工藝空調(diào)在線除塵過濾網(wǎng)材料的研究及應(yīng)用

劉庚 金偉 曹凱

摘 要：卷煙企業(yè)為保障卷煙產(chǎn)品質(zhì)量，對環(huán)境溫濕度的控制有較高要求，通常采用組合空調(diào)系統(tǒng)來維持一個(gè)恒濕恒溫與潔凈的環(huán)境，系統(tǒng)需長時(shí)間運(yùn)行，因此組合空調(diào)系統(tǒng)是卷煙企業(yè)重要的輔助保障設(shè)備。組合空調(diào)系統(tǒng)主要包括新風(fēng)段、回風(fēng)段、過濾段、表冷段、加熱段、加濕段和送風(fēng)段，車間空氣的清潔主要依靠過濾段保障。部分空調(diào)區(qū)域由于工作場所灰塵過大導(dǎo)致過濾器頻繁阻塞，也是煙草行業(yè)存在的共性問題。一方面過濾網(wǎng)堵塞造成空調(diào)能力下降，影響工藝指標(biāo)的穩(wěn)定性；另一方面空調(diào)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境變差，電機(jī)運(yùn)行負(fù)荷增大，降低設(shè)備使用壽命。要解決過濾網(wǎng)堵塞問題，首先要找到一種適用于在線除塵裝置的過濾材料。本文著重介紹一種工藝空調(diào)在線除塵過濾網(wǎng)材料以及該材料在卷煙企業(yè)工藝空調(diào)除塵段的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：工藝空調(diào)；在線除塵；過濾網(wǎng)；材料

1 引言

因社會實(shí)踐機(jī)緣，本人有幸參與了《一種工業(yè)中央空調(diào)初效前置過濾除塵裝置》的研發(fā)，對此裝置所用過濾網(wǎng)材料做了實(shí)驗(yàn)和研究，濾材的最終選用滿足了工藝空調(diào)過濾效果。

卷煙企業(yè)為保障卷煙產(chǎn)品質(zhì)量，對環(huán)境溫濕度的控制有較高要求，通常采用組合空調(diào)系統(tǒng)來維持一個(gè)恒濕恒溫與潔凈的環(huán)境，系統(tǒng)需長時(shí)間運(yùn)行，因此組合空調(diào)系統(tǒng)是卷煙企業(yè)重要的輔助耗能設(shè)備。組合空調(diào)系統(tǒng)主要包括新風(fēng)段、回風(fēng)段、過濾段、表冷段、加熱段、加濕段和送風(fēng)段，車間空氣的清潔主要依靠過濾段保障。部分空調(diào)區(qū)域由于工作場所灰塵過大導(dǎo)致過濾器頻繁阻塞，一般1-2天就會造成過濾堵塞報(bào)警，需要人工時(shí)刻關(guān)注，及時(shí)清理，也是煙草行業(yè)存在的共性問題。一方面過濾網(wǎng)堵塞造成空調(diào)能力下降，影響工藝指標(biāo)的穩(wěn)定性；另一方面空調(diào)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境變差，電機(jī)運(yùn)行負(fù)荷增大，降低設(shè)備使用壽命。為解決過濾網(wǎng)堵塞問題，首要問題是研究一種能適用于在線除塵裝置的過濾材料，以滿足在線除塵設(shè)備運(yùn)行及空調(diào)過濾需求。本文著重介紹一種適用于工藝空調(diào)在線除塵裝置過濾網(wǎng)材料的研究及應(yīng)用。

2 工藝空調(diào)過濾的理論基礎(chǔ)研究

卷煙企業(yè)為保障卷煙產(chǎn)品質(zhì)量，對環(huán)境溫濕度及含塵量的控制有較高要求，通常采用組合空調(diào)系統(tǒng)來維持一個(gè)恒濕恒溫與潔凈的環(huán)境，工藝空調(diào)過濾段主要保證車間空氣的過濾。一般工藝空調(diào)過濾分為三類：

初效過濾：適用于空調(diào)系統(tǒng)的初級過濾，主要用于過濾 5μm 以上塵埃粒子。初效過濾器有板式、折疊式、袋式三種樣式，外框材料有紙框、鋁框、鍍鋅鐵框，過濾材料有無紡布、尼龍網(wǎng)、活性碳濾材、金屬孔網(wǎng)等，防護(hù)網(wǎng)有雙面噴塑鐵絲網(wǎng)和雙面鍍鋅鐵絲網(wǎng)。

中效過濾：中效過濾器主要用于中央空調(diào)和集中送風(fēng)系統(tǒng)。中效空氣過濾器，主要用于捕集1-5μm的顆?；覊m及各種上懸浮物，廣泛應(yīng)用于各種空調(diào)設(shè)備及空調(diào)系統(tǒng)中，在對空氣凈化潔凈度要求不嚴(yán)格的場所，經(jīng)中效過濾器處理后的空氣可直接送至用戶。中效袋式過濾器（bag filter）邊框有冷板噴塑、鍍鋅板等形式，過濾材料有無紡布、玻璃纖維等，過濾效率60～95%。

高效過濾：高效空氣過濾器主要用于微電子工業(yè)、精密儀器儀表、醫(yī)療衛(wèi)生、生物工程、制藥及食品等行業(yè)使用和各類潔凈室、潔凈隧道、高效送風(fēng)口、凈化工作臺、風(fēng)淋室等凈化設(shè)備中的空氣末級過濾。該產(chǎn)品采用超細(xì)玻璃纖維濾料，熱溶膠為分隔物，專用鋁型材外框，聚氨酯雙組份密封膠，閉孔海綿密封條，噴塑鋼網(wǎng)勻流板等經(jīng)過嚴(yán)格的工藝精制而成，捕集0.1～0.5um的細(xì)小微粒。

3 在線除塵過濾材料的研究

在線除塵裝置內(nèi)置于工藝空調(diào)箱體內(nèi)除塵段，在空調(diào)運(yùn)行過程中，除塵裝置運(yùn)行，通過過濾網(wǎng)的不斷移動(dòng)，保持過濾段前后壓差小于限定值。在線除塵過濾材料需要具備以下幾項(xiàng)特征：一是材料為阻燃或非燃材料；二是具備抗拉性能。三是過濾網(wǎng)目數(shù)能滿足壓差與過濾需要。

3.1 過濾材料材質(zhì)選擇

工業(yè)上應(yīng)用的過濾網(wǎng)按其結(jié)構(gòu)分為撓性介質(zhì)，剛性介質(zhì)及松散性過濾介質(zhì)三大類。由于在線除塵裝置所用過濾網(wǎng)需要進(jìn)行卷收，因此從撓性介質(zhì)過濾材料中選取。

毛織與棉質(zhì)材料：在堿性介質(zhì)中，濾布會產(chǎn)生溶脹，而工藝空調(diào)中，煙草粉塵具有堿性，不宜選用棉質(zhì)濾布。聚氯乙烯布：對酸，鹽，礦物油，微生物的作用具有穩(wěn)定能；但受氧化劑，濃堿作用會遭破壞，有光滑的表面，利于卸渣，但只能在60?C以下使用，因此不適用于工藝空調(diào)箱體內(nèi)。聚丙烯布：有很強(qiáng)的耐酸（有機(jī)和無機(jī)），堿腐蝕能力和彈性。使用溫度最高可達(dá)110?C，價(jià)格低，但布的強(qiáng)度較弱，安裝在在線除塵裝置不能滿足強(qiáng)度要求。腈綸濾網(wǎng)：耐酸堿性、耐腐蝕性佳，阻力低，可反復(fù)清洗，過濾效率不受清洗影響，耐沖擊強(qiáng)度佳。最終選擇腈綸濾網(wǎng)材料。

3.2 過濾材料目數(shù)選擇

過濾材料目數(shù)對于空調(diào)過濾器存在兩方面影響，一是過濾效果，二是過濾材料前后壓差。目數(shù)越大，過濾效果越好，但是過濾材料前后壓差越大，目數(shù)越小，過濾效果越差，但是過濾材料前后壓差越小，為在過濾效果與過濾壓差之間找到適用于在線除塵裝置的最優(yōu)效果，通過實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行了最佳過濾網(wǎng)選擇。

第一項(xiàng)：18目濾材測試，測試初始狀態(tài)：濾材前負(fù)壓314Pa，濾材后負(fù)壓483Pa，初始壓差169Pa。測試時(shí)長：24小時(shí)；測試結(jié)果：空調(diào)過濾器壓差增量78Pa，每小時(shí)過濾器壓差增量3.25Pa，大于要求2.5Pa。

測試結(jié)論：18目濾材雖與空調(diào)初效25目接近，但初效為人字瓦楞編織，無法有效過濾煙塵，初效在開機(jī)運(yùn)行后約24小時(shí)已見嚴(yán)重阻塞。

第二項(xiàng)：40目濾材測試

測試初始狀態(tài)：濾材前負(fù)壓211Pa，濾材后負(fù)壓517Pa，初始壓差306Pa，不滿于要求300Pa。測試時(shí)長：24小時(shí)。測試結(jié)果：空調(diào)過濾器壓差增量43Pa，每小時(shí)過濾器壓差增量1.79Pa，滿足要求2.5Pa。

測試結(jié)論：40目濾材可有效過濾部分煙塵，初效濾網(wǎng)肉眼沒有觀察到煙塵積累，降低初效阻塞情況的設(shè)想可以實(shí)現(xiàn)，但由于濾網(wǎng)過密，初始風(fēng)阻過大。

第三項(xiàng)：30目濾材測試

測試初始狀態(tài)：濾材前負(fù)壓245Pa，濾材后負(fù)壓492Pa，初始壓差247Pa，滿足要求。測試時(shí)長：24小時(shí)。測試結(jié)果：空調(diào)過濾器壓差增量57Pa，每小時(shí)過濾器壓差增量2.37Pa，滿足要求2.5Pa。

測試結(jié)論： 30目濾材在經(jīng)過24小時(shí)運(yùn)行，可部分過濾煙塵，初效表面出現(xiàn)中度煙塵積累，其過濾效果尚可。

結(jié)論：選擇30目濾材。

4 在線過濾材料在工藝空調(diào)上的應(yīng)用及效果驗(yàn)證

測試初始狀態(tài)：空調(diào)初效過濾器前負(fù)壓658Pa，后負(fù)壓728Pa.觀察時(shí)間：運(yùn)行24小時(shí)10分。

測試結(jié)論：初效過濾器前負(fù)壓632，濾材后負(fù)壓759，30目濾材在經(jīng)過近24小時(shí)運(yùn)行，過濾器表面出現(xiàn)少許煙塵積累，壓差增量57Pa，小時(shí)增量2.37Pa，滿足設(shè)計(jì)要求小于2.5Pa。

除塵裝置過濾材料壓差在252Pa-318Pa之間波動(dòng)，滿足運(yùn)行壓差小于320Pa要求，卷材卷進(jìn)6.6米，速度控制穩(wěn)定，運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)良好。

驗(yàn)證：為驗(yàn)證設(shè)備長期穩(wěn)定性，10月20日進(jìn)行試運(yùn)行開始，一直運(yùn)行至11月18日，過濾材料壓差最大值達(dá)到321Pa停止運(yùn)行，排除停產(chǎn)時(shí)間，在線除塵裝置累計(jì)運(yùn)行524小時(shí)，滿足連續(xù)運(yùn)行145小時(shí)要求，完成目標(biāo)。

新型在線除塵過濾網(wǎng)適用于有煙塵較大的組合空調(diào)在線除塵裝置，不但可以顯著降低人工清洗頻次，更對設(shè)備使用壽命、節(jié)能降耗，提升工藝指標(biāo)保證上有明顯成效。改造完成后單臺空調(diào)預(yù)計(jì)年節(jié)約費(fèi)用為5.4萬元。

5 結(jié)論

1）通過在線除塵過濾網(wǎng)材料的研究及應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了工藝空調(diào)在線除塵裝置的高效使用，保證了工藝空調(diào)過濾效果，同時(shí)提高了節(jié)能水平，充分滿足煙廠空調(diào)過濾除塵的需求。

2）在線除塵過濾材料可廣泛應(yīng)用于煙廠工藝空調(diào)在線除塵工藝段，同時(shí)不需要對工藝空調(diào)原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。

參考文獻(xiàn)

[1]呂琳.自動(dòng)板式空調(diào)過濾器在工業(yè)中的應(yīng)用.《中國新技術(shù)新產(chǎn)品》2013年第24期：127-127.

[2]劉俊.棉紡廠除塵系統(tǒng)的改造實(shí)踐體會[A].全國紡織空調(diào)除塵新技術(shù)、新設(shè)備、新成果研討會論文集[C].2007年.

[3]孫俊科，李彥，姜秀溪.高效環(huán)保過濾材料的開發(fā)研制[J].非織造布；2005年02期.

[4]劉呈坤，馬建偉.非織造布過濾材料的性能測試及產(chǎn)品應(yīng)用[J].非織造布；2005年01期.

[5]葛怡.2009年全國過濾材料和工業(yè)呢氈高新技術(shù)推廣應(yīng)用交流會召開[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品；2009年06期.

[6]肖容緒.我國的袋式除塵器和耐高溫過濾材料[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品；2005年03期.

[7]吳善淦.除塵除有害氣體專用袋式除塵器及其過濾材料[A].中國硅酸鹽學(xué)會環(huán)保學(xué)術(shù)年會論文集[C].2004年.