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过滤器

卷烟厂中央空调过滤器的优化研究

发表时间:2018-05-08 16:35:20浏览量:

卷烟生产是一种产尘作业,烟叶加工、烟丝输送与搀兑、烟支卷接过程中都会产生大量细小的粉尘,卷烟厂中央空调机组采用过滤器过滤粉尘,提高空调送风质量,并采用压缩空气自动反清洗过滤器。粉尘中含有烟油、烟碱等物质,容易积聚和粘附在过滤材料上,堵塞过滤网,造成自动反清洗不干净,空调送风阻力加大,影响机组正常运行。目前,对中央空调过滤器问题的优化研究,主要有过滤材料的更换[1-3],压缩空气反清洗系统改进[4],过滤效率与阻力选型[5-6]等,针对烟草行业过滤材料与结构,特别是过滤器反清洗介质与方式的研究较少。为此,根据行业粉尘特点,改进了过滤器材料和结构,采用高压水反冲洗等方法,以解决过滤器反清洗不干净问题,降低空调机组送风阻力,提高过滤器乃至空调机组运行的稳定性。 
1 存在问题 
1.1 普通过滤器工作原理 
卷烟厂中央空调过滤器安装于回风段后,表冷器加热器前,集中处理空调回风和新风中的粉尘,如图1。过滤器的滤材一般为筒式(如目前广泛采用的唐纳森滤筒),如图2,滤材采用星形多褶式结构,滤材表面复合一层超亚微米的超薄纤维可以有效的把细小粉尘颗粒过滤在滤材表面,粉尘不能深入滤料内部,具有高效、低阻、易于清灰等特点[7]。 
多个滤筒组合成滤筒矩阵,每个滤筒背风面安装有压缩空气喷嘴,根据设定条件(如压差、时间等)压缩空气进行脉冲式反清洗,吹落的粉尘散落于空调箱内定期清理或直接收集到一个集尘器中。 
1.2 问题分析 
根据回风中粉尘含量不同,空调过滤器的反清洗时间不同。但过滤器经过20次的压缩空气反吹洗后,烟草粉尘积聚在滤料上情况明显,过滤器容尘率下降,其阻力损失可能上升到500~800Pa,达不到预期的反吹效果,远超过卷烟厂空调机组空气过滤器的技术要求。此时需要将滤筒拆下来进行人工水洗,人工水洗5次后滤筒过滤效率明显降低,滤筒材料容易变形破损,则需进行更换。该部分工作造成维护工人劳动强度增大和维护成本增加。 
另一个问题,由于空调风向与压缩空气反吹清灰逆向,吹落的灰尘易被二次扬起,因此有些卷烟厂在空调过滤器反清洗阶段采取暂停空调运行的方式。 
2 改进方法 
2.1 过滤材料和结构 
采用一种新型的不锈钢纤维烧结毡过滤材料,由直径为微米级的不锈钢纤维经无纺铺制、叠配及高温烧结而成,耐水浸泡与冲击不变形。多层的不锈钢纤维毡按不同孔径层由内到外形成间隙不等的梯度层,以此获得极高的过滤精度和更大的容尘量,如图3所示。该过滤材料制作的空调过滤器具有容尘量大、过滤效率高、阻力损失小且上升慢等优点。 
为增大空气过滤面积、减小空气过滤风速和过滤阻力,板式过滤材料安装在槽形铝合金支架上,如图4。过滤风速控制在0.5m/s以下,过滤器初阻力小于100Pa。 
2.2 过滤器反清洗系统 
自动反清洗过滤系统由板式不锈钢纤维过滤材料、槽形安装支架、高压水清洁装置、高压水泵、电控箱等部件组成。在过滤器的出风侧逆向设置高压水喷头,根据设定条件(如当过滤器的阻力达到300Pa)自动启动高压水清洗装置,关闭相应凹槽的档风板,对每个凹槽里的板式过滤材料由上向下逐一清洗,清洗过程包括浸泡和冲洗两个环节,以保证清洗效果。高压水泵采用变频调节,以根据过滤器表面的污染情况提供最佳的喷水压力。冲洗后的水流由排水槽收集后外排,反清洗过程中空调可以正常开机运行。清洗后过滤器阻力控制在100Pa以内。 
3 应用效果 
改进后的中央空调过滤器,采用新型过滤材料和结构,过滤器自动反清洗系统改为高压水冲洗。过滤器初阻力在100Pa内,容尘量大,12-18小时左右反清洗依稀,清洗时不会扬尘造成二次污染,清洗后初阻力基本不上升,不影响过滤效率,清洗效果良好。该过滤器的送风阻力仅为原过滤器1/3-1/2,自动反清洗功能避免了人工换洗过滤器的工作,清洗效果良好,在反冲洗过程中不需停机,可以保证空调连续稳定运行。

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