1、概述
    濾芯式除塵器早在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)在日本和歐美一些國(guó)家出現(xiàn)，具有體積小，效率高，投資省，易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，但因其設(shè)備容量小，難組合成大風(fēng)量設(shè)備，過(guò)濾風(fēng)速偏低，應(yīng)用范圍窄，僅在糧食、焊接等行業(yè)應(yīng)用，所以多年來(lái)未能大量推廣。近年來(lái)，隨著新技術(shù)、新材料不斷地發(fā)展，以日本的大志（Great.Ambition）株式會(huì)社，美國(guó)的湯姆森公司，畢威公司為代表，對(duì)除塵器的結(jié)構(gòu)和濾料進(jìn)行了改進(jìn)，使得濾芯除塵器廣泛地應(yīng)用于水泥、鋼鐵、電力、食品、冶金、化工等工業(yè)領(lǐng)域，整體容量增加數(shù)倍，成為過(guò)濾面積＞2000ｍ2大型除塵器（GB6719－86），是解決傳統(tǒng)除塵器對(duì)超細(xì)粉塵收集難、過(guò)濾風(fēng)速高、清灰效果差、濾袋易磨損破漏、運(yùn)行成本高的最佳方案，和市場(chǎng)上現(xiàn)有各種袋式、靜電除塵器相比具有有效過(guò)濾面積大、壓差低、低排放、體積小、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，成為工業(yè)除塵器發(fā)展的新方向。

    在濾芯除塵技術(shù)不太成熟以前，眾多水泥工業(yè)的除塵大部分采用靜電除塵器和布袋除塵器，但隨著社會(huì)的進(jìn)步,科技的發(fā)展,對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求也越來(lái)越嚴(yán)格，國(guó)家據(jù)GB4915-85、GB4915-1996《水泥廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》后，又出臺(tái)了《水泥工業(yè)大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4915-2004），更加嚴(yán)格水泥工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家已經(jīng)對(duì)煙塵的排放提出更加嚴(yán)格的要求，自2004年1月1日起，通過(guò)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書審批的新建、擴(kuò)建、改建水泥廠建設(shè)項(xiàng)目，粉塵最高允許排放質(zhì)量濃度為50mg/m3。一部分地方環(huán)保部門提出了更嚴(yán)格的要求，北京市煙塵允許質(zhì)量濃度嚴(yán)于很多先進(jìn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，從2005年11月1日起，已運(yùn)行的水泥廠粉塵排放質(zhì)量濃度僅允許30 mg/m3。

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和文件的下達(dá)，靜電除塵器在剛開始使用的階段一般運(yùn)行非常高效，但是隨著使用年數(shù)的增加，盡管采用恰當(dāng)?shù)木S護(hù)手段，它的運(yùn)行效率還是會(huì)逐漸地下降。一般來(lái)說(shuō)，使用廠家對(duì)于運(yùn)行效果不佳的靜電除塵器有兩種解決途徑：購(gòu)買新的靜電除塵器來(lái)更換舊的，用新的部件來(lái)改造舊電除塵器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。兩種途徑都有它的優(yōu)點(diǎn)，但兩者均是依靠電除塵器的運(yùn)行原理進(jìn)行粉塵的收集。許多生產(chǎn)廠家愿意將原電除塵收塵方式改變過(guò)濾元件過(guò)濾收塵方式，即使用可更換濾件來(lái)替代金屬質(zhì)收塵極板作為收塵的方式。但是，根據(jù)設(shè)備成本，生產(chǎn)線再培訓(xùn)等因素，更新舊靜電除塵器或采用新布袋除塵器來(lái)替換舊的電除塵器的成本都會(huì)非常高。所以許多廠家都在需求新的除塵工藝，在新的工藝之中，布袋除塵器和濾芯除塵器則成為了他們的目標(biāo)，廠家對(duì)布袋除塵的了解比較多，好多人認(rèn)為布袋除塵器是個(gè)良好的選擇，但根據(jù)這幾年的跟蹤調(diào)查，布袋除塵器無(wú)論從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)還是技術(shù)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于濾芯除塵器。

脈沖式布袋除塵器已廣泛應(yīng)用于世界各地的水泥廠中，如水泥磨、原料磨、煤磨、料倉(cāng)、運(yùn)送帶揚(yáng)塵點(diǎn)、包裝車間等。然而脈沖除塵器在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)種種弊，如：

① 氣布比過(guò)高；

② 粉塵排放量高-濾料效率很低；

③ 濾袋底部易磨損；

④ 過(guò)氣量低；

⑤ 換袋頻繁，影響正常生產(chǎn)；

⑥ 濾袋間垂直過(guò)濾風(fēng)速過(guò)大。

   歸納起來(lái)主要有以下幾點(diǎn)：

  （1）布袋經(jīng)脈沖清灰后逐漸松弛，粉塵顆粒進(jìn)入纖維內(nèi)部。

  （2）布袋表面精糙，清灰難度大，特別是焦油等粘性物質(zhì)附著力強(qiáng)，設(shè)備運(yùn)行阻力上升快。

  （3）布袋式除塵器體積大，制造成本高，更換維修保養(yǎng)困難。

  （4）設(shè)備運(yùn)行阻力較高，耗電量大，運(yùn)行成本高。

   這些弊端是因設(shè)計(jì)制造除塵器時(shí)留下的余地太小，隨生產(chǎn)系統(tǒng)的不斷改造提高，除塵器工作能力就顯得不夠。工廠往往疏忽了這一點(diǎn)，工藝設(shè)備更新，產(chǎn)量連連下降，卻找不到原因。已安裝使用的除塵器本體尺寸不易改變，為增加通風(fēng)量，降低氣布比，用戶通常作法是加幾個(gè)除塵倉(cāng)室，或更換更大的除塵器，這樣改建投資一般較高，且需一定的空間場(chǎng)地。

2、為使讓大家更為全面的了解濾芯比布袋優(yōu)越，下面則詳細(xì)對(duì)布袋除塵器和濾芯除塵器進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較：

一、過(guò)濾機(jī)理

◆袋式除塵器的濾料通常是棉布、尼龍、聚脂等，含塵氣流通過(guò)濾料過(guò)濾時(shí)，粉塵的分離是依靠慣性碰撞、攔截、擴(kuò)散、靜電和篩濾等機(jī)理的綜合作用。由于濾料纖維間的間隙較大(一般為I2-60um),塵粒會(huì)深入到濾料內(nèi)部阻塞氣流通道，并起一定的分離作用，這種過(guò)濾屬內(nèi)部過(guò)濾；隨著殘留的粉塵量不斷增加，一部分粉塵嵌入到濾料內(nèi)部，一部分覆蓋在濾料表面上形成粉塵層，此時(shí)塵粒的分離主要是依靠在濾料表面滯留的粉塵層，該層起著比濾料更為重要的作用，從而使機(jī)組獲得較高的除塵效率。

◆濾芯式除塵器濾芯內(nèi)的濾料則是進(jìn)口濾料，該濾料是把一層超亞微米級(jí)的超薄纖維粘附在一般的濾料上，粘附層纖維間排列非常緊密，其間隙僅為O．12～O．6 um．這樣大部分亞微米級(jí)以上的粉塵就被擋在濾料的表面，因此，濾芯式濾料過(guò)濾粉塵，主要依靠的是薄膜的篩濾。

二、除塵效率及除塵器的阻力

    ◆從過(guò)濾機(jī)理可以看出，袋式除塵器要利用濾料表面滯留粉塵層作為過(guò)濾層，才能保持其高效率，因此清灰不能過(guò)于徹底，這就決定了其運(yùn)行阻力必然較高(通常為1．2～1．5kP,)；此外，在除塵器投入運(yùn)行初期濾料表面還沒(méi)有形成粉塵層或在清灰后滯留粉塵層變薄時(shí)，除塵效率均不能達(dá)到其設(shè)計(jì)值，也就是說(shuō)，袋式除塵器的除塵效率不是一個(gè)穩(wěn)定的常數(shù)，而是隨清灰周期變化而變化的，并且它

     對(duì)亞微米塵粒的過(guò)濾是無(wú)能為力的。

    ◆濾芯式除塵器由于其獨(dú)特的濾料結(jié)構(gòu)，使過(guò)濾下來(lái)的粉塵粘附在其超薄膜表面，這樣投入運(yùn)行初期便能達(dá)到機(jī)組的設(shè)計(jì)效率(對(duì)小于1 um的塵粒，除塵效率可以達(dá)到99．9％ 以上)，并且不會(huì)隨濾料的清灰而降低其除塵效率；另一方面由于其濾料為表面過(guò)濾，在清灰時(shí)粉塵顆粒極易剝落，因此機(jī)組的過(guò)濾阻力也極低(初期為250Pa，一般為500～700Pa)。下面對(duì)布袋和濾芯在同種規(guī)格下做一下比較：

三、機(jī)組的外形

    袋式除塵器的過(guò)濾元件是布袋，而濾簡(jiǎn)式除塵器的過(guò)濾元件是濾芯，由于濾芯采用獨(dú)特星形多摺式結(jié)構(gòu) 。

使過(guò)濾面積呈幾何積數(shù)增加：一個(gè)過(guò)濾面積為8m2的濾芯，其外形尺寸僅為Ф325×Ф215×660㎜，而布袋則為1450㎜×1450㎜×100㎜。

從以上比較可知，濾芯式除塵器的外形尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于相同過(guò)濾面積的袋式除塵器。以過(guò)濾面積為720m的除塵兩類器為例，720型袋式除塵器機(jī)組的外形尺寸為9800mm×3400 mm×7200 mm，而32筒濾芯式除塵器機(jī)組的外形尺寸僅為2032mm×2159mm×4115m。這樣，使用濾芯式除塵器可以大大減小除塵機(jī)組的占地面積，降低除塵機(jī)房的有效高度，大幅度減少了土建投資費(fèi)用，特別適合在廠區(qū)布置緊張，除塵機(jī)組布置困難的環(huán)境下使用。

機(jī)組的價(jià)格及綜合投資

說(shuō)明：

1、表中的配套風(fēng)機(jī)均按除塵器過(guò)濾風(fēng)速為0.5m/min選取。

2、CFS一2型除塵器的價(jià)格是以濾料為滌綸無(wú)紡布時(shí)確定的。

3、PH-01濾芯除塵器的價(jià)格是以日本進(jìn)口濾料確定的。

4、表中除塵器、配套風(fēng)機(jī)的價(jià)格均為市場(chǎng)價(jià)，機(jī)房土建投資均不包括地價(jià)。

從表1中可以看出，當(dāng)除塵器過(guò)濾面積超過(guò)500 m2時(shí)，濾芯式和袋式除塵器二者的總投資差別不大，但隨著過(guò)濾面積的增大，濾芯式除塵器的初投資相對(duì)更少，并且由于其阻力低，選配風(fēng)機(jī)電機(jī)的功率小，因此其運(yùn)行費(fèi)用要比袋式除塵器低。由以上分析可以看出，選用濾芯式除塵器要比袋式除塵器經(jīng)濟(jì)得多。

五、機(jī)組的運(yùn)行維護(hù)

◆5．1袋式除塵器的運(yùn)行維護(hù)

袋式除塵器由于其單個(gè)過(guò)濾元件過(guò)濾面積小，所以機(jī)組的過(guò)濾單元(或?yàn)V袋數(shù))就相對(duì)較多，以CFS一2—720型袋式除塵器為例，其內(nèi)部就裝設(shè)168條布袋。由于每個(gè)布袋內(nèi)部均采用彈簧作為內(nèi)支撐，在清灰時(shí)，布袋與支撐骨架和支撐彈簧之間均存在著一定的運(yùn)動(dòng)和摩擦，一旦某個(gè)布袋被密透之后，機(jī)組的除塵效率便會(huì)急劇下降，這時(shí)若想查找更換被磨損的布袋很困難。此外，當(dāng)機(jī)組的濾料需要更新時(shí)，由于其濾袋多，固定點(diǎn)多，這樣雖然更換濾袋可以在機(jī)組外進(jìn)行，其工作量也是非常大的。

袋式除塵器在設(shè)計(jì)時(shí)，為了便于換袋操作，往往是將七個(gè)布袋組成一組過(guò)濾單元，每組過(guò)濾單元的側(cè)面設(shè)密封門，密封門面積相對(duì)較大，袋式除塵器的機(jī)組漏風(fēng)量是比較大的，為了保證其良好的密封性能，必須及時(shí)更換密封條、檢修密封門鎖緊裝置等，維護(hù)工作量較大。

◆5 .2 濾芯式除塵器的運(yùn)行維護(hù)

濾芯式除塵器的濾料是靜止不動(dòng)的，不存在濾料和其支撐骨架之間的摩擦，這樣就大大延長(zhǎng)了濾芯的使用壽命。相對(duì)于袋式除塵器龐大的密封門而言，機(jī)組的漏風(fēng)量更易得到控制。濾簡(jiǎn)式除塵器在更換濾芯時(shí)，只要將損壞的濾芯抽出，換上新的濾芯，然后鎖緊密封裝置即可，比袋式除塵器的維護(hù)工作簡(jiǎn)便得多。

七、工程案例

1992年，德國(guó)針對(duì)布袋除塵器由于高氣布比上的設(shè)計(jì)原因?qū)е略O(shè)備運(yùn)行阻力上升快，長(zhǎng)期運(yùn)行設(shè)備阻力大等問(wèn)題，先后試用φ159×2褶式濾芯替代布袋。將過(guò)濾介質(zhì)迎面。風(fēng)速降低到0.85m/min,取得了寶貴的成功經(jīng)驗(yàn)。美國(guó)多家公司也逐步使用濾芯來(lái)替代布袋，以降低過(guò)濾材料迎面風(fēng)速，提高過(guò)濾精度，降低設(shè)備運(yùn)行阻力，延長(zhǎng)濾芯使用壽命。2004年6月，上海濾芯除塵器對(duì)陜西一家水泥廠的生料磨的袋除塵器進(jìn)行改造，并取得了較大的成功。1994年，美國(guó)多家公司φ159×2000公司濾芯以代替φ159×8000布袋，過(guò)濾介質(zhì)面積增加二倍，將過(guò)濾介質(zhì)質(zhì)迎面風(fēng)速降低到0.85m/min以下，過(guò)濾精度明顯提高（10mg/Nm3排放標(biāo)準(zhǔn)），濾芯使用奉命超過(guò)2年。國(guó)內(nèi)BHA公司應(yīng)用φ159×2000濾芯改造布袋式除塵器，也取得了較理想的成果。 1999年無(wú)錫華瑞機(jī)械有限公司辟?gòu)角笮玛J冷道，大膽對(duì)傳統(tǒng)除塵設(shè)備的技術(shù)和結(jié)構(gòu)等進(jìn)行改造，拋棄了布袋除塵器的傳統(tǒng)工藝，研制出結(jié)構(gòu)新穎、工藝獨(dú)特、操作自動(dòng)化的HR－LZC系列濾芯組合式除塵器，相繼在無(wú)錫、上海等地投入運(yùn)行，除塵效率達(dá)到99.99％。近來(lái)兩年，畢威新環(huán)境技術(shù)(上海)有限公司對(duì)燕山水泥廠700t/d熟料干法生產(chǎn)線，進(jìn)行改造等。

八、總評(píng)

根據(jù)以上通過(guò)對(duì)袋式除塵器和濾簡(jiǎn)式除塵器的多方面比較可以看，我們不難看濾芯除塵器的優(yōu)越性， 濾芯式除塵器可以廣泛用于水泥行業(yè)的粉磨系統(tǒng)、粉碎系統(tǒng)、立窯、旋窯的窯頭、窯尾等各個(gè)揚(yáng)塵點(diǎn)的收塵，對(duì)各類傳統(tǒng)除塵器進(jìn)行改造亦可取得很好效果，關(guān)鍵在于選取先進(jìn)、合理的結(jié)構(gòu)，使之適應(yīng)各種粉塵的特點(diǎn)。