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抚顺高温高压圆盘式疏水阀厂


更新时间:2022-01-14 08:33:08 信息来源: 创始人

常用滤料包括机织滤料、针刺滤料、防静电滤料、防水防油滤料、覆膜滤料、玻璃纤维滤料、高温滤料、金属纤维滤料和滤筒滤料等。

2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

一、机织滤料

袋式除尘器的滤料,多用制造物制成。由于织造物的一些特性和过滤条件,它在很多方面得到应用。机织滤料是以合股加捻的经、纬纱线或单丝用织机交织而成的。由于经、纬纱线都经过加捻,所以纱线的本身和交织处的密度都比较大。过滤物几乎只能从经纬线的空隙通过。一般机织过滤材料的空隙率在30%-40%,而且是直通的。织造滤料具有的优点:①可制成强度压力较大的滤袋,过滤磨琢性强的粉尘;②尺寸稳定性较好,适用于做成大直径、长滤袋;③易形成平整和光滑表面或薄型柔软的织物,有利于滤袋清灰操作;④可以利用不同材质,织造成性能不同的滤料;⑤便于调整织物的紧密程度,即可制成较疏松的滤料也可制成高度紧密的滤料。

织物滤料的缺点有:①由于过滤主要通过经纱与纬纱的空隙进行,所以在同样滤速情况下,滤料本身的阻力大;②织物滤布属于二维结构,只有在形成粉尘层后,才能阻挡较小颗粒物,在粉尘遭到破坏时,铺集率明显下降。

织物滤料经线和纬线交错排列的状态称为织物的组织。基本的组织有平纹组织、斜纹组织和锻纹组织三种原组织及起绒斜纹组织。

1)平纹组织 平纹组织是织物中最简单的组织。用经线和纬线如下图方式即可构成一个完全的平纹组织循环。

2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

2)斜纹组织 斜纹组织是由3根以上的经纬线连续交织而成,在布面上有斜向的纹路。布面上经线比纬线多的称为经线斜纹,反之称为纬线斜纹。布的里外面经纬线表现相同的称为双面斜纹,但其表里斜纹的方向却相反。

如图,为三线斜纹布,它是最简单的斜纹组织,用分数表示在纬线的先线数,分子为经线在纬线上浮织的线数,分母为经线在纬线下沉积的线数。袋式除尘器用滤布以2/3织法比较适宜。2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

3)锻纹组织 锻纹组织是以规则的连续5根以上经纬线织成的织物组织。其基本特征是交织点不连续,有很多经线或纬线浮于布面上,具有表面光滑、柔软、光泽感明显等特点。便于粉尘的剥离。袋式除尘器用滤料一般用五线锻纹组织。2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

4)起绒斜纹组织 对斜纹织物用起绒机将织物一面表层部分织物扯断形成长约3mm的绒毛。起绒毛后有利于形成粉尘层,减少粉尘层颗粒物进入织物空隙,避免了滤料堵塞,起到提高捕尘率的作用。208涤纶绒布即属此类。2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

1208涤纶绒布 208涤纶绒布是我国早期为袋式除尘器用开发的机织滤料。它是以涤纶短纤维为原料单面起绒的斜纹织物。这种滤料由于经纬纱线表面具有短绒,形成织物后又在表面起绒,遮盖经纬线线间的空隙,滤尘时绒毛在迎尘面,因而用在袋式除尘器中具有如下特点:

①纱线间绒毛和表面绒毛能阻挡部分粉尘径直穿透滤布并有助于粉尘层的形成,因而可提高滤料的捕尘率;

②清灰时,表面积尘的绒毛在反向(与滤尘时相比)能量作用下,由紧覆于织物表面变为松散状态,粉尘容易脱落,提高滤布对粉尘的剥离率。

实践也证明,208绒布在清灰时,滤布的粉尘便遭到破坏,重新滤尘时捕尘率显著下降。因温度关系结露时,粉尘会黏着在绒毛及滤料表面形成尘垢。

208绒布的织物结构及滤尘特性见下表。208涤纶绒布多用于小型袋式除尘器。

2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

2)机织729滤布 筒形聚酯(涤纶)滤布具有强度高伸长小、缝纫方便、除尘性能好和使用寿命长等特点,是装备反吹清灰和机械振打清灰等袋式除尘器的首先滤料。为解决宝钢大批量备用滤料的需求,宝钢与上海火炬工业用布厂合作与1985年开发第一批筒形聚酯机制滤料。商品名为729滤布。

729滤料属锻纹机织物,织制后的热定型是保证滤料在使用工况条件下结构稳定性的重要工艺手段。729滤布主要用于大中型反吹风袋式除尘器及小型机械振打袋式除尘器。

二、针刺滤料

针刺滤料始于20世纪50年代。由于这种技术具有工艺流程简单、生产速度快、成本低、工艺容易变化等优点,在全世界范围内广泛应用。1975年冶金部建筑研究总院和沈阳铝镁设计院利用参加联合国环境规划部署环保会议的机会,带回滤料样品同抚顺第三毛纺厂合作试制出我国第一批针刺滤料。商品名为ZLN针刺滤气呢。发展到现在品种也从当年的涤纶针刺滤料发展为可用多种原料、多种用途、多种规格的针刺滤料。针刺滤料具有如下特点:

①针刺滤料中的纤维三维结构有利于形成粉尘层,捕尘效果稳定,因而捕尘效率高于一般织物滤料;

②针刺滤料空隙率高达70%-80%,为一般织造滤料的106-2.0倍,因而自身的透气性好、阻力低;

③生产流程简单,如图,便于监控和保证产品质量的稳定性。2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

④生产数度快、劳动生产率高、产品成本低。

一般用玻璃纤维或合成材料生产的长纤维制成的滤料,在耐磨性和延伸率方面比短纤维滤料好,但是不能拉绒,而用短纤维材料织成的滤料能够起绒,不过降低了延伸率和耐磨性。针刺滤料吸收了两者的优点,底布使用长纤维,絮棉用短纤维,使它即具有一定的耐磨性和延伸率,有增加了纤维间的空隙率。试验证明;普通织物与针刺织物比较,前者仅有一次断裂功,而后者具有两次断裂功,也就是说在断裂试验时首选底布被拉断,然后絮棉断裂。

采用高收缩性纤维制成的高收缩性滤料,经热定型处理后,其收缩率达40%-50%。由于纤维的进一步收缩使纤维间隙更加靠紧致密,从而提高了净化尘粒的效果。涤纶针刺纤维滤料性能如下:

2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

在中温滤料系列中,涤纶类纤维耐温一般在130-150℃,该产品除具有普通毡类滤布特有的优点外,其耐磨非常好,具有很高的性价比,因而成为毡类滤料中使用最大的品种。亚克力纤维针刺毡耐温为140-160℃,采用进口纤维制造,它具有耐酸性、耐碱性和耐水性最好的中温滤料。迷特针刺毡是为了克服普通涤纶针刺毡耐温长时间超过130℃出现收缩现象而开发出的温度在150-170℃新型过滤毡,从而避免了在某些工况条件下使用高温滤料而造成的浪费。斯泰福(STEXF)针刺毡提高了涤纶纤维类过滤材料的过滤精度并降低了压力降,其具有覆膜滤料表面过滤效果,而运行阻力小,节省能源。中温滤料性能详见

2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

三、防静电滤料

为防止粉尘导电造成滤料表面静电荷积聚,影响清灰效果,导致除尘器阻力显著增长,以防止静电荷引起气体或尘燃爆,在原729滤料的基础上,经向加入不锈钢导电经纱,开发了MP922滤料(如下表)。用于焦粉、煤炭类导电粉尘的除尘系统,收到了降低阻力,延长滤料使用寿命和除尘器安全运行的效果。

在防静电滤料中除了加入导电纤维外也有的用导电基布制作成防静电针刺滤料,可以获得同样的使用效果。

2-4除尘器常用滤料性能分析(1)
2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

四、防水防油滤料

1.防水防油机理

防水防油就是指在一定程度上滤料不被水或油湿润。理论上讲,液体B是否能够润湿固体A是由液体表面张力和固体临界表面张力所决定的。如果液体表面张力大于固体临界表面张力则液体不能浸润固体;反之液体表面张力小鱼固体临界表面张力,则能被浸润固体。

根据上述分析,若想让滤材具有防水防油性,必须要使它的表面张力降低,降到小于水和油的表面张力,才能达到预期目标。防水防油处理有两种方法,一种是涂敷层,即用图层的方法来防止滤料为水或油浸湿;林外一种是反应型,即使防水油剂与纤维大分子结构中的某些基团起反应,形成大分子链,改变纤维与水油的亲和性能,变成防水防油型。前者一般会使产品丧失透气性能,后者只是在纤维表面产生防水防油性,纤维间的空隙并没有被堵塞,不影响透气性能,这正是过滤材质所要求的。因此一般采用反应型处理方法。

2.助剂的选择

当前防水防油的助剂重力很多,如铝皂、有机硅、油蜡、橡胶、硬脂酸酪、聚氯乙烯树脂、氟化物等。在这些助剂中,只有铝皂、有机硅、氟化物、硬脂酸酪适用于反应型。考虑到针刺毡的特殊用途,要求助剂:①能赋予针刺毡防水性和防油性;②耐高温性;③耐腐蚀性;④耐久性;⑤不改变原产品透气性。以上几种助剂的表面张力在10-30dyn/cm之间,远低于水的表面张力72dyn/cm,都不会背水润湿,具有防水线。但与重油表面张力29dyn/cm、植物油表面张力32dyn/cm相当接近,在一定程度上易被之润湿,只有氟化物的表面张力为10dyn/cm左右,低于各种液体的表面张力,具有更高的防水防油性能。因此氟化物作为辅料助剂是较好的。

3.特点

防水防油滤料与常规针刺毡相比有以下特点

1)拒油性 可避免油性粉尘易于粘袋,造成堵塞滤布的缺点。

2)防水性 可排除水溶性污垢或遇冷凝固的水珠将滤布过滤能力降低。

3)抗黏结性 使附着在滤布表面的粉尘不会渗人滤布内层,从而提高过滤性能。

4)剥离性 可使粉尘不需要强烈清灰措施,即可离开滤布。

4.滤料性能

常用防水防油针刺毡性能及既可以防水防油又放静电针刺毡如下两表。2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

5.耐高温、耐酸碱、防水防油针刺毡滤毡

PPS纤维又称聚苯硫醚纤维,具有强度完整的保持性和内在的化学性,可以在恶劣的环境中保持良好的过滤性能,并达到理想的使用寿命。在过滤燃煤锅炉、垃圾焚烧、电厂粉煤灰的集尘处理等脉冲袋式除尘器中,PPS过滤毡是理想的过滤材料。

PPS纤维在世界范围内只有少数几家大型化学公司生产,日本东洋(TOYOBO)公司的注册商标为“普抗”“PROCON”,日本东丽(TORAY)公司的注册商标为“特丽通”“TORCON”,美国飞利浦(PHILIP)公司的注册商标为“莱顿”。

PPS过滤是用聚苯硫醚(PPS)纤维,按照耐高温过滤毡的生产工艺,生产加工过滤材料,为耐高温过滤材料的主要品种之一。在以下场合的应用中性能卓越。

①工作温度190℃,短时工作温度232℃,熔点285℃,极限氧指数34-35。

②含氧量在15%或以下的场合均可适用。

③PPS是抗酸碱腐蚀、抗化学性很强的纤维,可用于燃料含硫或烟道气中含硫的氧化物工况条件。

④烟道中含湿气场合。

耐高温、耐酸碱、防水防油性能见表:2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

五、覆膜滤料

覆膜滤料是以分散聚四氟乙烯树脂为原料制成的微孔膜与各种基材复合而成的。该滤料的最大特点是表面过滤,可提高过滤效率,改善传统过滤方法中经常出现的过滤压力递增,细粉尘排放浓度高等问题。自20世纪80年代开始,聚四氟乙烯覆膜滤料在工业除尘、液体过滤等许多领域上得到了广泛应用。

1,过滤机理

薄膜表面过滤的机理同粉尘层过滤一样,主要靠微孔筛分作用。由于薄膜的孔径很小,能把极大部分尘粒阻留在膜的表面,完成气固分离的过程。这个过程与一般滤料的分离过程不同,粉尘不深入到支撑滤料的纤维内部。其好处是:在滤袋工作一开始就能在膜表面形成透气很好的粉尘薄层,既能保证较高的除尘效率,又能保证较低的运动阻力,而且如同所述,清灰也容易。

应当指出,超薄膜表面的粉尘剥离情况与一般滤袋有很大差别,试验表面,复合滤袋上的粉尘层极易剥落,有时还未到清灰机构动作,粉尘也会掉落下来。还有另一个重要事实是,即使水硬性粉尘(如水泥灰),在膜表面结块初期也会被剥离下来。但是,如果粉尘结块现象严重或者烟气结露,覆膜滤料也无能为力,必须采取其他措施来解决。

2.聚四氟乙烯(PTFE)膜

PTFE膜是立体网状结构,无直通孔。开孔率及孔径分布是衡量PTFE膜的重要指标。PTFE膜的开孔率一般在80%-95%之间。开孔率高,会提高通气量;孔径分布集中,表明膜孔径大小均匀。凭借特殊的生产工艺,可针对不同物料,控制不同孔径,以达到高效过滤的目的。通常膜厚度并不是评价PTFE膜的指标,如果膜的厚度偏厚则容易产生透气量小、运行压力高等问题。根据多年的研究使用观察,膜厚薄基本不影响使用寿命,关键是复合强度,这是影响使用寿命的重要因素。

如图是最大孔径<0.005μm(50nm)的膜扫描电镜照片及孔径1-3μm的覆膜防酸博倩扫描电镜照片。2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

3.膜的复合途径

为了提高使用寿命,增加膜的强度,需要把PTFE膜复合到各种过滤材料商,如各种针刺毡、机织布、玻纤等。由于PTFE自身具有不黏性的特点,对膜复合技术要求很高,目前复合方法有胶复合和热复合两种方式。

①胶复合式较初级的复合方式,复合强度低,易脱膜,寿命短,由于胶渗透,导致透气性差,不宜清灰,削弱了PTFE的优越性能。

②热复合式先进的复合方式,完整地保持了PTFE膜的优越性能,但对热复合技术的要求严格。

4.主要特点

覆膜滤料的性能优异,其过滤方法是膜表面过滤,进100%截留被过滤物。覆膜滤布称为粉尘与物料和收集以及精密过滤方式不可缺少的新材料。其优点如下。

1)表面过滤效率高 通常工业用滤材是深层过滤,它是依赖于在滤材表面纤建立一次粉尘层而达到有效过滤。建立有效过滤时间长(约需整个滤层的10%),阻力大,效率低,截留不完全,损耗大,过滤和反吹压力高,清灰频繁,能耗较高,使用寿命不长,设备占地面积大。

使用覆膜滤布,粉尘不能透入滤料,是表面过滤,无论是粗、细粉尘,全部沉积在滤料表面,即靠膜本身孔径截留被滤物,物初始滤期,开始就是有效过滤,近百分之百的时间处于有效过滤。

2)低压、高通量连续工作 传统的深层过滤的滤材,一旦投入使用,粉尘穿透,建立一次粉尘层,透气性迅速下降。过滤时,内部积尘的粉尘造成阻塞现象,从而增加了粉尘设备的阻力。

覆膜滤料以微细孔及其不黏性,使粉尘穿透率近与零,投入使用后提供极佳的过滤效率,当沉积在薄膜滤料表面的被滤物达到一定厚度时,就会自动脱落,易清灰,使过滤压力始终保持着很低的水平,空气流量始终保持在较高水平,可连续工作。

3)容易清灰 任何一种滤料的操作压力损失直接取决于清灰后残留或滞留在滤料表面上、下的粉尘量,覆膜滤布清灰时间仅需要数秒即可,具有非常优越的清灰特性,每次清灰都能彻底除去尘层,滤料内部不会造成堵塞,不会改变空隙率和质密度,能经常维持低压损失工作。

4)寿命长 覆膜滤料无论采用寿命清灰机制,都可发挥其优越的特性,是一种将除尘器设计的能完全发挥其高效过滤作用的过滤材料,因而成本低廉。覆膜滤料是一种强韧而柔软的纤维结构,与坚强的基材复合而成,所以有足够的机械强度,加之有卓越的脱灰性,降低了清灰强度,在低而稳的压力损失下,能长期使用,延长了滤袋寿命。

5.主要常用滤料

DGF系列覆膜滤料的孔径分别为0.5μm、1μm、4μm、(一般指平均孔径),以适用不同粒径的粉尘和物料。如表是该系列覆膜滤料的性能。2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

主要常用覆膜技术性能如下表,从表可以看出其性能优于普通滤料。2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

六、玻璃纤维滤料

玻璃纤维具有耐高温、耐腐蚀、尺寸稳定、除尘效率高、粉尘剥离性好几价格便宜等突出优点,所以它是一种比较常用的高温过滤材料。

1.玻璃纤维的特性

①优良的耐热性。经表面化学处理的玻璃纤维滤料最高使用温度可达280℃,这对除尘工程是非常合适的。所以在目前和今后一段时间内,玻璃纤维仍是一种重要的高温过滤材料。

②强度高、伸缩率小。它的抗拉强度比其他各种天然、合成纤维都要高,伸长率仅为2%-3%,这一特性足以保证使用其设计制作的长径比大的滤袋具有足够的抗拉强度和尺寸稳定性能。

③优良的耐腐蚀性能。目前我国生产的常用玻璃纤维分为无碱和中碱两种。无碱E玻璃纤维在室温下对水、湿空气和弱碱溶液具有高度稳定性,但不耐较高溶度的酸、碱侵蚀。中碱纤维有较好的耐水性和耐酸性,因此,必须根据介绍性质选择不同成分的玻纤作为滤料材料,才能发挥较好的效果。

④玻璃滤料表面光滑,过滤阻力小,有利于粉尘剥离。它不燃烧、不变形。

⑤玻纤滤料性脆、不耐折、不耐磨、受拉扯后有一定变形。未经表面化学改性处理的玻纤织物不能满足高温滤料的使用要求,所以其性能在很大程度上取决于表面处理的工艺、配方及织物结构。

2.纤维滤料表面处理

玻璃滤料的表面处理工艺上有两种方法:一种是先浸纱处理,然后再织成布;另一种是先织布,然后子啊进行织物整幅处理。

玻纤性脆,在高温急冷高速拉丝过程中纤维表面形成一些微裂纹,如不经表面处理,则在高温和腐蚀介质作用下,微裂纹扩展,从而使滤料力学性能很快下降。

表面处理技术属于软技术,国内外滤料研究部门都将其列入最高机密。目前,国内玻纤过滤材料的表面处理配方与国外接轨,形成以硅油为主,以硅油、石墨、聚四氟乙烯为主,以聚四氟乙烯为主,耐酸和耐腐四大系列配方,有代表性的配方是南京玻璃纤维研究设计院研制的FQ、FA、PSi、FS2、FCA、RH等系列配方。

①FQ系列棚以高分子量带反应基团的新型硅酮乳液为主要成分,经FQ处理的滤布,滑爽、柔顺、疏水性好,耐折性不素布提高了两倍,耐磨性提高1-1.5倍。适用于水泥旋窖和窖尾收尘和炭黑行业的炭黑回收。

②FA系列配方的主要成分是聚四氟乙烯,具有优越的耐热性和化学稳定性,不吸水,摩擦系数极小,用该系列配方处理的玻纤过滤材料,其耐热、耐腐、耐磨都有明显提高。力学性能最好,但价格也较高,主要用于炭黑行业的炭黑回收。

③PSi系类配方,以硅油、石墨、聚四氟乙烯为主要成分,用该系列配方处理的滤料比素布的耐折性提高1-2倍,耐磨性提高2.5-3倍。主要用于水泥窖尾和燃烧锅炉收尘,可在280℃的温度下长期使用。如下表是经过处理后的玻纤滤料的综合性能。2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

3.常用玻璃纤维滤料

1)织造玻纤滤料 玻纤织物滤料的性能随着纱线的种类、纤维直径、捻度、密度以及织物结构的不同,滤料的性能和寿命也不同。织物结构对滤料性能的影响如下。

①耐磨性:平纹>斜纹>锻纹。

②柔软性:锻纹>斜纹>平纹。

③空隙率:锻纹>斜纹>平纹。

平纹织物组织交点多,透气性差,一般不宜作为气体过滤材料;锻纹综合性能较好,同时提高了织物的光滑程度,利于粉尘剥离;斜纹织造方便、经济、性能适中。因此,一般都采用锻纹和斜纹两种组织结构。为了提高纬纱承受弯曲的能力,就出现了纬二重组织,以提高其使用寿命。

滤料绕曲性能的影响因素的厚度和纤维直径。一般说来,布越厚,耐折耐磨性能越佳。就单纤维而言直径越细,其弯曲直径越小,也就是说越能承受强烈的弯曲。我国玻纤单纤维直径6-8μm。在滤布织造各道工序中,保持张力的均匀性,不仅使滤布表面平整,矿长强度正价,也是滤布透气性稳定的重要保证。

玻璃纤维滤布的品种及物理学性能见表2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

2)玻璃纤维膨体纱 玻璃纤维膨体纱是采用膨化工艺使玻纤松软、胀大、略具三维结构,从而使玻纤布具有长纤维的轻度高和短纤维的蓬松性双重优点。该滤布除耐高温、耐腐蚀外,还具有透气性好、净化效率高等优点。如表:2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

3)玻璃纤维针刺毡 玻璃纤维针刺毡滤布是一种结构合理、性能优良的新型高温过滤材料。他不仅具有玻璃纤维织物耐高温、耐腐蚀、尺寸稳定、伸长收缩小、强度大的优点。而且毡层呈单纤维(纤维直径小于6μm)三维微孔结构,空隙率高(高度80%),对气体过滤阻力小,是一种高速、高效的高温脉冲过滤材料。

该滤布适用于化工、钢铁、冶金、炭黑、水泥、垃圾焚烧等工业炉窖的高温烟气过滤。玻璃纤维针刺毡滤布的特点和性能如表2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

七、高温滤料

高温滤料指比常温滤料耐温高的滤料。包括芳纶、p84、莱顿、诺梅克斯、防砜纶等。高温滤料纤维性能及滤料性能见下表。

高温滤布的材料一般较高,滤布价格昂贵,所以滤布的使用寿命引起足够的重视。应用表面,滤袋失效的主要因素是滤料选型欠妥或加工不当、机械磨损、化学侵蚀、高温融化、结露黏结等。2-4除尘器常用滤料性能分析(1)
2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

除了上述高温滤料外还有不同高温纤维复合在一起的高温滤料。它针对不同应用场合要求,使滤料具有某方面的优良性能。例如氟美斯是其中一种,其性能见表2-4除尘器常用滤料性能分析(1)
2-4除尘器常用滤料性能分析(1)

摘自:《袋式除尘器配件选用手册》

作者:协昌环保-电磁脉冲阀专家

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