袋除尘滤料过滤性能测试平台改造研究

俞应珍，于淼涵

（南京际华三五二一环保科技有限公司，南京 210001）

袋式除尘器作为高效除尘、控制粉尘排放最有效的手段，其应用越来越广泛。过滤材料是工业用袋式除尘器的关键，其性能直接影响着除尘效果，而过滤效率是滤料重要的性能之一。

1 过滤性能测试标准分析

为了保证测试的再现性和重复性，测试仪器和标准测试程序的选择尤其重要。《袋式除尘器技术要求》（GB/T 6719—2009）对滤料过滤性能的标准测试程序做出了规定，目的是对在标准条件下可清洗滤料的性能进行对比。这些标准条件是从多种可能的条件下筛选出来的，符合典型的操作模式，故能表征滤料在实际运行条件下的过滤与分离性能。本测试方法对于不同工业用滤料均可做出较好评价。标准测试程序的四阶段顺序见表1，滤料动态滤尘性能标准测试参数见表2。

表1 标准测试程序的四阶段顺序

表2 滤料动态滤尘性能标准测试参数

2 AFC（自动频率控制）-132 滤料测试台

在选择合适的测试方法时，需考虑过滤器测试的实用性和灵活性，同时测试的执行不应该花费太多时间且应易于操作。

AFC-132 滤料测试台是一种比较先进的滤料过滤效率测试平台，整个系统包括气动单元、流量控制单元、测试管道、发生装置、颗粒物测试装置、电控柜和操作控制平台等。AFC-132 滤料测试台见图1。

图1 AFC-132 滤料测试台

整个测试台的设计结构紧密、轻便，而且在运行测试过程中，仅仅需要额外提供三相380V 交流电源和大于8bar 的压缩空气，就能适用于实验室的各种使用情况。

但在测试过程中，发现该测试平台存在以下不足：

（1）现有AFC 测试平台是水平放置的以测试空气净化滤料为主的测试平台，而《袋式除尘器技术要求》（GB/T 6719—2009）针对的袋除尘滤料一般为竖式悬垂，故在模拟实际工况条件上存在较大差异。

（2）由于管道水平放置，在测试中存在反吹阶段粉尘积累、高浓度粉尘快速反吸等问题。

（3）在进行10 000 次测试的人工老化阶段，上游混匀管道积灰严重，粉尘无法排出，受测滤料有效过滤面积大幅减少，测试结果的准确性无法保证。

鉴于上述问题，需要对AFC-132 测试平台进行改造。

3 测试平台的改造

参照《袋式除尘器技术要求》（GB/T 6719—2009）中的滤料动态过滤性能测试仪（见图2），对AFC-132 滤料测试台进行了以下几个方面的改造：

图2 滤料动态过滤性能测试仪

（1）增加了竖向管道，发尘器管道入口至滤料夹具中心点350mm，滤料夹具中心点至排灰阀下端300mm。

（2）竖向管道上部增加了减压装置和单向阀，当压力过大时可及时排压，以减少喷吹造成的脉冲正压，同时单向阀可以避免外部空气灌入测试管道。

（3）竖向管道下部增加了排灰系统，在10 000次反吹过程中，可以及时将积灰排出，避免灰尘堆积过高，从而影响滤料的有效过滤面积。

改造后的AFC-132 滤料测试台见图3。

图3 AFC-132 滤料测试台（改造后）

4 标准测试

本次改造虽未改动AFC-132 测试平台的粉尘发散和喂入单元，但竖向管道的增加必然会影响含尘气体浓度，所以要对仪器进行标定，调节粉尘喂入状态，使之达到标准测试条件。

AFC-132 滤料测试台测试管道直径为150mm，滤料受测面积为0.017 7m2，根据《袋式除尘器技术要求》（GB/T 6719—2009）规定的2m/min 过滤速度，计算标准上灰量应为10.62g/h。

通过称量在测试条件和相对气体流量下滤料上粉尘的增加量可得到平均含尘气体浓度。每批次的粉尘都需重新称量上灰量，同批次的粉尘也需经常进行对比测试。含尘气体浓度的标定情况见表3。

表3 含尘气体浓度的标定情况

以浓度为x、转速V(R)为y作直线，得方程y=kx+b，将x=10.5 代入，所得y值即为转速：V(R)=2.4278×10.5-10.833=14.7r/min。

5 模拟实际工况测试

为了验证改造效果，对聚苯硫醚（PPS）+聚四氟乙烯（PTFE）复合滤料的过滤性能进行了测试，测试结果见图4。测试过程中，滤料开始的阻力为66.3Pa，30 个周期结束时的残余阻力为135.7Pa；第一个周期的时间为18 分46 秒，第30 个周期的时间为6 分7 秒；30 个周期的过滤效率为99.992%；30 个周期的粉尘剥离率为92.3%。

图4 改造后的AFC 平台测试结果

该PPS+PTFE 复合滤料经东北大学滤料检测中心使用《袋式除尘器技术要求》（GB/T 6719—2009）中的标准装置进行测试，检测结果见表4。两份检测结果基本一致，说明改造后的AFC 测试平台满足《袋式除尘器技术要求》（GB/T 6719—2009）的标准测试要求，证明了此次改造的准确性和可行性[1]。

表4 测试报告

6 结语

AFC-132 测试平台经改造后，既保留了原有设计结构紧密轻便、适合于实验室使用的优点，又克服了管道积灰、受测滤料有效过滤面积减少的缺点，所搭建的实验平台既能满足《袋式除尘器技术要求》（GB/T 6719—2009）的标准测试要求，又可以模拟生产现场的实际工况参数，发尘浓度、过滤风速、清灰压力等在一定范围内可调，得出的实验数据更加全面，对于滤料的优化和发展具有重要意义。