专用便携式车载袋除尘器的研究与应用

胡冰

（中钢集团天澄环保科技股份有限公司，武汉430205）

1 便携式车载袋除尘器工作原理

便携式车载袋除尘被广泛应用在混凝土预制砂浆施工工艺中，具体的应用原理如图1所示。

图1便携式车载袋除尘器的工作原理

由图1可知整个除尘过程为：含尘气体经过砂浆罐后，将含有粉尘的废气排除，而后使其在布袋正压的作用下，从进口1进入车载除尘器。经过过滤筒时，粉尘会被阻拦在滤袋2的外表面，剩余气体被滤袋净化后可以从出风口4排放到大气中。完成吹灰处理后，采用手动的方式开启电磁阀开关6，而后利用压缩空气清扫过滤筒内的灰尘，这部分灰尘经过收集后进入集灰斗7内，最后通过排灰阀门8，然后采用手动的方式将其收入集尘布袋9内[1]。

2 便携式车载袋除尘器的技术参数

便携式车载袋除尘器的技术参数包括：（1）外形尺寸：长×宽×高=715mm×420mm×850mm；（2）处理风量：12m3/min；（3）入口粉尘的浓度＜100g/m3（标准大气压下），且入口气体的温度应＜120℃、出口粉尘的浓度则＜30mg/m3，确保除尘率高达99.9%；（4）滤筒材料与过滤的面积：滤筒的材料为聚酯纤维滤料，并使用橡胶圈进行密封，共计过滤面积为7.8m2；（5）便携式车载袋除尘器的反吹压力：0.15～0.2MPa；（6）便携式车载袋除尘器的电磁阀供电电压：直流24V；（7）便携式车载袋除尘器整机的质量：80kg。

3 便携式车载袋除尘器的设计

3.1 确定总过滤面积

根据《通风除尘设备设计手册》中的标准，为过滤面积的计算公式为：

式中，A为过滤面积，m2；L为处理风量，m3/h；v为过滤风速，m/s,一般过滤风速的单位为m/min，因此，A=风量（/60v）。

3.2 选择滤袋

便携式车载袋除尘器中，最多可以使用6个过滤袋，如果使用常规化的过滤袋，则每一个过滤袋的过滤面积在经过准确计算后，约为0.27m2，而后计算6个过滤袋的总过滤面积，约为1.62m2，而这无法达到要求的总过滤面积，所以，选择时，应使用褶皱形的滤筒，只有这才能达到总过滤面积的要求。结合相关实验数据进行分析，相同规格的褶皱形过滤筒，其实际具有的过滤面积可以达到一般过滤袋过滤袋的5倍以上，经计算，6组过滤袋的总过滤膜面积可以达到6m2以上。

3.3 设计排灰阀门结构

设计排灰阀门时，应合理运用杠杆原理，而后对阀门结构进行巧妙的设计，使排灰阀门具有良好的实用性和创新性。

3.4 确定清灰方式

相比于振动清灰方式，压缩空气反吹清灰的效果更加明显，所以，在具有压缩空气气源的前提条件下，应尽量采用压缩空气反吹清灰这种清灰方式。因为干混砂浆运输车自身具有空压机，其无论是压力还是风量，均能满足便携式车载袋除尘器使用压缩空气反吹清灰的要求。因此，选择清灰方式时，可以使用脉冲喷吹技术，从而进一步满足便携式车载袋除尘器的清灰要求。

4 对清灰效果造成影响的相关因素

4.1 过滤筒面积对清灰效果的影响

脉冲式除尘器的过滤能力会直接受到过滤袋面积的影响。在车载尺寸的明确要求下，合理选择过滤筒面积也可以有效提高清灰的效果。若除尘器体积有限，应使用褶皱形的滤筒，在确保规格型号保持不变的前提下，可以使过滤面积达到7.8m2，这样一来，使过滤面积远高于普通过滤袋，而且清灰效果也有所提升。如果过滤袋的面积保持不变，滤筒直径比较小，很容易发生憋气的情况，从而导致整个清灰结构发生振动，加剧整个清灰结构的松动与老化，如果滤筒直径过大，则容易增加压缩空气的消耗量。故此，应在喷吹压力稳定、滤袋面积固定的前提条件下，合理提升滤筒的直径，从而进一步提高清灰效果。

4.2 喷吹时间与喷吹方式对清灰效果造成的影响

反吹管通常有2种喷吹方式：一种是将反吹风经过喷吹支管后引入每个滤袋的内部，对风管竖向布置多孔横喷；另一种则是在反吹风管的横向处布置多点横喷，图2为喷吹时间分别为60ms、80ms、100ms时，滤袋的速度分布，由图2可知，随着喷吹时间的延长，会导致过袋上部的壁面压力峰值提高，从而容易导致袋口破损；如果喷吹的时间比较短，且布袋的比较长，滤袋的底部无法膨胀，滤袋的压力峰值就会降低，进而影响喷吹效果。

图2不同喷出时间下的滤袋压力峰值

4.3 喷吹压力对清灰效果造成的影响

经过相关试验证明，如果反吹风清灰压力保持在0.15～0.2MPa，褶皱型滤筒的清灰效果能够维持正常，则清灰时间应以每次吹灰结束后为最佳。

5 运行

将便携式车载袋除尘器正式投入使用后，在经过相关卫生部门的检测后，其颗粒物排放的实际浓度为0.647mg/m3，远低于GB 4915—2013《水泥工业大气污染物排放标准》中关于散装水泥中转站大气污染物排放限值10mg/m3（敏感地区）的规定。同时，使用过滤膜采样方法进行采样后，滤膜保存完整，说明在实际采样过程中，大气粉尘产生的压力也在规定范围内。

6 结语

综上所述，随着我国工业行业的发展，传统的除尘机器已经无法满足要求，所以，应研制新型除尘器，将其应用于工业行业，从而优化除尘效果，达到环保要求，进一步提高工业生产的社会效益与经济效益。