自潔式過濾器的優(yōu)化與應用

摘要：世林化工空分設(shè)備配套空壓機進氣管前設(shè)置自潔式空氣過濾器，由于國內(nèi)生產(chǎn)的濾筒使用壽命短，遇含濕量大的空氣時濾紙易黏連，進而影響過濾效率，導致空壓機葉輪附帶雜物較多，影響葉輪動平衡，導致轉(zhuǎn)子的軸振動加劇、超標，使空壓機喘振曲線漂移，且使得壓縮機組能耗增加，嚴重影響了空分設(shè)備長周期穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：過濾器；空壓機；阻力

1、自潔式過濾器技術(shù)參數(shù)及原理

我車間采用無錫中盛公司生產(chǎn)的KJL2000型濾筒，用進口的RK-300高效抗拉強度大、挺度高的防水型進口濾紙，代替原有國產(chǎn)普通濾紙，并對自潔式過濾器的順控程序進行優(yōu)化，調(diào)整了吹掃頻率和吹掃時間，通過改造，使得過濾器過濾效果明顯好轉(zhuǎn)，過濾器不易堵塞，過濾阻力小，也使得過濾器的更換周期縮短。

結(jié)構(gòu)及工作原理： KJL型自潔式過濾器由高效過濾筒、文氏管、自潔噴頭、反吹系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、凈氣室和出風口、框架等組成。過濾過程：在壓縮機吸氣負壓作用下，KJL吸入周圍的環(huán)境空氣，當空氣穿過高效過濾筒時，粉塵由于重力、靜電、接觸被阻留在濾筒外表面，凈化空氣進入凈氣室然后由出風管送出。自潔過程：當電腦發(fā)出指令，電磁閥啟動并驅(qū)動隔膜閥，瞬間釋放一股壓力為0.4-0.6mpa脈沖氣流，經(jīng)專用噴頭整流噴出，文氏管卷吸，密封、膨脹從濾筒內(nèi)部均勻的向外沖出將積聚在濾筒外表的粉塵吹落，自潔過程完成。反吹自潔過程是間斷的每次僅1～2組處于自潔狀態(tài)，其余的仍在工作所以KJL具有在線自潔功能以保連續(xù)工作。

1.3 KJL過濾器采用的進口RK-300濾紙的優(yōu)點：

（1）同樣大的過濾面積，過濾效率高（比色法90%、重量法99.9%）精度（1um）99.9%，比一般提高5%-10%，在≥2μm時，過濾效率為99.99%；

（2）耐潮濕，可在<85%，短時間（雨霧）<100%相對濕度下正常運行；

（3）阻力損失小，一般初始在150pa以下；

（4）凈氣室采用優(yōu)質(zhì)涂層及不銹鋼內(nèi)襯，以杜絕過濾后的空氣受二次污染。外表高防腐船用漆，以保證KJL在室外環(huán)境下長期不受腐蝕。

（5）壽命長，在正常工作條件下使用，比原濾筒延長筒壽命12個月以上。

2、自潔式過濾器的作用

空壓機等高速運轉(zhuǎn)的機器，對其壓縮的原料氣要求較高，塵粒、粉塵是影響其長期正常運行的主要因素。高速氣流中的粉塵顆粒將使機器主要部件表面產(chǎn)生磨損；粉塵在設(shè)備內(nèi)結(jié)垢會影響氣流運動，破壞葉輪的動平衡，導致轉(zhuǎn)子的軸振動加劇、超標，使喘振曲線漂移，嚴重的將導致停機檢修；腐蝕性的粉塵還會引起設(shè)備的化學腐蝕。而在北方沙漠地帶環(huán)境里，粉塵大量存在，因此在空壓機的進氣管前一般均配有各類空氣過濾器 ，以清除空氣中的塵埃，保證吸入原料氣的潔凈。

3、過濾器型號的選擇

世林化工空分系統(tǒng)采用沈鼓壓縮機組制造的MCO1404型空壓機+3BCL457型增壓機，采用汽輪機一拖二帶動，為空分裝置的關(guān)鍵設(shè)備，空壓機設(shè)計進氣量為174000Nm3/h，進氣壓力為常壓，空壓機出口溫度為99.7℃，壓力0.535MPa。

對平空壓機等高速運轉(zhuǎn)的機器來講，塵粒、粉塵是影響設(shè)備長周期正常運行的原因之一。高速氣流中粉塵顆粒（≥4μm）使機器主要部件表面產(chǎn)生磨損。粉塵在設(shè)備內(nèi)結(jié)垢會影響氣流運動，破壞葉輪的動平衡，導致轉(zhuǎn)子的軸振動加劇超標，使“喘振曲線”漂移，嚴重的被迫停機檢修。腐蝕性的粉塵還會引起設(shè)備的化學腐蝕。因此在這些設(shè)備的進氣管前一般均配有空氣過濾器。過濾原理是空氣通過各種動植物或化學纖維的織物表面、內(nèi)層時有重力、慣性擴散、接觸阻流、靜電吸附等作用使空氣中的灰塵滯留在濾料濾紙的外側(cè)（在內(nèi)部建立了粉塵膜），達到除塵目的。

傳統(tǒng)自潔過濾器的過濾材料一般多數(shù)是選用木漿纖維紙質(zhì)的濾紙，這種濾紙是采用多層薄紙復合而成，每層紙的平均微孔大約在20—70μm，微孔交錯縱橫排列，具有一定透氣性?？諝馔ㄟ^濾紙在很低的過濾速度下阻力值較小（初阻力一般在100Pa以下），這種濾紙在干燥環(huán)境下使用效果比較好。但在連續(xù)陰雨大霧天氣下空氣的相對濕度很大（>96～100%），濾紙在纖維受潮后膨脹，使部分微孔縮小或堵塞。若濾紙已使用一段時間，在濾紙的外表面和紙芯層有粉塵存在，受潮后也會膨脹封堵微孔，使濾紙的透氣度大幅下降甚至糊筒。在較低的反吹壓力下自潔清灰的效果也大大下降。

在連續(xù)陰雨大霧或經(jīng)常持續(xù)沙塵暴天氣狀況下，自潔式過濾器會經(jīng)常出現(xiàn)阻力大于1200Pa，甚至會出現(xiàn)嚴重超標的情況。這種狀況的長時間發(fā)生會危及設(shè)備安全并使空壓機運行偏離正常工況，吸入氣量減少，運行成本增加，嚴重的還會造成空壓機喘振。

世林化工處于毛烏素沙漠邊緣，本地區(qū)氣候干燥，風沙較大，該地區(qū)的沙塵天氣日漸增多，惡劣的沙塵暴天氣在春秋時常發(fā)生，夏季也經(jīng)常有連續(xù)下雨天氣出現(xiàn)，使得使用的濾筒效果不佳，阻力長期偏大，天晴時約為250Pa-350Pa，小雨及風沙天為500-700Pa，惡劣天氣達到800-1200Pa，甚至超量程1600Pa。經(jīng)常需要清理，也使得過濾器的壽命大大降低。

結(jié)合情況，我們認為使得自潔式過濾器濾筒壽命短的原因主要為濾紙不能滿足實際工作環(huán)境，因此容易出現(xiàn)濾紙破損，受濕后大量灰塵粘灰等問題。根據(jù)情況，并咨詢了相關(guān)過濾器廠家，我們選擇了KJL2000型濾筒，用進口的RK-300高效抗拉強度大、挺度高的防水型進口濾紙，代替原有國產(chǎn)普通濾紙，可解決原國產(chǎn)濾紙容易破損和遇濕后粘灰等問題，提高了過濾器濾筒的壽命，在提高吸附效率的同時也降低了空氣進壓縮機的阻力。

4、過濾器反吹程序優(yōu)化措施

優(yōu)化自潔式空氣過濾器的編程控制儀：①增加脈沖寬度；②縮短反吹氣間隔時間；③改變編程控制儀控制模式，將編程控制儀選擇在定時、定位模式，不選擇壓差自潔控制方式，可以從整體上控制過濾器阻力。連續(xù)大霧天氣（或連續(xù)濕度≥95%）時，可縮短周期反吹時間。

原設(shè)計的反吹程序運行為間隔30秒吹1秒；根據(jù)實際應用情況，發(fā)現(xiàn)實際氣量不足，一排5個過濾器濾筒，只能吹到第3個，第4個基本無明顯氣量，我們將間隔時間改為45秒時間，已使得氣源管道內(nèi)壓力升高，然后加大吹掃時間，較吹掃時間增大至3秒，提高了實際吹掃的效率。

同時在雨雪天氣，加大吹掃頻率和提高氣源壓力，以保持吹掃效果。當阻力過高時，還要進行在線濾筒清理。

5、調(diào)試及工業(yè)應用情況

達到預期的<150Pa的要求，蒸汽流量也比同期有了明顯的下降，取得了預期效果。

6、結(jié)束語

過濾器阻力的降低，吹掃效果的改善，不僅使得濾筒壽命提高，也對大型壓縮機組起到保護作用，防止灰塵、雜質(zhì)等進入壓縮機附在葉輪上，對保證壓縮機組安全穩(wěn)定運行起到重要的作用。

作者簡介：李威威（1989年-），男，陜西安康人，2010年畢業(yè)于安康職業(yè)技術(shù)學院小學教育專業(yè)，技術(shù)員，現(xiàn)從事煤化工項目空分裝置的技術(shù)管理工作。