劉庚 金偉 曹凱

摘 要：卷煙企業(yè)為保障卷煙產(chǎn)品質(zhì)量，對環(huán)境溫濕度的控制有較高要求，通常采用組合空調(diào)系統(tǒng)來維持一個恒濕恒溫與潔凈的環(huán)境，系統(tǒng)需長時間運行，因此組合空調(diào)系統(tǒng)是卷煙企業(yè)重要的輔助保障設備。組合空調(diào)系統(tǒng)主要包括新風段、回風段、過濾段、表冷段、加熱段、加濕段和送風段，車間空氣的清潔主要依靠過濾段保障。部分空調(diào)區(qū)域由于工作場所灰塵過大導致過濾器頻繁阻塞，也是煙草行業(yè)存在的共性問題。一方面過濾網(wǎng)堵塞造成空調(diào)能力下降，影響工藝指標的穩(wěn)定性；另一方面空調(diào)設備運行環(huán)境變差，電機運行負荷增大，降低設備使用壽命。要解決過濾網(wǎng)堵塞問題，首先要找到一種適用于在線除塵裝置的過濾材料。本文著重介紹一種工藝空調(diào)在線除塵過濾網(wǎng)材料以及該材料在卷煙企業(yè)工藝空調(diào)除塵段的應用。

關(guān)鍵詞：工藝空調(diào)；在線除塵；過濾網(wǎng)；材料

1 引言

因社會實踐機緣，本人有幸參與了《一種工業(yè)中央空調(diào)初效前置過濾除塵裝置》的研發(fā)，對此裝置所用過濾網(wǎng)材料做了實驗和研究，濾材的最終選用滿足了工藝空調(diào)過濾效果。

卷煙企業(yè)為保障卷煙產(chǎn)品質(zhì)量，對環(huán)境溫濕度的控制有較高要求，通常采用組合空調(diào)系統(tǒng)來維持一個恒濕恒溫與潔凈的環(huán)境，系統(tǒng)需長時間運行，因此組合空調(diào)系統(tǒng)是卷煙企業(yè)重要的輔助耗能設備。組合空調(diào)系統(tǒng)主要包括新風段、回風段、過濾段、表冷段、加熱段、加濕段和送風段，車間空氣的清潔主要依靠過濾段保障。部分空調(diào)區(qū)域由于工作場所灰塵過大導致過濾器頻繁阻塞，一般1-2天就會造成過濾堵塞報警，需要人工時刻關(guān)注，及時清理，也是煙草行業(yè)存在的共性問題。一方面過濾網(wǎng)堵塞造成空調(diào)能力下降，影響工藝指標的穩(wěn)定性；另一方面空調(diào)設備運行環(huán)境變差，電機運行負荷增大，降低設備使用壽命。為解決過濾網(wǎng)堵塞問題，首要問題是研究一種能適用于在線除塵裝置的過濾材料，以滿足在線除塵設備運行及空調(diào)過濾需求。本文著重介紹一種適用于工藝空調(diào)在線除塵裝置過濾網(wǎng)材料的研究及應用。

2 工藝空調(diào)過濾的理論基礎研究

卷煙企業(yè)為保障卷煙產(chǎn)品質(zhì)量，對環(huán)境溫濕度及含塵量的控制有較高要求，通常采用組合空調(diào)系統(tǒng)來維持一個恒濕恒溫與潔凈的環(huán)境，工藝空調(diào)過濾段主要保證車間空氣的過濾。一般工藝空調(diào)過濾分為三類：

初效過濾：適用于空調(diào)系統(tǒng)的初級過濾，主要用于過濾 5μm 以上塵埃粒子。初效過濾器有板式、折疊式、袋式三種樣式，外框材料有紙框、鋁框、鍍鋅鐵框，過濾材料有無紡布、尼龍網(wǎng)、活性碳濾材、金屬孔網(wǎng)等，防護網(wǎng)有雙面噴塑鐵絲網(wǎng)和雙面鍍鋅鐵絲網(wǎng)。

中效過濾：中效過濾器主要用于中央空調(diào)和集中送風系統(tǒng)。中效空氣過濾器，主要用于捕集1-5μm的顆?；覊m及各種上懸浮物，廣泛應用于各種空調(diào)設備及空調(diào)系統(tǒng)中，在對空氣凈化潔凈度要求不嚴格的場所，經(jīng)中效過濾器處理后的空氣可直接送至用戶。中效袋式過濾器（bag filter）邊框有冷板噴塑、鍍鋅板等形式，過濾材料有無紡布、玻璃纖維等，過濾效率60～95%。

高效過濾：高效空氣過濾器主要用于微電子工業(yè)、精密儀器儀表、醫(yī)療衛(wèi)生、生物工程、制藥及食品等行業(yè)使用和各類潔凈室、潔凈隧道、高效送風口、凈化工作臺、風淋室等凈化設備中的空氣末級過濾。該產(chǎn)品采用超細玻璃纖維濾料，熱溶膠為分隔物，專用鋁型材外框，聚氨酯雙組份密封膠，閉孔海綿密封條，噴塑鋼網(wǎng)勻流板等經(jīng)過嚴格的工藝精制而成，捕集0.1～0.5um的細小微粒。

3 在線除塵過濾材料的研究

在線除塵裝置內(nèi)置于工藝空調(diào)箱體內(nèi)除塵段，在空調(diào)運行過程中，除塵裝置運行，通過過濾網(wǎng)的不斷移動，保持過濾段前后壓差小于限定值。在線除塵過濾材料需要具備以下幾項特征：一是材料為阻燃或非燃材料；二是具備抗拉性能。三是過濾網(wǎng)目數(shù)能滿足壓差與過濾需要。

3.1 過濾材料材質(zhì)選擇

工業(yè)上應用的過濾網(wǎng)按其結(jié)構(gòu)分為撓性介質(zhì)，剛性介質(zhì)及松散性過濾介質(zhì)三大類。由于在線除塵裝置所用過濾網(wǎng)需要進行卷收，因此從撓性介質(zhì)過濾材料中選取。

毛織與棉質(zhì)材料：在堿性介質(zhì)中，濾布會產(chǎn)生溶脹，而工藝空調(diào)中，煙草粉塵具有堿性，不宜選用棉質(zhì)濾布。聚氯乙烯布：對酸，鹽，礦物油，微生物的作用具有穩(wěn)定能；但受氧化劑，濃堿作用會遭破壞，有光滑的表面，利于卸渣，但只能在60?C以下使用，因此不適用于工藝空調(diào)箱體內(nèi)。聚丙烯布：有很強的耐酸（有機和無機），堿腐蝕能力和彈性。使用溫度最高可達110?C，價格低，但布的強度較弱，安裝在在線除塵裝置不能滿足強度要求。腈綸濾網(wǎng)：耐酸堿性、耐腐蝕性佳，阻力低，可反復清洗，過濾效率不受清洗影響，耐沖擊強度佳。最終選擇腈綸濾網(wǎng)材料。

3.2 過濾材料目數(shù)選擇

過濾材料目數(shù)對于空調(diào)過濾器存在兩方面影響，一是過濾效果，二是過濾材料前后壓差。目數(shù)越大，過濾效果越好，但是過濾材料前后壓差越大，目數(shù)越小，過濾效果越差，但是過濾材料前后壓差越小，為在過濾效果與過濾壓差之間找到適用于在線除塵裝置的最優(yōu)效果，通過實驗收集數(shù)據(jù)并進行了最佳過濾網(wǎng)選擇。

第一項：18目濾材測試，測試初始狀態(tài)：濾材前負壓314Pa，濾材后負壓483Pa，初始壓差169Pa。測試時長：24小時；測試結(jié)果：空調(diào)過濾器壓差增量78Pa，每小時過濾器壓差增量3.25Pa，大于要求2.5Pa。

測試結(jié)論：18目濾材雖與空調(diào)初效25目接近，但初效為人字瓦楞編織，無法有效過濾煙塵，初效在開機運行后約24小時已見嚴重阻塞。

第二項：40目濾材測試

測試初始狀態(tài)：濾材前負壓211Pa，濾材后負壓517Pa，初始壓差306Pa，不滿于要求300Pa。測試時長：24小時。測試結(jié)果：空調(diào)過濾器壓差增量43Pa，每小時過濾器壓差增量1.79Pa，滿足要求2.5Pa。

測試結(jié)論：40目濾材可有效過濾部分煙塵，初效濾網(wǎng)肉眼沒有觀察到煙塵積累，降低初效阻塞情況的設想可以實現(xiàn)，但由于濾網(wǎng)過密，初始風阻過大。

第三項：30目濾材測試

測試初始狀態(tài)：濾材前負壓245Pa，濾材后負壓492Pa，初始壓差247Pa，滿足要求。測試時長：24小時。測試結(jié)果：空調(diào)過濾器壓差增量57Pa，每小時過濾器壓差增量2.37Pa，滿足要求2.5Pa。

測試結(jié)論： 30目濾材在經(jīng)過24小時運行，可部分過濾煙塵，初效表面出現(xiàn)中度煙塵積累，其過濾效果尚可。

結(jié)論：選擇30目濾材。

4 在線過濾材料在工藝空調(diào)上的應用及效果驗證

測試初始狀態(tài)：空調(diào)初效過濾器前負壓658Pa，后負壓728Pa.觀察時間：運行24小時10分。

測試結(jié)論：初效過濾器前負壓632，濾材后負壓759，30目濾材在經(jīng)過近24小時運行，過濾器表面出現(xiàn)少許煙塵積累，壓差增量57Pa，小時增量2.37Pa，滿足設計要求小于2.5Pa。

除塵裝置過濾材料壓差在252Pa-318Pa之間波動，滿足運行壓差小于320Pa要求，卷材卷進6.6米，速度控制穩(wěn)定，運轉(zhuǎn)狀態(tài)良好。

驗證：為驗證設備長期穩(wěn)定性，10月20日進行試運行開始，一直運行至11月18日，過濾材料壓差最大值達到321Pa停止運行，排除停產(chǎn)時間，在線除塵裝置累計運行524小時，滿足連續(xù)運行145小時要求，完成目標。

新型在線除塵過濾網(wǎng)適用于有煙塵較大的組合空調(diào)在線除塵裝置，不但可以顯著降低人工清洗頻次，更對設備使用壽命、節(jié)能降耗，提升工藝指標保證上有明顯成效。改造完成后單臺空調(diào)預計年節(jié)約費用為5.4萬元。

5 結(jié)論

1）通過在線除塵過濾網(wǎng)材料的研究及應用，實現(xiàn)了工藝空調(diào)在線除塵裝置的高效使用，保證了工藝空調(diào)過濾效果，同時提高了節(jié)能水平，充分滿足煙廠空調(diào)過濾除塵的需求。

2）在線除塵過濾材料可廣泛應用于煙廠工藝空調(diào)在線除塵工藝段，同時不需要對工藝空調(diào)原有結(jié)構(gòu)進行改造。

參考文獻

[1]呂琳.自動板式空調(diào)過濾器在工業(yè)中的應用.《中國新技術(shù)新產(chǎn)品》2013年第24期：127-127.

[2]劉俊.棉紡廠除塵系統(tǒng)的改造實踐體會[A].全國紡織空調(diào)除塵新技術(shù)、新設備、新成果研討會論文集[C].2007年.

[3]孫俊科，李彥，姜秀溪.高效環(huán)保過濾材料的開發(fā)研制[J].非織造布；2005年02期.

[4]劉呈坤，馬建偉.非織造布過濾材料的性能測試及產(chǎn)品應用[J].非織造布；2005年01期.

[5]葛怡.2009年全國過濾材料和工業(yè)呢氈高新技術(shù)推廣應用交流會召開[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品；2009年06期.

[6]肖容緒.我國的袋式除塵器和耐高溫過濾材料[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品；2005年03期.

[7]吳善淦.除塵除有害氣體專用袋式除塵器及其過濾材料[A].中國硅酸鹽學會環(huán)保學術(shù)年會論文集[C].2004年.