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    中國袋式除塵濾料技術進步-中國袋式除塵濾料技術進步-一恒除塵設備

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    中國袋式除塵濾料技術進步

    來源:一恒除塵設備發布時間:2011/9/9 11:32:47
    1 概述
    從50年代中期我國鞍山焦耐設計院開始獨立設計脈沖袋式除塵器以來,中國自主知識產權袋式除塵技術走過50年了。袋除塵器被廣泛應用于電力、鋼鐵、水泥、有色、垃圾焚燒等諸多領域,不同的煙氣環境給袋除塵器濾料提出了新的要求,袋除塵器濾料也與袋式除塵技術互為依托,相互促進,相輔相成,不斷前進。濾料在國產化的進程中也逐步發展了從絨布、機織布到針刺氈、特種針刺氈、功能化濾料等諸多品種,濾料也由一個附屬性配材發展到一個年產值30億元的產業,制造設備技術快速發展,產品質量已接近國際水平,并逐步進入國際市場。
    2 歷史進程
    上世紀五、六十年代,袋式除塵器使用的濾料為普通工業機織布,個別高端應用場合采用工業呢。1974年武漢安全研究所研制了208滌綸絨布并,廣泛應用于各種常溫工業場所,開始了濾料國產化的進程,也使我國袋式除塵器進入新的時期。盡管目前已有許多性能更加優良的濾料,但208滌綸絨布至今尚有個別地區在使用。208滌綸絨布是我國袋式除塵濾料由天然纖維織造轉向采用合成纖維材料的開始,其研制使我國袋式除塵濾料從使用一般工業織物跨越到開始專門制造袋式除塵專用工業織造物——袋式除塵過濾材料的時代。從五十年代起,到八十年前可以作為我國濾料的第一發展時期,形成我國第一代袋式除塵過濾材料。同一時期,高溫場所使用玻纖織布(素布)。
    980年東北大學與撫順第三毛紡廠研制開發了針刺氈非織造濾料,由傳統的織造濾料走向非織造濾料是濾料織造技術革命性的轉變。與織造濾料相比,非織造濾料具有低阻高效的特點,且生產流程短,易于形成一條龍自動化生產線,具有生產效率高、產品成本低、質量穩定的優點;更重要的是,非織造濾料便于根據不同行業、不同除塵設備對濾料種類、品種型號等要求實時進行材質、工藝及織物參數調整(包括符合),量身定做適合于當時當地工況所需要的過濾材料,這也是非織造濾料幾十年快速發展的根本原因。非織造針刺氈可廣泛用于反吹風、機械振打、脈沖反吹等多種袋除塵器,該種濾料至今仍是行業的主流濾料。同一時期,在高溫濾料場所開始對玻纖紗線作硅油、石墨處理,形成的耐高溫玻纖稱作第二代玻纖布。
    1985年寶鋼設計院與上?;鹁婀I用布廠合作研制開發筒型聚酯機織濾料729濾料,用于反吹風長袋。729濾料的研發不僅解決了我國急需的高強低伸的過濾材料,采用緞紋織造方法和熱定型后處理工藝,也為我國后續機織濾料的研發提供了新思維和技術平臺。729濾料的研發使我國袋式除塵進入大型化、長濾袋的歷史階段。
    1985年,應行業發展的需求,東北大學與晶花產業用布廠研制了Nomex耐高溫針刺氈,并在高溫煙氣領域推廣應用。這項研究采用粗紗工藝解決了高靜電纖維在沒有適當消靜電劑條件下紡紗技術。Nomex針刺氈的研制應用標志著我國步入了高端濾料的研制和生產,對高溫煙塵的合理排放提供了有效的控制手段。
    80年代末我國開展了燃煤鍋爐袋式除塵技術的應用研究。在北京勞動保護研究所牽頭,東北大學等單位參加的七五攻關項目中,開始使用過濾理論對濾料結構進行系統設計,并根據制造設備和工藝的特點進行了參數優化,使濾料的研制與生產進入了較為科學化時代。該研究探索了玻璃纖維氈暨玻纖復合氈的基本工藝,自此玻纖濾料也快速發展。90年代初期,南京玻纖研究院與南京三五二一廠研制出玻璃纖維氈、后處理工藝及配方,隨后撫順博格工業濾布廠和營口玻纖二廠合作研制并推廣玻纖復合針刺氈。性價比優良的玻纖復合針刺氈的研制化解了在高溫纖維由國外公司完全控制、高溫纖維價格居高不下、纖維數量受控形勢下,高溫濾料無法大規模推廣應用的難題。玻纖復合針刺氈成為我國獨樹一幟的濾料技術。
    90年代中期,上海凌橋環保設備廠和上海四氟塑料廠先后自主研制出聚四氟乙烯膜過濾材料。覆膜濾料本是美國戈爾公司控制的專有技術,長期以高技術濾料傲居于中國市場。國產覆膜濾料打破了戈爾公司一統天下的壟斷局面,使覆膜濾料得以在我國迅速推廣使用。覆膜濾料的研制與推廣應用標志著我國濾料進入世界先進水平行列。
    同期東北大學與撫順晶花產業用布廠研制推廣高密面層過濾材料。高密面層濾料是以超細纖維組成面層,粗纖維做底層,經特殊扎光工藝的梯度濾料。它是一種阻力比覆膜濾料,過濾效率與覆膜濾料相近的濾料——即高效低阻節能型過濾材料。近十多年來,該種濾料結構型式得以迅速發展。
    進入二十一世紀,大批高性能纖維陸續研發并推向市場。芳綸纖維技術日臻成熟,PPS纖維、芳砜綸纖維已經研制試用,從而把我國袋式除塵濾料推向創新時期。
    3 產品進步
    根據現場應用需求的變化,在50年中,濾料無論從品種上、設備上還是規模上都有了很大的發展。
    3.1 濾料品種
    按照濾料的加工方式和產品形式,濾料在發展過程中出現了如下產品:
    1)208滌綸絨布。它是以滌綸短纖維交織形成斜織物之后,又在表面起絨的過濾材料。位于容塵面的絨毛在過濾時被壓緊覆于布面上,較大地提高了過濾效率。在反吹時,成為松散狀態,有利于粉塵剝離。
    208滌綸絨布具有較好的耐腐蝕性、較小的吸濕性和較高的過濾效率以及在干燥狀態下較好的清灰性能。所以研制出來以后迅速地替代了普通工業機織布和工業濾氣呢。但是,結露后粉塵粘結到絨毛層上,通常無法清理并會使濾料阻力迅速增高,導致除塵器無法工作。
    2)729機織濾料。它是我國首次采用緞紋織造,并經過熱定型后處理的機織濾料。前期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型采用棉型纖維(1.4×38mm),Ⅳ選用高強低伸型中長纖維(2.0×51mm)。棉型纖維過濾性能好,中長纖維有利于清灰。前期采用反織法工藝,塵面(五枚三飛經線緞紋)在外,凈面(五枚二飛緯線)在內,適用于外濾。后又開發適用于內濾塵面在內,凈面在外的正織法工藝。
    729濾料組織致密耐磨性好,高強低伸型經向伸長小,適用于反吹清灰類弱清灰強度的長濾袋除塵器。
    3)針刺氈濾料。它以基布為基礎,在其上將纖維通過梳理成網或氣流成網,通過針刺機將纖網針刺,形成上下勾連、具有三維結構的非織造濾料,再經燒毛、扎光、熱定型等后處理制成成品。針刺氈纖維呈三維立體結構,過濾效率高,透氣性好,阻力低,在過濾過程中阻力增長慢。在經過先進技術優化后,憑借細纖維和高密面層三維結構使其具有更高的捕集效率、低阻力和堪比覆膜濾料的清灰能力,具有較好的可靠性,在業內獲得了廣泛的應用,成為目前袋除塵器濾料的主流。
    針刺氈的出現開創了我國非織造濾料的時代,技術研發與成品改良層出不窮。針刺氈按纖維材質結構等分為十余個種類,百余個型號。
    4)覆膜濾料是以機織濾料或針刺氈濾料為基底,在其表面上覆一層經過雙向拉伸制作成的微孔聚四氟乙烯薄膜。濾料覆膜以后形成以表面過濾為主、疏油、疏水的過濾材料,具有過濾效率高、易清灰的特點。
    3.3 設備進步
    我國濾料制造行業從最初的國產化研制到目前年產值30億元,產業發展的一個明顯特征是企業裝備水平有了極大提高,部分企業已淘汰了老式梳理、針刺設備,采用新型梳理機、針刺機。在開松、梳理和鋪網工序上,由老式的機械棉箱改進為氣壓棉箱,并采用大毛倉,梳理機由單錫林單道夫改進為雙錫林雙道夫,并且有少數企業采用帶有自動稱重和不勻度自動調整系統的梳理機械。由于梳理設備的進步,使纖網不均勻度已可達到1℅左右。針刺機的針刺頻率已達到1500次/min,布針密度達到5000針/m,針板已采用重量更輕的鋁合金材料,整機由單針板改進為雙針板。針刺機的技術進步提高了生產速度和濾料的制造質量,降低了能耗、占地面積及噪聲。后處理已由過去的分單元進行燒毛、熱定型、扎光、浸漬、涂層、干燥等處理改造為連續進行各種后處理工藝的一條龍后處理生產線,不僅提高了生產效率,更重要的是提高了后處理的品質。
    后處理的燒毛機由單火口發展為雙火口,可以更好的調整燒毛的溫度、速度,控制燒毛的強度。扎光機由原來的雙輥軋機發展到三輥軋機、軋輥表面溫度達到300℃,不均勻度小于1℃。
    熱定型設備由蒸氣加熱變為燃氣加熱、有的還輔以紅外加熱,熱定型溫度普遍可達到300℃,定型機內溫度不均勻度小于5℃。

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