1、概述
    濾芯式除塵器早在20世紀70年代就已經(jīng)在日本和歐美一些國家出現(xiàn)，具有體積小，效率高，投資省，易維護等優(yōu)點，但因其設(shè)備容量小，難組合成大風量設(shè)備，過濾風速偏低，應用范圍窄，僅在糧食、焊接等行業(yè)應用，所以多年來未能大量推廣。近年來，隨著新技術(shù)、新材料不斷地發(fā)展，以日本的大志（Great.Ambition）株式會社，美國的湯姆森公司，畢威公司為代表，對除塵器的結(jié)構(gòu)和濾料進行了改進，使得濾芯除塵器廣泛地應用于水泥、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，成為過濾面積＞2000ｍ2大型除塵器（GB6719－86），是解決傳統(tǒng)除塵器對超細粉塵收集難、過濾風速高、清灰效果差、濾袋易磨損破漏、運行成本高的最佳方案，和市場上現(xiàn)有各種袋式、靜電除塵器相比具有有效過濾面積大、壓差低、低排放、體積小、使用壽命長等特點，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，但隨著社會的進步,科技的發(fā)展,對生態(tài)環(huán)境保護的要求也越來越嚴格，國家據(jù)GB4915-85、GB4915-1996《水泥廠大氣污染排放標準》后，又出臺了《水泥工業(yè)大氣污染排放標準》（GB4915-2004），更加嚴格水泥工業(yè)排放標準，國家已經(jīng)對煙塵的排放提出更加嚴格的要求，自2004年1月1日起，通過建設(shè)項目環(huán)境影響報告書審批的新建、擴建、改建水泥廠建設(shè)項目，粉塵最高允許排放質(zhì)量濃度為50mg/m3。一部分地方環(huán)保部門提出了更嚴格的要求，北京市煙塵允許質(zhì)量濃度嚴于很多先進國家標準，從2005年11月1日起，已運行的水泥廠粉塵排放質(zhì)量濃度僅允許30 mg/m3。

根據(jù)國家標準和文件的下達，靜電除塵器在剛開始使用的階段一般運行非常高效，但是隨著使用年數(shù)的增加，盡管采用恰當?shù)木S護手段，它的運行效率還是會逐漸地下降。一般來說，使用廠家對于運行效果不佳的靜電除塵器有兩種解決途徑：購買新的靜電除塵器來更換舊的，用新的部件來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，但兩者均是依靠電除塵器的運行原理進行粉塵的收集。許多生產(chǎn)廠家愿意將原電除塵收塵方式改變過濾元件過濾收塵方式，即使用可更換濾件來替代金屬質(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)線再培訓等因素，更新舊靜電除塵器或采用新布袋除塵器來替換舊的電除塵器的成本都會非常高。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，廠家對布袋除塵的了解比較多，好多人認為布袋除塵器是個良好的選擇，但根據(jù)這幾年的跟蹤調(diào)查，布袋除塵器無論從經(jīng)濟指標還是技術(shù)指標遠遠落后于濾芯除塵器。

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

① 氣布比過高；

② 粉塵排放量高-濾料效率很低；

③ 濾袋底部易磨損；

④ 過氣量低；

⑤ 換袋頻繁，影響正常生產(chǎn)；

⑥ 濾袋間垂直過濾風速過大。

   歸納起來主要有以下幾點：

  （1）布袋經(jīng)脈沖清灰后逐漸松弛，粉塵顆粒進入纖維內(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，設(shè)備運行阻力上升快。

  （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)備運行阻力較高，耗電量大，運行成本高。

   這些弊端是因設(shè)計制造除塵器時留下的余地太小，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，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，為增加通風量，降低氣布比，用戶通常作法是加幾個除塵倉室，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，下面則詳細對布袋除塵器和濾芯除塵器進行技術(shù)經(jīng)濟比較：

一、過濾機理

◆袋式除塵器的濾料通常是棉布、尼龍、聚脂等，含塵氣流通過濾料過濾時，粉塵的分離是依靠慣性碰撞、攔截、擴散、靜電和篩濾等機理的綜合作用。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，這種過濾屬內(nèi)部過濾；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)的濾料則是進口濾料，該濾料是把一層超亞微米級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以上的粉塵就被擋在濾料的表面，因此，濾芯式濾料過濾粉塵，主要依靠的是薄膜的篩濾。

二、除塵效率及除塵器的阻力

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

     對亞微米塵粒的過濾是無能為力的。

    ◆濾芯式除塵器由于其獨特的濾料結(jié)構(gòu)，使過濾下來的粉塵粘附在其超薄膜表面，這樣投入運行初期便能達到機組的設(shè)計效率(對小于1 um的塵粒，除塵效率可以達到99．9％ 以上)，并且不會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濾，在清灰時粉塵顆粒極易剝落，因此機組的過濾阻力也極低(初期為250Pa，一般為500～700Pa)。下面對布袋和濾芯在同種規(guī)格下做一下比較：

三、機組的外形

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

使過濾面積呈幾何積數(shù)增加：一個過濾面積為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遠小于相同過濾面積的袋式除塵器。以過濾面積為720m的除塵兩類器為例，720型袋式除塵器機組的外形尺寸為9800mm×3400 mm×7200 mm，而32筒濾芯式除塵器機組的外形尺寸僅為2032mm×2159mm×4115m。這樣，使用濾芯式除塵器可以大大減小除塵機組的占地面積，降低除塵機房的有效高度，大幅度減少了土建投資費用，特別適合在廠區(qū)布置緊張，除塵機組布置困難的環(huán)境下使用。

機組的價格及綜合投資

說明：

1、表中的配套風機均按除塵器過濾風速為0.5m/min選取。

2、CFS一2型除塵器的價格是以濾料為滌綸無紡布時確定的。

3、PH-01濾芯除塵器的價格是以日本進口濾料確定的。

4、表中除塵器、配套風機的價格均為市場價，機房土建投資均不包括地價。

從表1中可以看出，當除塵器過濾面積超過500 m2時，濾芯式和袋式除塵器二者的總投資差別不大，但隨著過濾面積的增大，濾芯式除塵器的初投資相對更少，并且由于其阻力低，選配風機電機的功率小，因此其運行費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)濟得多。

五、機組的運行維護

◆5．1袋式除塵器的運行維護

袋式除塵器由于其單個過濾元件過濾面積小，所以機組的過濾單元(或濾袋數(shù))就相對較多，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。由于每個布袋內(nèi)部均采用彈簧作為內(nèi)支撐，在清灰時，布袋與支撐骨架和支撐彈簧之間均存在著一定的運動和摩擦，一旦某個布袋被密透之后，機組的除塵效率便會急劇下降，這時若想查找更換被磨損的布袋很困難。此外，當機組的濾料需要更新時，由于其濾袋多，固定點多，這樣雖然更換濾袋可以在機組外進行，其工作量也是非常大的。

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

◆5 .2 濾芯式除塵器的運行維護

濾芯式除塵器的濾料是靜止不動的，不存在濾料和其支撐骨架之間的摩擦，這樣就大大延長了濾芯的使用壽命。相對于袋式除塵器龐大的密封門而言，機組的漏風量更易得到控制。濾簡式除塵器在更換濾芯時，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工作簡便得多。

七、工程案例

1992年，德國針對布袋除塵器由于高氣布比上的設(shè)計原因?qū)е略O(shè)備運行阻力上升快，長期運行設(shè)備阻力大等問題，先后試用φ159×2褶式濾芯替代布袋。將過濾介質(zhì)迎面。風速降低到0.85m/min,取得了寶貴的成功經(jīng)驗。美國多家公司也逐步使用濾芯來替代布袋，以降低過濾材料迎面風速，提高過濾精度，降低設(shè)備運行阻力，延長濾芯使用壽命。2004年6月，上海濾芯除塵器對陜西一家水泥廠的生料磨的袋除塵器進行改造，并取得了較大的成功。1994年，美國多家公司φ159×2000公司濾芯以代替φ159×8000布袋，過濾介質(zhì)面積增加二倍，將過濾介質(zhì)質(zhì)迎面風速降低到0.85m/min以下，過濾精度明顯提高（10mg/Nm3排放標準），濾芯使用奉命超過2年。國內(nèi)BHA公司應用φ159×2000濾芯改造布袋式除塵器，也取得了較理想的成果。 1999年無錫華瑞機械有限公司辟徑求新闖冷道，大膽對傳統(tǒng)除塵設(shè)備的技術(shù)和結(jié)構(gòu)等進行改造，拋棄了布袋除塵器的傳統(tǒng)工藝，研制出結(jié)構(gòu)新穎、工藝獨特、操作自動化的HR－LZC系列濾芯組合式除塵器，相繼在無錫、上海等地投入運行，除塵效率達到99.99％。近來兩年，畢威新環(huán)境技術(shù)(上海)有限公司對燕山水泥廠700t/d熟料干法生產(chǎn)線，進行改造等。

八、總評

根據(jù)以上通過對袋式除塵器和濾簡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、窯尾等各個揚塵點的收塵，對各類傳統(tǒng)除塵器進行改造亦可取得很好效果，關(guān)鍵在于選取先進、合理的結(jié)構(gòu)，使之適應各種粉塵的特點。