濾筒式除塵器的濾筒用清潔裝置的設計

黃敬貴+丁聲文+魏江寧+林春榮+呂志宏

摘 要：一種適合對除塵用濾桶自動清潔的機構，涉及除塵設備技術領域。主要針對目前傳統的濾筒除塵器中對濾桶和積存的粉塵的清潔方式和裝置存在的不足，設計了一種濾筒用清潔裝置。首先確定該裝置的總體結構，其次介紹裝置的技術安裝方案、簡述了本裝置工作流程、說明了該裝置的技術性能和技術特點。通過對濾桶粉塵的自動清潔，提高了濾桶清潔的自動化程度，最終實現對濾桶粉塵回收的工作質量和效率，增加了粉塵的利用率，減輕了操作勞動強度和難度，減少了人工清潔的成本，防止了粉塵對人身和環境的再次污染，提高工作效率。

關鍵詞：濾桶除塵器 濾桶 清潔裝置 工作流程 工作效率

The cartridge filter cartridge with clean device design

Huang Jinggui Ding Shengwen Wei jiangning

（Jiangxi ZhongYan industrial co.， LTD. Jiangxi nanchang 330096）

Abstract： this device a feeling for the dust-removing filter barrels hair clean， dust removal equipment technical field. Mainly aimed at the present situation of the traditional filter cartridge filter to filter barrels and accumulated dust cleaning method and device of a cartridge with cleaning device is designed. First determine the overall structure of the apparatus， secondly introduces device technology installation scheme， this paper briefly describes the working process of this device， illustrates the technical performance and technical characteristics of the device.Through the dust filter barrels of automatic cleaning， enhance the automation of the filter barrels cleaning， finally realizes the work quality and efficiency of dust collection of filter drums， increase the efficiency of dust， reduce the labor intensity and operation difficulty， reduce the cost of the artificial clean， prevent the dust again on personal and environmental pollution， improve the work efficiency.

0 引言

濾筒式除塵器是利用聚醋（纖維織物）或工業用紙質的過濾作用將含塵氣體中的粉塵阻留在濾筒（見圖1）上的集塵裝置，其工藝分為兩個部分，一是對含塵氣體的過濾過程，含塵氣體進入除塵器灰斗后，由于氣流斷面突然擴大及氣流分布板作用，氣流中一部分粗大顆粒在動和慣性力作用下沉降在灰斗；粒度細、密度小的塵粒進入濾塵室后，通過布朗擴散和篩濾等組合效應，使粉塵沉積在濾料表面上，凈化后的氣體進入凈氣室由排氣管經風機排出。二是對該除塵器的濾筒進行清灰過程。

濾筒式除塵器的阻力隨濾料表面粉塵層厚度的增加而增大。其阻力會隨濾筒表面灰塵層厚度的增加而增大，當阻力達到一定值時，會影響濾筒的過濾效率。系統自帶清灰功能會通過控制程序控制氣閥的啟閉來進行清灰工作。傳統的濾筒除塵器有兩種清灰方式，一種是高壓氣流反吹，一種是脈沖氣流噴吹，實踐表明前者的優點是氣流均勻，缺點是耗氣量大；后者的優點是耗氣量小，缺點是氣流弱小。無論是哪種方式，其通過噴吹小孔噴射出的壓縮空氣的噴吹高度和壓力有限，脈沖氣流或誘導氣很難充分的進入濾筒，清灰效率就會大打折扣（見圖3）。因此，由于這兩種清灰方式的缺陷，僅靠其自身的清灰系統是很難將濾料表面積存的粉塵清理干凈，在此過程中必須定期對濾筒進行更換和清洗，以確保過濾效果和精度，所以一般的更換時間是三至五個月。

更換下來的充滿粉塵的濾桶只有通過人工操作才能進行更為徹底的清灰。常用的是采用人工用壓縮空氣吹掃或是用水槍進行噴射清理，前者吹掃時，粉塵漫天飛舞，會嚴重污染環境，對人的呼吸系統影響較大；用水槍進行噴射清理時，粉塵會隨著水流流走，但濾桶表面內、外面會殘留很多水漬，影響濾料的使用壽命。這兩種方式對人員的身體容易造成傷害，對環境造成很大的二次污染。

綜上所述，本裝置主要是針對濾筒式除塵器的更換下來的充滿粉塵的濾桶進行設計的濾筒用清潔裝置，以解決目前濾筒的清灰、清潔技術的問題。

1 裝置總體結構和技術方案

1.1 裝置總體結構

濾筒式除塵器的濾筒用清潔裝置主要包括六個部分：筒體裝置、傳動系統、進氣系統、回收系統、定位系統、控制系統等六個部份。其結構原理剖視圖如圖4所示。

1.2技術及安裝方案

請參閱圖4，為實現自動清潔的目的，本裝置提供如下技術方案。根據上圖的系統結構原理圖，筒體5的中部設置有轉軸2，轉軸2的中心開設有一定長度的通風長孔和噴吹小孔4，通風長孔和旋轉氣接頭26進行聯接，旋轉氣接頭26和第二噴吹管25聯接在一起，噴吹小孔4上通過焊接或螺紋配合方式和第二引射管15進行聯接，從第二噴吹管25送來的高壓空氣通過通風長孔和噴吹小孔4向第二引射管15進行高壓送風，第二引射管15由于其進口截面比出口截面更大，在壓縮空氣通入其以后，由于壓縮空氣的流速增大，提高了對濾桶3的噴吹效果；轉軸2從下至上設置還有皮帶輪27，支撐架28、下定位盤6、濾桶3、上定位盤1、定位銷12等組成，皮帶輪27通過皮帶20、皮帶輪21和電機23進行聯接，由電機23通過皮帶輪21、皮帶20向皮帶輪27提供傳動動力從而帶動轉軸2轉動；轉軸2上設置安裝有支撐架28，支撐架28上通過焊接或螺紋固定等方式把下定位盤6 安裝在其上，定位盤6的上端面設置有定位圓槽，濾桶3定位安裝在定位圓槽內，濾桶3的頂面設置有上定位盤1，上定位盤1安裝好后由定位銷12對濾桶3進行安裝后的定位；

濾桶3定位安裝好以后，由筒體5頂部有活動頂蓋13對筒體5進行閉合，活動頂蓋13內腔設置有密封墊10和定位套11，密封墊10對粉塵起密封作用，定位套11通過焊接在活動頂蓋13的內側中心位置，主要對轉軸2起定位和轉動作用，活動頂蓋13通過旋轉銷軸14聯接；旋轉銷軸14焊接安裝在筒體5的一側；動頂蓋13的另一側設置有拉環，活動頂蓋13閉合后，拉環把活動頂蓋13和筒體5緊緊扣緊，確保粉塵不泄漏。

筒體5內腔一側設置有第一引射管18和第一噴吹管16，第一引射管18在第一噴吹管16的上、下端，可以對濾桶3外表面的粉塵進行噴吹；第一噴吹管16通過上、下兩根固定桿17固定在筒體5上；筒體5的底部一側開有出風口，出風口與風管7及風機8的進風口連接，風機8的出風口通過風管與回收處理箱9內腔連通；回收處理箱9的一側設置有出氣孔，可以減少回收處理箱9的壓強，同時將一些氣體排出，且回收處理箱9內部設置有水，有效的對粉塵進行了吸收和處理，防止粉塵對工作人員的傷害，風機8位于支撐架28上。本實用新型通過電機工作帶動皮帶輪旋轉，使得轉軸轉動，從而帶動濾桶旋轉，加上兩處壓縮空氣的相互配合使用，高壓氣體不斷沖刷濾桶表面和濾桶內腔，特別是高壓氣流涌入濾筒后，迅速膨脹，使濾筒膨脹變形產生振動，并在逆向氣流沖刷的作用下，附著在濾筒外表面上的粉塵被剝離甩落掉入筒體底部中，然后甩落下來的粉塵被回收系統進行回收，完成濾桶的清灰工作，有效的提高了濾桶粉塵回收的工作質量和效率。

2、本裝置工作流程：

該濾筒式除塵器的濾筒用清潔裝置的清灰過程為：將活動頂蓋13打開，放入需清潔的濾桶3并進行定位安裝好，蓋好活動頂蓋13并扣緊，開啟電機23和風機8，先向第一噴吹管16注入高壓空氣，在上下兩根第一引射管18的高速氣流作用下，把濾料里的粉塵不斷吹出；同時，濾桶在轉動時，在離心力的作用下濾料里的粉塵也被甩離濾桶；接著，向第二噴吹管25注入高壓空氣，高壓空氣從噴吹管經噴吹小孔4到第二引射管15，壓縮空氣通過所述第二引射管15對準所述濾筒3并射入其內，由于所述第二引射管15具有引導所述壓縮空氣的氣流方向且增大所述壓縮空氣流速的作用，所以增加了所述第二引射管15噴射出的壓縮空氣所能噴射濾筒的高度和深度，可以使所述濾筒內充滿逆氣流，從而使沉積在濾筒表面上的粉塵不斷脫落，繼而在離心力的作用下被甩離濾桶表面，與此同時，不斷被吹落和甩離濾桶的粉塵被風機8將筒體5內部的氣流和粉塵通過7風管4吸出，粉塵落到回收處理箱9中，經過回收處理箱9的水將粉塵吸收，氣流通過回收處理箱9的出氣孔排出，當處理完成時，關閉電機23、風機8，取出濾桶，即完成對濾桶粉塵的清潔清理工作。本裝置在控制系統的控制作用下，通過電機工作帶動皮帶輪旋轉，使得轉軸轉動，從而帶動濾桶旋轉，加上兩處壓縮空氣的高壓、快速噴吹，在系統各部件之間的相互配合使用下，有效的提高了濾桶粉塵回收的工作質量和效率，同時，防止了粉塵對人身和環境的污染，增加了粉塵的利用率；整個裝置，操作簡單，使用方便，實用性強，對粉塵的回收質量提高，減少了成本，降低了對該濾筒清潔的難度，防止了粉塵對人身和環境的污染。

3、裝置技術特點

該濾筒式除塵器的濾筒用清潔裝置具有以下特點：

（1）自動化程度高，對粉塵清潔清理效率高、效果好：因為每套除塵器配備的濾桶的數量一般較多，因此，對濾桶的整體清潔效率和效果就有直接相關，也是衡量該裝置的最主要一環。本文所設計的濾桶用清潔裝置就是針對原來對濾桶的清潔方法和效果都不太理想的作業方式、方法作了進一步的提升和改進，改進后壓縮空氣的流速增大、能同時對濾桶內外的粉塵進行充分清理，且高壓氣流能充分進入濾筒內腔，并在腔體內迅速膨脹，使濾筒膨脹變形產生振動，并在逆向氣流沖刷的作用下，附著在濾筒濾料表面上的粉塵被剝離掉落，清灰效果好，根據實際運行測算，技術改進后的清灰效率要比之前提高3-5倍。

（2）外觀整潔大方，空間效率高：由于根據濾桶的常用尺寸采用了獨特的立式造型設計，尺寸緊湊，不占有過多空間，對現場環境要求不高，方便部署。采用全鋁合金設計，重量輕，整潔美觀，防腐防銹。

（3）裝置密封效果好，不易產生新的污染：整個裝置采用了較好的密封材料進行密封，活動頂蓋內側設置有密封墊，對粉塵有著良好的密封效果；且回收處理箱內部設置有水，能有效的對粉塵進行了吸收和處理，防止粉塵對工作人員的傷害，大大減少粉塵對周圍環境的污染。

（4）裝置性能安全可靠：該裝置本著以人為本的設計理念，把操作人員的人身安全放在了首位，在裝置內還設計了一道安全屏障，如果裝置的頂蓋沒關閉或提前打開，整臺裝置就會自動停止運轉；電機、風機等外購件質量可靠性高，功耗低，確保性能穩定；同時傳動采用同步帶柔性設計，與同步帶輪柔性膠合，消除不必要的噪音。這樣措施都可以全方位有效確保操作人員的人身安全，確保設備安全運行。

（5）操作維護方便快捷：整機主要結構可先行安裝好，清潔時只要完成濾桶的安裝即可，節約時間且裝置易于拆卸維護。

（6）筒體的底端為倒置的圓臺形，下端內壁為傾斜面，便于粉塵的集中下落與回收

4 結束語

本文所暢述的清潔裝置設計是在結合原來濾筒的自動清潔方法特點和不足進行的技術改進，經過制作和現場實驗的證實，該裝置可以在3-5分鐘時間內完成對一個除塵濾桶的自動清灰工作，清灰效率達90%以上，且沒有粉塵的泄漏，很好的解決了目前對除塵濾筒的自動清潔存在的問題，防止了粉塵對人身和環境的二次污染，降低了對該濾筒清潔的難度，操作性和適用性較強，做到了工效、質量和環保等諸方面的全面提升，符合當前企業生產的實際需要。

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[7]張濤. 濾筒除塵器內部流場優化分析. 《青島科技大學》[J]， 2015

作者簡介：

黃敬貴（1969-），男，江西興國人，江西中煙工業有限責任公司贛州卷煙廠工程師，主要從事設備管理、工程技術改造及在線檢測設備的管理維護工作。

丁聲文（1967-），男，江西興國人，江西中煙工業有限責任公司贛州卷煙廠工程師，從事工程技術改造和投資項目管理等工作；

魏江寧（1984-），男，碩士，江西南昌人，一級建造師，工作單位：江西中煙工業有限責任公司，主要從事工程技術改造和投資管理等工作；

林春榮（1974-），男，江西興國人，江西中煙工業有限責任公司贛州卷煙廠助理工程師，主要從事設備管理、工程技術改造及在線檢測設備的管理維護工作。

呂志宏（1975-），男，江西興國人，江西中煙工業有限責任公司贛州卷煙廠助理工程師，主要從事動力通用設備的管理維護工作。