小型脉冲袋式除尘器装置优化设计研制与运行模拟

崔国伟

（安徽三联学院 安徽 合肥 230601）

1 研究背景

粉尘对我们生活的影响是多种多样的，尤其是对名胜古迹、人的生活环境、产品的质量等。粉尘对人类的影响取决于它的颗粒直径和粉尘的密度，工作在这样环境下的人，操作的视线范围也会受到影响，如果吸入大量的粉尘，会使他的肺部纤维化，肺功能下降，危及人的生命安全[1]。对机器而言，如果机器工作在这样的环境当中，那么它的精确度就会降低，严重影响了机器的工作效率；对环境的污染表现在对有关文物古迹进行腐蚀和污染；同时降低大气的能见度。所以对于工业过程中产生的粉尘需要进行处理，由于脉冲式除尘器耗电量低，操控性能好，除尘效果显著，将成为首选的除尘装置。

在不同的领域对空气污染的程度也是不同的，首先是发电站，其次是化工产业，还有许多其他企业，比如造纸、水泥、冶金产业等。可见有不少企业的生产过程都在一定程度上对空气造成了污染，所以发展粉尘处理装置是多么重要[2]。我们对小型脉冲袋式除尘器装置优化设计，使用可编程序控制器实现过滤和清灰的工作，我们希望通过优化设计，提高布袋除尘器的工作效率，减少设备故障的发生。同时也希望在不影响设备工作的情况下进行滤袋的更换，同时通过改变原有的设备结构，来方便工作人员的操作和观察，以及在对高温气体方面，通过混合冷空气来进行降温。

2 小型除尘器基本组成

我们设计的除尘器由上箱体（由盖板和出风口组成）、中箱体、下箱体、反吹装置、清灰系统组成。箱体的一侧用有机玻璃代替，便于观察箱体内除尘情况，同时利用PLC 控制电磁阀使气体进出变得自动化，改变了滤袋的悬挂方式和反吹管道出口的形状，减少反吹所用的时间，同时确保在相同的时间内使用一个风机除尘更多，从而来实现节能。

3 小型除尘器工作过程与原理

3.1 过滤与清灰

含有粉尘的气体通过装置的进风口，进入下箱体和中箱体，然后再通过装置内的滤袋进而进入上箱体，气体中的大颗粒物会在重力的作用下直接落入到灰斗中，由于滤袋自身特性，粉尘和气体则会被分开，气体通过管道流过上箱体，并且从出风口流出。当粉尘在滤袋上面不断积累时，气体通过滤袋的阻力就会变大，这样通过的气体容量就会变小，为了解决这个问题，不让粉尘越积累越多，我们利用PCL 控制器将气包内压缩的气体以很高的速度喷到各个滤袋上。滤袋则会在气流的反作用下立马膨胀变形，并且发生振动，同时我们对滤袋采用软连接的方式，在气流的作用下，滤袋不仅可以立马膨胀，而且运动幅度也会增加，从而使滤袋表面的粉尘更容易掉落，这样滤袋就可以重新使用，气体通过滤袋也就变得更加容易了，进而保证了除尘器可以正常工作。清理下来的粉尘会掉落到清灰系统。进而被排出设备。当含尘气体温度过高时，滤袋可能承受不住高温，所以通过打开电磁阀，通入温度较低的气体使高温气体温度降低，既满足了要求，又降低了成本。最后是粉尘的收集阶段，也就是过滤和清灰过程被截下来的粉尘均落入灰斗，再由灰斗口一起排出，总体上解决了粉尘处理中遇到的问题[3]。

3.2 除尘器中的自动控制

气包内压缩气体是根据滤袋上的粉尘多少来进行吹出的，也就说根据气体通过滤袋时的阻力值，来通过自动化控制器对气包的电磁阀进行控制，进而控制清灰过程。同时我们还会利用30 秒的时间间隔除去电磁阀变化时管道中的粉尘。

整个控制系统都采用PLC 控制，如果在机器运行当中遇到什么问题，可以直接通过给PLC 编程来解决问题，方便工作人员的操作[4]。除尘器用PLC 控制，PLC 上安装自动复位开关，使用PLC 清灰程序控制器的好处在于提升了电磁阀和脉冲电磁阀的关系。

4 结语

反吹装置是除尘器的主要部件，清灰的系统影响着我们装置的整体效率，我们在清灰系统以及控制系统上面做了很大的改进，目的也是以最低的消耗来完成大量的工作。通过我们的设计，解决了清灰过程难的问题，也防止电磁阀被粉尘堵塞的情况，做到产品除尘效率高，安全可靠，进一步改善车间的生产环境和生活环境[5]。中国对除尘设备的需要是无穷的，同时我们在设想对于其他领域产生的粉尘进行处理，在对于除尘材料，尤其是耐高温纤维滤料也是我们应该考虑的地方。滤料的防磨性能、耐腐蚀性，也应该被考虑到装置优化的问题当中。对于从出风口流出的气体，可能含有一些不能处理掉的有害气体，在这个方面还值得我们去改进。同时对于气流进入时的分布情况也是需要考虑的内容。