產線上的清潔好（hǎo）幫手——旋風分離器以及（jí）脈衝（chōng）除塵器的妙用

好色先生APP爾在生物（wù）質能源行業的有多年的產線設計經驗和（hé）設計（jì）理念，是整個產線EPC總包工程的先驅者。著手整個產線（xiàn）的設（shè）計，需（xū）要考慮的因素有很多，這次我們就（jiù）來好好說（shuō）道一下，產線設計（jì）上（shàng）舉（jǔ）足輕重的一環，“產（chǎn）線清潔與除塵的設計”。

在10多年前，好色先生APP爾開始起步設計生物質產線（xiàn）開始，我們就把產線清潔的理念貫徹（chè）於整個產線的設計中（zhōng），從最初風（fēng）機（jī）除塵的應用，逐步發展成布（bù）袋除塵，慢慢通過經驗和積累，把布袋除塵替換成脈（mò）衝除塵，再經過進一（yī）步對粉塵類型的研究，我們加入了水膜除塵的應用，實現不同粉塵類型采用不得的除塵（chén）設備措施。我（wǒ）們（men）後續還對粉塵的不同溫（wēn）度，來進一步（bù）探討脈衝除塵或（huò）者水膜除塵（chén）的具體形式和不同的設計結構。

這篇（piān）文章，我們（men）主（zhǔ）要是介紹旋風分離器的初（chū）步簡單選型和（hé）適（shì）用於生物質行業的脈衝除塵（chén）的結構樣（yàng）式。

旋風分離器的作用及規（guī）格尺寸（cùn）如何（hé）定義

旋風分離器是一種利用氣固混合物在高速旋轉時產生的離心力，將粉塵從氣流中（zhōng）分離出來的（de）幹式氣固分離設備。其主要作用是盡可能除去輸送氣體中攜帶的固體顆粒雜質和液滴，達到氣固液分離，以保證管道及設備的（de）正常運行。

a) 旋風分離器的作用（yòng）

分離效率：旋風分離器能有效分離出（chū）直徑5～10μm以上的粉塵，對於更細小的（de）塵粒（如直徑<5μm）的分離（lí）效率較低，細粉（fěn）分離效率僅能達（dá）到（dào）70%～90%。

結構（gòu）特點：結構簡單、操作彈性大、效率較高、管理維修方便，價格低廉。

應用範（fàn）圍：廣泛應用於生物質業中，特別適合粉塵顆粒較粗，含塵濃度較（jiào）大，高溫、高壓條件下，也常作為流化床反應器（qì）的內分離（lí）裝置，或作為預分離器使用。

b) 旋風分離器的規（guī）格尺寸定義

旋風分離（lí）器（qì）的規格尺寸定（dìng）義（yì）主要依據以下幾個方麵：

氣體（tǐ）入口設計：氣體入口設計分三種形式，包括上部進氣、中部（bù）進氣和下部進氣，根據不同的氣體性質選擇合適（shì）的進氣（qì）方（fāng）式。

 

上圖為旋（xuán）風分離器的三種（zhǒng）進氣形（xíng）式中，每（měi）種進氣（qì）形式的具體入口樣式說明。分別為：

1. 進氣為水平型、外旋式、整體式排氣——適用（yòng）於刨（páo）花板生產線中幹（gàn）、濕工藝刨花的（de）分離（lí）。

2. 進氣為水平型、切向式、整體（tǐ）式排氣管——適用（yòng）於人造板生產（chǎn）中削片機、刨片機、粉碎機等設備生產的工藝木片及刨花的分離。

3. 進氣為下旋型、切向式、整體式排氣（qì）管——適用於幹法生產纖維板生產線中工藝纖維的分離。

4. 進（jìn）氣為下（xià）旋型、切向式、具（jù）有錐形慣性葉片分離（lí）子——適用於木材製品加工過程中刨花、鋸屑等（děng）混合碎料的分離。

5. 進氣為水平（píng）型、切（qiē）向式、袋式過濾單元——適用於處理廢料刨（páo）花、鋸（jù）屑、木粉等混合（hé）料的分離。

處（chù）理量（liàng）：旋風分離（lí）器的尺寸在很大程度上取決於（yú）必須過濾（lǜ）多少（shǎo）氣量。

上（shàng）圖為根據不同的氣體入口，需要處理的氣流量，來確定旋風分（fèn）離器的筒體內徑進行初步的設（shè）計。

允許的壓強：正常工作條件（jiàn）下（xià），單台旋風分離器（qì）在工況點壓強不（bú）大於0.05MPa。

分（fèn）離效率：在設計壓力和氣量條件下，均可除去≥10μm的固體顆粒（lì）。在工況點，分離效率為99%，在工況點±15%範圍內，分離效率為97%。

使用壽命：旋風分離器的設計使用壽命不少於20年。

旋風分離器的具體（tǐ）尺寸和規格需要根據具（jù）體的工業應用（yòng）和操（cāo）作條件來確定，以確（què）保最佳的分離（lí）效果和（hé）操作效率。

脈衝除塵的具體參數如何設計

當我們把旋風分離器選型好以後，還有旋風（fēng）分離器無法分離（lí）的粉塵，我們還可以通過脈（mò）衝除塵來進行（háng）二次收集。現在我們就來簡單（dān）介紹下脈衝除（chú）塵器在生物質（zhì）產線上的應用。

a) 脈衝除塵器的通用介（jiè）紹

脈（mò）衝除塵器的選型是一個綜合性的過程，需要（yào）考慮多個因素以確保設備能夠滿（mǎn）足特定工況的需求。以下是一些關鍵的選型要點：

處理風量：處理風量是指整個（gè）產線需要達到除塵效果所需要（yào）的風量Q。

過濾效率：選（xuǎn）擇合適（shì）的濾袋（dài）材質和過濾麵積可以保證較高的過濾效率，同時減（jiǎn）少濾袋更換的頻率，在設計合理的情況下，一般脈衝除塵器的過濾效率（lǜ）非常高，據統（tǒng）計BSR產線上的脈衝除塵器處理效率高（gāo）達99.9%，一般出口檢測粉塵濃（nóng）度≤10mg/m³，完全達到工業車間生產要求。甚至我（wǒ）們有一條產線的車間粉塵檢測濃度平均值為0.9mg/m³，遠遠高於國家標準。

上圖（tú）為粉（fěn）塵濃度檢（jiǎn）測報告（gào）

清灰方式：脈衝噴吹清灰有在線（xiàn）清（qīng）灰和離線清灰（huī）之分，通過調整收塵器參數，可以使在（zài）線與離線清灰達到（dào）基本相同的清灰效果。選擇合適的清（qīng）灰方式可以保證除塵器的清灰效果和穩定性，同時延（yán）長濾（lǜ）袋的使用壽命。

過（guò）濾麵積：過濾（lǜ）麵積是脈衝除（chú）塵器（qì）中非常關鍵的因素，根據公式（shì） A * n = Q / V，其中V為過濾風速（m/s），Q為氣體流量（m³/h），A為單個布袋有效（xiào）過濾麵積（㎡），n為袋濾（lǜ）器數量（liàng）（個）。布袋的過濾風速，考慮到除塵效率和布袋的使用壽命，一般0.8m/min-1.2m/min中較為適（shì）宜。

濾（lǜ）袋的尺寸和材料：過濾袋的尺寸和材料對除塵器（qì）的（de）過濾效率和粉（fěn）塵收集效（xiào）果有很大的影響（xiǎng），需要根據具體的過濾要求進行設計。

維（wéi）護和操作：應定期檢查並更換濾袋，避免因長期使用導（dǎo）致的堵塞或破損，影響除（chú）塵效果；需維持合理的進氣溫度與濕度，防止高溫（wēn）損（sǔn）壞濾材（cái）或潮濕引發（fā）結露，進而影響除塵效率與設備壽命。

b) 脈衝除塵器在生物質行業的應用

上文中，我（wǒ）們對脈衝除塵器進（jìn）行了通用（yòng）的介紹，而在這一環節，我們對於在生物（wù）質行（háng）業的應用，具有自己的經驗和理解。

1. 粉（fěn）塵溫度不同來考慮脈（mò）衝除塵器的（de）結構和布袋選擇

生物質行業的粉塵由於通（tōng）過製粒機壓輥和環模的擠壓（yā）產生了較高的溫度（約60℃以（yǐ）上），當有溫度的（de）熱氣在通（tōng）過普通的脈衝除塵時，容易在布袋上因為溫差凝結成水（shuǐ）滴的同時粉塵也（yě）會凝結堵住（zhù）布袋，導致脈衝閥無法對布袋上的粉塵進行（háng）清灰處理。

針對這樣的問題，我們在脈衝除塵器的結構上進行了改進，專門研發針對熱氣進行除（chú）塵，主要（yào）原理（lǐ）就是，對脈衝除塵的（de）布袋腔體進行升溫，使布（bù）袋腔體與熱氣不會產生溫度差，沒有溫度差，熱氣就不會遇冷凝結成水滴。就可以進行直接脈（mò）衝噴吹處理。

2. 根據粉塵種類不同來考慮脈衝除塵的結構設計（jì）

生物質的原料多種多（duō）樣，有木工（gōng）行業的木屑粉塵（chén），也有農業田地裏變廢為寶的秸（jiē）稈（gǎn）。木工行（háng）業的粉塵，通過脈衝（chōng）除（chú）塵處理（lǐ）技（jì）術已經非常成熟。而（ér）在農業田地（dì）裏秸稈撕碎和粉碎後的脈衝除塵環節卻比較少見。為此，我們好色先生APP爾在這方麵經過多年的研究和摸爬滾打。把脈衝除（chú）塵用於秸稈粉塵的處理，有自己獨特的見解。其中（zhōng），有一項就是，需要加（jiā）大（dà）脈（mò）衝除塵器布袋網孔板的間距，來增大布袋之間的間隙。很多讀者會問這是為什麽呢？

這是因為，秸（jiē）稈的收（shōu）取打捆（kǔn），大（dà）部分都是在（zài）田地裏（lǐ）進（jìn）行的。而在田地裏收取會（huì）帶走大量的灰分和泥土。在撕碎和粉碎的過程中，泥土和（hé）灰分會通過除（chú）塵吸入點，進入脈衝除塵中吸附在布袋（dài）外側，脈衝閥在（zài）噴吹（chuī）的時候會把泥土噴吹落下，而如果兩個布袋（dài）間隙太小，泥土在噴吹過程（chéng）中有可能會被被吹到旁邊的布（bù）袋附著上，而沒有落下。所以在設計秸稈脈衝除（chú）塵器的（de）時候，其中有一點就是最好可（kě）以加大布（bù）袋之間的間隙。

3. 根據為（wéi）客戶節約成本方麵來考慮脈衝（chōng）除塵器的設計

當按照過濾風速0.8m/min-1.2m/min，風量已經確（què）定的情況下，我們即（jí）可通過上文公（gōng）式，計算出脈衝除塵（chén）的過濾麵積。而（ér）過濾麵（miàn）積直接決定了脈（mò）衝除塵的布袋個數，脈衝除塵的體積，也直（zhí）接決（jué）定了脈衝除塵的（de）價格（gé）。

當（dāng）我們在設計產線的時候，充分考慮客戶的預算，在為客戶節省成（chéng）本的（de）前（qián）提（tí）上，又要讓（ràng）產線的除塵達標。我們會在（zài）設計的時（shí）候提高布袋的過濾風速，從設計參數1m/min提高到2m/min。之所以我們（men）可以在特（tè）定場景和原料的情況下來提供過濾風速，是因為，普通布（bù）袋的過濾粉塵粒徑在0.2—0.4μm的粒徑範圍內（nèi）。而木屑粉塵的粒徑可以（yǐ）分為粗塵（大於40μm）、細塵（chén）（10μm-40μm）和顯微塵（小於10μm）。可以看出即使是顯微塵，它的粒徑也遠（yuǎn）遠大於0.2-0.4μm。在實際生產過程中，木屑（xiè）粉塵（chén）的粒徑，粗塵、細塵（chén）居（jū）多。布袋（dài）可以有效阻止粉塵的通過（guò），在這種情況（kuàng）下，為了降低（dī）客戶的產線成（chéng）本，我們把布袋的（de）過濾風速提高到2標準設計的2倍。這樣布（bù）袋除（chú）塵的過濾麵積就減少了2倍，成本從而也就直接減半。真（zhēn）正做到（dào）了設（shè）計產線為客戶著想，為客戶所（suǒ）用的宗旨。