一、自潔式空氣過濾器的簡介 
1.1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 
自潔式空氣過濾器由高效過濾筒、文氏管、自潔式專用噴頭、反吹系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、凈氣室和出風(fēng)口、框架等組成。其過濾組件為鋼性筒狀，內(nèi)部的過濾材料為合成濾紙?？刂葡到y(tǒng)包括編程控制儀( 含PLC 自控單元) 、電磁閥、壓差變送器等附件，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。 
 
圖1 自潔式空氣過濾器原理圖 
粗濾網(wǎng) 2-壓差控制儀 3-壓差報警器4-PLC自控單元 5-自控箱 
6-反吹氣源管 7-電磁閥 8-反吹氣源噴頭 9-文氏管 10-濾筒 
11-潔凈空氣出口管 12-負(fù)壓探頭 
1.2.工作原理 
自然空氣靠空壓機(jī)的吸氣作用，從粗濾網(wǎng)（1）入口，經(jīng)過高效濾筒（10），經(jīng)重力、慣性擴(kuò)散等綜合作用，塵埃被吸附在高效濾筒上，潔凈空氣再經(jīng)文氏管（9）、出氣管（11）進(jìn)入空壓機(jī)后進(jìn)行壓縮。當(dāng)過濾元件阻損超過過濾阻損指標(biāo)時壓差報警器（3）報警，同時壓差控制儀（2）將信號發(fā)至PLC自控單元（4）進(jìn)行定壓差反吹，反吹氣流經(jīng)儲氣筒（6）、隔膜電磁閥（7）、氣源噴頭（8）、文氏管（9）進(jìn)入濾筒，進(jìn)行反吹自潔，將沉降在濾筒上的塵埃吹落到大氣之中，直至阻損將至阻損指標(biāo)之內(nèi)。 
1.3不足之處 
自潔空氣過濾器的過濾材料一般選用木漿纖維濾紙, 阻力值較小( 初阻力一般在150 Pa 以下) ,這種濾紙?jiān)诟稍锃h(huán)境下使用效果比較好。但遇到連續(xù)陰雨、持續(xù)大霧或早晚空氣濕度大的天氣情況下, 空氣的相對濕度很大( >95%～100%) , 濾紙纖維受潮后膨脹, 使濾紙的透氣度大幅下降甚至堵塞, 進(jìn)而可能使濾紙斷裂, 直接影響過濾效果。 
二、自潔式空氣過濾器的改進(jìn)措施 
對于自潔式空氣過濾器的改造主要集中在濾筒材質(zhì)的改進(jìn)和反吹效果的改進(jìn)。 
2.1 濾筒材質(zhì)的改進(jìn) 
2.1.1 濾筒材質(zhì)的改進(jìn) 
選擇了拉強(qiáng)度大防水濾紙( 20% 聚酯+80%木漿纖維），增加了濾筒的疏水性能，提高了過濾效率。 
2.1.2對純木漿纖維和聚酯復(fù)合型纖維的性能的試驗(yàn)比較 
如圖2所示，木漿纖維過濾效果不穩(wěn)定，在空氣濕度很大的情況下，直徑大于4.5μm的粒子過濾效率僅有67%左右。聚酯復(fù)合型纖維,直徑大于4.5μm粒子過濾總效率約為98%左右。 
 
圖2 兩種濾材的過濾效果 
如圖3所示木漿纖維比聚酯復(fù)合型纖維的濾筒阻力高40%左右。 
 
圖3 兩種濾材的阻力比較 
2.2反吹效果的改進(jìn) 
2.2.1采用較高的反吹壓力和使用干燥的反吹氣源 
空壓機(jī)一般提供的反吹氣源壓力偏低（0.4Mpa～0.6Mpa）特別是在相對濕度很大時，要提高反吹自潔的效果，應(yīng)提高反吹壓力。理想的反吹壓力可提高到0.75Mpa～0.85Mpa，并用干燥的潔凈空氣進(jìn)行反吹，自潔效果比偏低壓力時要提高1倍以上?？膳鋫湫】諌簷C(jī)增加反吹壓力，并在氣包入口配置小型過濾器、氣液分離器、疏水閥等必要配件以濾除反吹氣源中的雜質(zhì)與水氣。 
2.2.2增大反吹管的直徑 
將反吹管、電磁閥的直徑增加到1.5英寸（一般均為1英寸）,使反吹時的反吹壓力能穩(wěn)定，減小壓力波動，增強(qiáng)了反吹的力度和效果。 
2.2.3調(diào)節(jié)編程控制儀 
調(diào)節(jié)編程控制儀，適當(dāng)增加脈沖寬度，從0.1～0.15秒增加到0.25-0.4秒，縮短脈沖間隔（控制在20～30秒），使反吹循環(huán)的周期縮短。 
三、實(shí)例分析 
無錫山禾集團(tuán)福祈制藥有限公司的兩套20000m3/h離心式空壓機(jī)，空壓機(jī)無過濾功能，前端過濾器均為其他廠家的自潔式空氣過濾器。 
3.1 存在的問題 
1.濾筒的使用周期短，一般為6個月。 
2.空氣過濾效果差。需要15天沖洗一次，效果仍不理想。 
3.2 改進(jìn)措施 
在過濾器的粗濾網(wǎng)外側(cè)增加一道復(fù)合纖維無紡濾棉，以阻攔大顆粒的粉塵;減輕了濾筒反吹自潔的負(fù)荷，減小了濾芯粉塵膜的增厚速度，延長了濾筒的使用周期( 濾棉正常使用壽命3個月) 。 
(2) 濾筒由原先的純木漿纖維，更換為我部門自己生產(chǎn)的聚酯復(fù)合型纖維濾筒( 20% 聚酯+80%木漿纖維) ，抗拉強(qiáng)度大、提高了過濾效率。 
(3) 調(diào)節(jié)自潔式空氣過濾器的編程控制儀: 
①增加脈沖寬度; 
②縮短反吹間隔; 
3.3 更換效果 
無錫山禾集團(tuán)福祈制藥有限公司于2011年8月更換我們的自潔式空氣過濾器后，過濾效果明顯提高，過濾紙黏結(jié)、撕裂現(xiàn)象不再發(fā)生，因空壓機(jī)振動值太大而停產(chǎn)檢修的狀況也沒再發(fā)生。濾筒過濾效果良好，使用1年后，阻損在500Pa左右，進(jìn)氣量穩(wěn)定，于今年2月檢修時更換全部濾芯，使用周期為18個月。 
3.4 經(jīng)濟(jì)效益 
(1) 聚酯復(fù)合纖維濾筒500元/支，改善后使用壽命18個月，一年維護(hù)費(fèi)用= 500元/支×80支× 2/3 = 2.67 萬元; 
(2) 木漿纖維濾筒400元/支，使用壽命6個月，一年維護(hù)費(fèi)用= 400元/支×80支× 2 = 6.4萬元; 
(3) 無紡濾棉35元/塊，共使用40塊，一年維護(hù)費(fèi)用= 35元/塊× 40塊=0.14萬元。每年節(jié)約維護(hù)費(fèi)用=6.4-2.67-0.14 =3.59萬元。 
改進(jìn)后，自潔式空氣過濾器阻力減少200Pa，空分系統(tǒng)能耗降低 
項(xiàng)目 平均阻力/Pa 能耗/(kW·h/m3) 
更換前 700 0.986 
更換后 500 0.982 
差值 200 0.004 
表2 自潔式空氣過濾器改進(jìn)前后阻力、能耗比較 
公司2臺20000m3/h的空壓機(jī)，年最大排氣量為： 
2×20000m3/h×365天×24h=35040萬m3； 
由于每年會有定期檢修等情況發(fā)生，年對外供氣量取值32000萬m3，若電價按0.64元/( kW·h) 計(jì)算，則產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益為: 32000萬×0.004（表2） ×0.64 =81.92萬元。 
可見，自潔式空氣過濾器改進(jìn)后共產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益: 
81.92萬元+3.59萬元=85.51萬元。 
四、結(jié)論 
自潔式空氣過濾器過濾精度高、編程自動反吹清灰，管理方便，維護(hù)簡單，可實(shí)現(xiàn)不停機(jī)更換濾筒。對于濕度很大的地區(qū)，在配套選用自潔式空氣過濾器時應(yīng)加放足夠的處理空氣的富余量，選用合適的濾筒，提高和穩(wěn)定反吹自潔的壓力，采取合理的控制調(diào)節(jié)措施，可以降低能耗損失，延長濾筒的使用壽命，減少生產(chǎn)成本，保證空壓機(jī)的正常運(yùn)行。