其应用 《建筑热能通风空调》， 1995（2）：26-28

[2]张一帜，陈海焱，覃金珠. 滤筒除尘器及应用现状. 《能源与环境》[J]， 2009（5）：47-49

[3]陈荣敏. 卷烟厂空调除尘技术应用与发展. 《建筑热能通风空调》， 1997（3）：24-29

[4]吴利瑞，茅清希，梅红生，戴斌香. 滤筒结构优化试验研究. 《环境工程》[J]， 2003， 21（3）：39-41

[5]赵欢，林忠平，廖明月. 滤筒阻力分析及优化. 《洁净与空调技术》[J]， 2015（1）：1-6

[6]薛勇. 滤筒除尘器. 科学出版社， 2014

[7]张涛. 滤筒除尘器内部流场优化分析. 《青岛科技大学》[J]， 2015

作者简介：

黄敬贵（1969-），男，江西兴国人，江西中烟工业有限责任公司赣州卷烟厂工程师，主要从事设备管理、工程技术改造及在线检测设备的管理维护工作。

丁声文（1967-），男，江西兴国人，江西中烟工业有限责任公司赣州卷烟厂工程师，从事工程技术改造和投资项目管理等工作；

魏江宁（1984-），男，硕士，江西南昌人，一级建造师，工作单位：江西中烟工业有限责任公司，主要从事工程技术改造和投资管理等工作；

林春荣（1974-），男，江西兴国人，江西中烟工业有限责任公司赣州卷烟厂助理工程师，主要从事设备管理、工程技术改造及在线检测设备的管理维护工作。

吕志宏（1975-），男，江西兴国人，江西中烟工业有限责任公司赣州卷烟厂助理工程师，主要从事动力通用设备的管理维护工作。