自洁式空气过滤器在特殊天气条件时的应用

1、自洁式空气过滤器在特殊天气条件时的应用罗洪伟钟伟摘要：自洁式空气过滤器在南方、沿海连续阴雨和大雾天气条件下经常会出现过滤阻力超高 问题，危及空压机的安全运行。从实际应用的角度分析，总结了实现自洁式空气过滤 器在特殊天气条件下安全、有效运行的措施。关键词：自洁式空气过滤器；阻力；反吹；滤料对空压机等高速运转的机器来讲，尘粒、粉尘是影响机器长周期正常运行的主要原因之 一。高速气流中的粉尘颗粒（3却m）使机器主要部件表面磨损；粉尘在设备内部结垢会影 响气流运动，破坏叶轮的动平衡，导致转子的轴振动加剧或超标，使喘振曲线漂移，甚至被 迫停车检修；腐蚀性的粉尘还会对设备产生化学腐蚀。因此，在这些机器的进气

2、管前均配有 空气过滤器。常见的空气过滤器根据过滤除尘机理可分为湿式和干式两种。湿式过滤器如链带式、拉 西环式等，过滤原理是靠油膜黏附大气中的灰尘，达到除尘的目的，但过滤精度低且气流中 带有油分。干式过滤器如干带式、布袋式、框板式和筒式（滤纸），过滤原理是空气通过各 种动植物或化学纤维的织物表面、内层时，由于重力、惯性扩散、接触阻留和静电吸附等 作用使空气中的灰尘滞留在滤料滤纸的外侧（在内部建立了粉尘膜），达到除尘目的。1、自洁式空气过滤器简介空分设备上常用的自洁式过滤器是干式过滤器的一种，过滤后粒度W2 p m,效率 99.95 %。其过滤元件多为刚性筒状，内部过滤材料采用合成滤纸。配备的自洁

3、反吹系统包 括自洁喷嘴、反吹管、文氏管、储气筒和过滤筒等。控制系统包括编程控制仪（含PLC控制 系统）、隔膜电磁阀、压差变送器、测压传感器和液晶显示屏等附件。由计算机编程控制仪 根据前后压差超过某一设定值时，发出自洁反吹的模式指令，有定时（程序）自洁模式（可 自行设定）或定压差自洁模式（可自行设定）。当压差超过报警值时会自动报警，并由计算 机控制调节反吹的脉冲宽度，间隔进行连续自动反吹。也可进入手动模式进行自洁反吹，直 到压差保持在规定的范围内。自洁式空气过滤器自动反吹过滤系统工作原理如图1所示。图I自洁式空气过滤器自劫反吹过滤系统工作原理图1T1滤网WTE差控制仪3T5差报警器自洁式空气过滤

4、器的初阻力一般在100Pa左右，正常阻力范围一般设定在400700Pa, 报警阻力一般设定在8001000Pa,终阻力设定在12001500Pa （可根据空压机及生产需 要设定）。设定阻力值过低会消耗较多的反吹自洁气量，使隔膜电磁阀频繁动作，缩短阀的 使用寿命并使滤筒使用周期缩短，运行成本大幅增加；而且由于频繁自洁反吹破坏了滤芯层 的粉尘膜，导致气体过滤的精度、效率大幅下降。近十几年，这种自洁式空气过滤器广泛应用于钢铁、石化、空分、煤化工以及高炉鼓风 等行业，是各类大型空压机、鼓风机和汽轮机入口空气过滤的主要设备。与传统的卷帘式、 布袋式过滤器相比，自洁式空气过滤器的优点是接近零维护，完全可以

5、做到不停车更换滤筒 元件，具有过滤精度高、过滤面积大、阻力小和故障少等特点，特别适用于干旱地区的大型 空分设备。缺点是成本相对较高;在持续大雾、阴雨天气时，阻力大，容易产生高位运行情 况（1200Pa）。2、自洁式空气过滤器在特殊天气条件下阻力过大的原因及解决方案在连续阴雨、大雾天气状况下，自洁式空气过滤器会经常出现阻力大于1200Pa ,甚至 严重超标的情况。长时间发生这种状况会危及空压机的安全运行，并使空压机运行偏离正常 工况，吸入气量减少，运行成本增加，严重的还会造成空压机二级叶轮振动超标和被迫停车 检修。2.1、连续阴雨或持续大雾天气自洁式空气过滤器的过滤材料一般选用木浆纤维纸质的滤纸

6、，这种滤纸由多层薄纸复合 而成，每层纸的平均微孔大约在2070|J m，微孔交错纵横排列，具有一定透气度。空气 透过滤纸在很低的过滤速度下阻力值较小（初阻力一般在100Pa以下）。这种滤纸在干燥环 境下使用效果很好，但在连续阴雨或大雾天气条件下，空气的相对湿度很大（96 %100 %）, 滤纸在纤维受潮后膨胀，使部分微孔缩小或堵塞。若滤纸已使用一段时间，在滤纸的外表 面和纸芯层有粉尘存在，受潮后也会膨胀封堵微孔，使滤纸的透气度大幅下降甚至造成糊筒， 在较低的反吹压力下自洁清灰的效果也大大下降。为解决这种天气下滤纸阻力超高问题，可 以采用以下应对方法。（1）我们南方沿江、沿海或多雾的地区相对湿度

7、较大（ 80 %），在过滤器的选型上，滤筒滤 纸的选配要适合当地气候条件。一般在选型上要增加实际处理气体的富裕量（应增加1115 倍）。滤筒的滤纸要选用复合纤维材料（20%聚酯+80%木浆纤维）或其他抗拉强度大、挺度 高的防水型进口滤纸。（2）空分设备一般提供的反吹气源压力偏低（为0.47MPa），特别是在相对湿度很大时，要提 高反吹自洁的效果应提高反吹的压力。理想的反吹压力可提高到0.750.85MPa，并用干燥 的氮气或空气进行反吹，自洁效果比偏低压力时的反吹可提高1倍以上。若采用设置就地小 空压机增加反吹压力时，应注意在储气筒入口配置过滤器、气液分离器和疏水阀等必要的附 件，以滤除反吹气

8、源中的杂质及水气。（3）增大储气筒、反吹管的直径和容量，使反吹时的反吹压力稳定，减小压力波动。储气筒 增大到0 159mmX6mm以上（也可增加1只35m3的缓冲罐）。反吹管、隔膜阀的直径增加 到38.1mm，同时每只阀控制反吹滤筒的数量应在5只以下，以增加反吹的力度和效果。（4）调节编程控制仪，适当增加脉冲宽度，从0.10.15秒增加到0.250.4秒。缩短脉 冲间隔（控制在1015秒），使反吹循环的周期缩短。（5）更换部分滤纸严重受潮的滤筒（拆下的滤筒烘干处理后可再次使用）。（6）改变进气方式，从室外吸气改为从压缩机厂房内吸气（如图2所示）。在连续大雾天气 时，把自洁式空气过滤器的四周用复

9、合纤维无纺布或彩条布（也可用捕雾丝网，但成本较高） 围起来，并另建一个吸气通道从厂房内吸气（流速控制在57m/s）。由于厂房内温度较高， 空气中不含有微小雾滴，相对干燥，若再采用以上措施，效果会更理想。还可以考虑将小型 自洁式空气过滤器设在室内。这种方法应用在相对湿度很大、持续多雾天气的地区，降低 过滤阻力效果明显。如邯钢动力厂空分车间、济南鲍德气体公司等采用这种方法，均大幅降 低了运行阻力，保证了空压机的正常运行，取得良好使用效果和经济效益。一些要求更高的压缩机和燃气轮机，要求过滤级别达到H12级以上，最好采用3级过 滤：一级采用过滤棉过滤（百叶窗式过滤）；二级采用自洁式过滤器（筒式）；三级采用高效 或超高效框式过滤器。这种分级处理，可防止水气进入，同时减轻各级负荷压力，提高过滤 精度，延长过滤元件的使用寿命，降低运行成本。3 结束语自洁式空气过滤器过滤精度高，自动反吹清灰，管理方便，维护简单，可实现不停车更 换滤筒，已经广泛在钢铁、石化、空分、化肥、煤化工和医药等行业上使用。对经常发生连 续阴雨