小型脈沖袋式除塵器裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)研制與運(yùn)行模擬

崔國(guó)偉

（安徽三聯(lián)學(xué)院 安徽 合肥 230601）

1 研究背景

粉塵對(duì)我們生活的影響是多種多樣的，尤其是對(duì)名勝古跡、人的生活環(huán)境、產(chǎn)品的質(zhì)量等。粉塵對(duì)人類(lèi)的影響取決于它的顆粒直徑和粉塵的密度，工作在這樣環(huán)境下的人，操作的視線(xiàn)范圍也會(huì)受到影響，如果吸入大量的粉塵，會(huì)使他的肺部纖維化，肺功能下降，危及人的生命安全[1]。對(duì)機(jī)器而言，如果機(jī)器工作在這樣的環(huán)境當(dāng)中，那么它的精確度就會(huì)降低，嚴(yán)重影響了機(jī)器的工作效率；對(duì)環(huán)境的污染表現(xiàn)在對(duì)有關(guān)文物古跡進(jìn)行腐蝕和污染；同時(shí)降低大氣的能見(jiàn)度。所以對(duì)于工業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵需要進(jìn)行處理，由于脈沖式除塵器耗電量低，操控性能好，除塵效果顯著，將成為首選的除塵裝置。

在不同的領(lǐng)域?qū)諝馕廴镜某潭纫彩遣煌?，首先是發(fā)電站，其次是化工產(chǎn)業(yè)，還有許多其他企業(yè)，比如造紙、水泥、冶金產(chǎn)業(yè)等?？梢?jiàn)有不少企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程都在一定程度上對(duì)空氣造成了污染，所以發(fā)展粉塵處理裝置是多么重要[2]。我們對(duì)小型脈沖袋式除塵器裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)，使用可編程序控制器實(shí)現(xiàn)過(guò)濾和清灰的工作，我們希望通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高布袋除塵器的工作效率，減少設(shè)備故障的發(fā)生。同時(shí)也希望在不影響設(shè)備工作的情況下進(jìn)行濾袋的更換，同時(shí)通過(guò)改變?cè)械脑O(shè)備結(jié)構(gòu)，來(lái)方便工作人員的操作和觀(guān)察，以及在對(duì)高溫氣體方面，通過(guò)混合冷空氣來(lái)進(jìn)行降溫。

2 小型除塵器基本組成

我們?cè)O(shè)計(jì)的除塵器由上箱體（由蓋板和出風(fēng)口組成）、中箱體、下箱體、反吹裝置、清灰系統(tǒng)組成。箱體的一側(cè)用有機(jī)玻璃代替，便于觀(guān)察箱體內(nèi)除塵情況，同時(shí)利用PLC 控制電磁閥使氣體進(jìn)出變得自動(dòng)化，改變了濾袋的懸掛方式和反吹管道出口的形狀，減少反吹所用的時(shí)間，同時(shí)確保在相同的時(shí)間內(nèi)使用一個(gè)風(fēng)機(jī)除塵更多，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

3 小型除塵器工作過(guò)程與原理

3.1 過(guò)濾與清灰

含有粉塵的氣體通過(guò)裝置的進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)入下箱體和中箱體，然后再通過(guò)裝置內(nèi)的濾袋進(jìn)而進(jìn)入上箱體，氣體中的大顆粒物會(huì)在重力的作用下直接落入到灰斗中，由于濾袋自身特性，粉塵和氣體則會(huì)被分開(kāi)，氣體通過(guò)管道流過(guò)上箱體，并且從出風(fēng)口流出。當(dāng)粉塵在濾袋上面不斷積累時(shí)，氣體通過(guò)濾袋的阻力就會(huì)變大，這樣通過(guò)的氣體容量就會(huì)變小，為了解決這個(gè)問(wèn)題，不讓粉塵越積累越多，我們利用PCL 控制器將氣包內(nèi)壓縮的氣體以很高的速度噴到各個(gè)濾袋上。濾袋則會(huì)在氣流的反作用下立馬膨脹變形，并且發(fā)生振動(dòng)，同時(shí)我們對(duì)濾袋采用軟連接的方式，在氣流的作用下，濾袋不僅可以立馬膨脹，而且運(yùn)動(dòng)幅度也會(huì)增加，從而使濾袋表面的粉塵更容易掉落，這樣濾袋就可以重新使用，氣體通過(guò)濾袋也就變得更加容易了，進(jìn)而保證了除塵器可以正常工作。清理下來(lái)的粉塵會(huì)掉落到清灰系統(tǒng)。進(jìn)而被排出設(shè)備。當(dāng)含塵氣體溫度過(guò)高時(shí)，濾袋可能承受不住高溫，所以通過(guò)打開(kāi)電磁閥，通入溫度較低的氣體使高溫氣體溫度降低，既滿(mǎn)足了要求，又降低了成本。最后是粉塵的收集階段，也就是過(guò)濾和清灰過(guò)程被截下來(lái)的粉塵均落入灰斗，再由灰斗口一起排出，總體上解決了粉塵處理中遇到的問(wèn)題[3]。

3.2 除塵器中的自動(dòng)控制

氣包內(nèi)壓縮氣體是根據(jù)濾袋上的粉塵多少來(lái)進(jìn)行吹出的，也就說(shuō)根據(jù)氣體通過(guò)濾袋時(shí)的阻力值，來(lái)通過(guò)自動(dòng)化控制器對(duì)氣包的電磁閥進(jìn)行控制，進(jìn)而控制清灰過(guò)程。同時(shí)我們還會(huì)利用30 秒的時(shí)間間隔除去電磁閥變化時(shí)管道中的粉塵。

整個(gè)控制系統(tǒng)都采用PLC 控制，如果在機(jī)器運(yùn)行當(dāng)中遇到什么問(wèn)題，可以直接通過(guò)給PLC 編程來(lái)解決問(wèn)題，方便工作人員的操作[4]。除塵器用PLC 控制，PLC 上安裝自動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)，使用PLC 清灰程序控制器的好處在于提升了電磁閥和脈沖電磁閥的關(guān)系。

4 結(jié)語(yǔ)

反吹裝置是除塵器的主要部件，清灰的系統(tǒng)影響著我們裝置的整體效率，我們?cè)谇寤蚁到y(tǒng)以及控制系統(tǒng)上面做了很大的改進(jìn)，目的也是以最低的消耗來(lái)完成大量的工作。通過(guò)我們的設(shè)計(jì)，解決了清灰過(guò)程難的問(wèn)題，也防止電磁閥被粉塵堵塞的情況，做到產(chǎn)品除塵效率高，安全可靠，進(jìn)一步改善車(chē)間的生產(chǎn)環(huán)境和生活環(huán)境[5]。中國(guó)對(duì)除塵設(shè)備的需要是無(wú)窮的，同時(shí)我們?cè)谠O(shè)想對(duì)于其他領(lǐng)域產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行處理，在對(duì)于除塵材料，尤其是耐高溫纖維濾料也是我們應(yīng)該考慮的地方。濾料的防磨性能、耐腐蝕性，也應(yīng)該被考慮到裝置優(yōu)化的問(wèn)題當(dāng)中。對(duì)于從出風(fēng)口流出的氣體，可能含有一些不能處理掉的有害氣體，在這個(gè)方面還值得我們?nèi)ジ倪M(jìn)。同時(shí)對(duì)于氣流進(jìn)入時(shí)的分布情況也是需要考慮的內(nèi)容。