高效空氣過濾裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于氣體過濾技術領域，特別涉及空氣過濾裝置，包括空氣過濾系統和布粉系統，空氣過濾系統包括空氣過濾室、潔凈空氣室、高壓氣脈沖噴吹清粉裝置，布粉系統包括儲粉罐，儲粉罐內裝人工配制的粉末顆粒，在儲粉罐內設置高壓氣管，儲粉罐通過輸粉管與空氣過濾室的進氣管連通，壓力檢測器、進氣管閥門的開關、出氣管閥門的開關、高壓氣管閥門的開關和輸粉管閥門的開關分別與PLC控制系統電連接。本實用新型裝置特別適用高標準要求的空氣過濾，能達到高效率、低能耗、超穩定、長壽命的良好效果。
【專利說明】
高效空氣過濾裝置
技術領域
[0001] 本實用新型屬于氣體過濾技術領域，特別設及空氣過濾裝置。
【背景技術】
[0002] 傳統空氣過濾器一般由材質、過濾精度、幾何形態一致的一個或者多個過濾單元 并聯組合而成。空氣過濾單元一般為方形，每個方形空氣過濾單元由外框架+過濾材料+固 定裝置+隔空裝置+密封裝置構成。過濾材料一般有濾棉、人造纖維、聚醋合成纖維、玻纖紙 質等，過濾材料一般采用密集折疊式結構。
[0003] 當粉塵被過濾收集于過濾材料的外表面，隨著時間推移，粉塵增多加厚，空氣過濾 材料的阻力不斷加大，直至超過空氣過濾器的額定阻力值而無法使用，必須更換新的空氣 過濾單元，空氣過濾單元的運種一次性使用特性，決定了傳統空氣過濾單元存在使用壽命 短、更換頻率高，傳統空氣過濾器的耗材和人工維護經濟成本高的缺點。
[0004] 為了提高過濾效率，傳統的空氣過濾模式普遍采用3級串聯組合過濾模式，即1級 初效空氣過濾器+2級中效空氣過濾器+3級高效空氣過濾器，如果用戶對空氣質量的要求不 高，如一般車間的中央空調空氣過濾，也可W只使用1級初效空氣過濾器+2級中效空氣過濾 器的串聯組合。3級組合過濾模式的初阻力和終阻力大致如下：1級初效空氣過濾器的初阻 力---終阻力為50---400化;2級中效空氣過濾器的初阻力---終阻力為70---600Pa;3級高 效空氣過濾器的初阻力---終阻力為80---700Pa;3級組合過濾模式的總初阻力一總終阻 力為200-1700化。
[0005] 由此得出傳統的空氣過濾模式的總終阻力值大致是1700化，因此傳統的空氣過濾 模式存在能耗高企的缺點。傳統的空氣過濾模式的總阻力差值范圍是0-1500化，因此傳統 的空氣過濾模式存在阻力值波動幅度大，運行穩定性能差的缺點。 【實用新型內容】
[0006] 本實用新型所要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足提供一種高效率、低 能耗、超穩定、長壽命的空氣過濾器。
[0007] 本實用新型所要解決的技術問題是通過如下技術方案實現的：
[000引一種高效空氣過濾裝置，包括空氣過濾系統和布粉系統：
[0009] 空氣過濾系統包括空氣過濾室、潔凈空氣室、高壓氣脈沖噴吹清粉裝置，空氣過濾 室的入口與進氣管連通，在進氣管上設置進氣管閥口，潔凈空氣室的出口與出氣管連通，在 出氣管上設置壓力檢測器和出氣管閥口，出氣管與抽風機連通;在空氣過濾室內設置若干 個布袋或濾筒，布袋或濾筒的開口端與潔凈空氣室連通，在布袋或濾筒的開口端的上方對 應設置高壓氣脈沖噴吹清粉裝置;在所述空氣過濾室的下端設置沉粉室，在沉粉室下端設 置卸粉閥口；
[0010] 布粉系統包括儲粉罐，儲粉罐內裝人工配制的粉末顆粒，在儲粉罐內設置高壓氣 管，儲粉罐通過輸粉管與空氣過濾室的進氣管連通，在高壓氣管的進氣端設置高壓氣管閥 n，在輸粉管上設置輸粉管閥口；人工配制的粉末顆粒的顆粒直徑大于濾布的過濾精度。
[0011] 進一步地，空氣過濾系統還包括在所述空氣過濾室的入口前方設置擋風板，在所 述的進氣管的進氣端設置卿趴狀的采風口，在采風口上設置濾網；布粉系統中的輸粉管伸 入所述進氣管內部的中間位置，在輸粉管的出粉端設置噴頭，在噴頭的前方設置擋板。
[0012] 壓力檢測器、進氣管閥口的開關、出氣管閥口的開關、噴氣管閥口的開關和輸粉管 閥口的開關分別與化C控制系統電連接;抽風機的出風口與二級空氣過濾裝置連通。
[0013] 本實用新型裝置特別適用于工業、商務、特殊場合的空氣過濾，如超潔凈車間、潔 凈車間、車間中央空調、寫字樓、酒店及醫院的中央空調、燃氣輪機等特殊環境的空氣過濾， 達到高效率、低能耗、超穩定、長壽命的良好效果。
[0014] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0016] 圖2為組合式空氣過濾系統示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 圖1為本實用新型的結構示意圖，如圖所示，包括空氣過濾系統和布粉系統，所述 的空氣過濾系統包括空氣過濾室1、潔凈空氣室2、高壓氣脈沖噴吹清粉裝置3,所述的空氣 過濾室1的入口與進氣管4連通，在進氣管4上設置進氣管閥口 5,所述的潔凈空氣室2的出口 與出氣管6連通，在出氣管6上設置壓力檢測器7和出氣管閥口8,出氣管6與抽風機9連通;在 空氣過濾室1內設置若干個布袋或濾筒10,所述布袋或濾筒10的開口端與潔凈空氣室2連 通，在布袋或濾筒10的開口端的上方對應設置高壓氣脈沖噴吹清粉裝置3;在所述空氣過濾 室1的下端設置沉粉室11，在沉粉室11下端設置卸粉閥口 12。
[0018] 所述的布粉系統包括儲粉罐13,儲粉罐13內裝人工配制的粉末顆粒，在儲粉罐13 內設置高壓氣管14,所述的儲粉罐13通過輸粉管15與所述的空氣過濾室1的進氣管4連通， 在高壓氣管14的進氣端設置高壓氣管閥口 16，在輸粉管15上設置輸粉管閥口 17。
[0019] 儲粉罐13內人工配制的粉末顆粒的形狀為球形或者盡可能球形或者不規則形狀， 顆粒直徑大于濾筒的過濾精度。該粉末顆粒的種類、成分、比重、顆粒形狀、顆粒直徑范圍和 粒徑分布狀態、粉末種類比例均是由人工事先選定，人工配制粉末介質的所達到的條件是： (1)比重小，有利于懸浮；（2)粒徑小且相對圓形，由于該人工粉末介質場依托于布袋或者濾 筒的濾布，因此，粉末的顆粒直徑大于濾布的過濾精度，如濾布的過濾精度是含0.5WH，過濾 效率含99.99%，那么，粉末的基本顆粒直徑要含0.5皿；（3)粒徑分布狀態符合緊密堆積規 律;（4)粉末種類比例符合實際需求。
[0020] 在空氣過濾室1的入口前方設置擋風板18,對進入空氣過濾室的空氣氣流和人工 配制的粉末顆粒起分散作用。在進氣管4的進氣端設置卿趴狀的采風口 19，在采風口 19上設 置濾網20, W便對空氣中較大雜質顆粒進行過濾。布粉系統中的輸粉管15伸入所述進氣管4 內部的中間位置，在輸粉管15的出粉端設置噴頭21，為了使粉末顆粒分散均勻，在噴頭21的 前方設置擋板22。
[0021] 為實現自動控制，壓力檢測器7、進氣管閥口 5的開關、出氣管閥口 7的開關、高壓氣 管閥口 16的開關和輸粉管閥口 17的開關分別與化C控制系統電連接。壓力檢測器將空氣過 濾室的負壓值信號輸入化C控制系統，該系統根據設定的初阻力值和終阻力值，控制上述各 個閥口的打開與關閉。
[0022] 為了實現更高的過濾精度，可W使抽風機9的出風口與二級空氣過濾裝置23連通。
[0023] W下對本實用新型裝置的工作方法做進一步說明。
[0024] 設Po為濾布原始阻力值，Pi為人工配制粉末層阻力值，P2為空氣粉塵層阻力值，貝U 空氣過濾室初阻力值P3 = P〇+Pl，終阻力值P4 = P〇+Pl+P2;
[0025] 在所述高效空氣過濾裝置開始工作前，進行初次布粉工作，步驟如下：
[0026] Al:開啟抽風機9、進氣管閥口5、出氣管閥口8和高壓氣管閥口 16和輸粉管閥口 17， 使儲粉罐13內裝的人工配制的粉末顆粒通過輸粉管15進入進氣管4,然后被抽入空氣過濾 室1內，吸附在布袋或濾筒10的外表面；
[0027] A2:當出氣管6上的壓力檢測器7檢測出空氣過濾室1內的負壓值達到設定的初阻 力值P3時，保持抽風機9繼續運行，關閉進氣管閥口5、出氣管閥口8、高壓氣管閥口 16和輸粉 管閥口 17;
[0028] A3:開啟高壓氣脈沖噴吹清粉裝置3，噴吹設定時間段X T，將吸附在布袋或濾筒10 外表面的粉末顆粒層清除，使其彌散在空氣過濾室1內；
[0029] A4:在經過噴吹設定時間段STW后，關閉高壓氣脈沖噴吹清粉裝置3,然后等待設 定的時間段A T，使粉末顆粒均勻分布在空氣過濾室1內；
[0030] A5:在等待設定的時間段A TW后，開啟進氣管閥口5和出氣管閥口8,使彌散在空 氣過濾室1內的粉末顆粒被均勻吸附分布在濾筒10的外表面；
[0031] A6:檢測壓力，根據壓力情況分別處理：
[0032] A6-1:當出氣管6上的壓力檢測器7檢測出空氣過濾室1內的負壓值達到設定的初 阻力值P3時，則繼續開啟進氣管閥口5和出氣管閥口8,使所述的高效空氣過濾裝置進入正 常工作狀態；
[0033] A6-2:當出氣管6上的壓力檢測器7檢測出空氣過濾室1內的負壓值未達到設定的 初阻力值P3時，則再次進行步驟Al至A5，然后再次檢測壓力，直至達到設定的初阻力值P3后， 再使高效空氣過濾裝置進入正常工作狀態；
[0034] 在所述高效空氣過濾裝置正常工作一段時間后，當壓力檢測器7檢測出空氣過濾 室1內的負壓值超過設定的終阻力值P4時，保持抽風機9繼續運行，關閉進氣管閥口 5和出氣 管閥口 8,進行如下步驟：
[0035] BI:開啟高壓氣脈沖噴吹清粉裝置3,開始進行設定噴吹時間段X T，將吸附在布袋 或濾筒10外表面的粉末顆粒層(包括空氣塵埃顆粒和人工配制的粉末顆粒)清除，使其彌散 在空氣過濾室1內；
[0036] B2:在經過設定噴吹時間段XTW后，關閉高壓氣脈沖噴吹清粉裝置3,然后進行設 定等待時間段A T，使較大和較重的粉末顆粒在重力場的作用下沉降入沉粉室11;
[0037] B3:在經過設定等待時間段A TW后，開啟進氣管閥口5和出氣管閥口8,使彌散在 空氣過濾室1內的粉末顆粒被均勻吸附分布在布袋或濾筒10的外表面；
[0038] B4:檢測壓力，根據壓力情況分別處理：
[0039] B4-1:當出氣管6上的壓力檢測器7檢測出空氣過濾室1內的負壓值達到設定的初 阻力值P3時，繼續開啟進氣管閥口 5和出氣管閥口 8,使所述的高效空氣過濾裝置進入正常 工作狀態；
[0040] B4-2:當出氣管6上的壓力檢測器7檢測出空氣過濾室1內的負壓值未達到設定的 初阻力值P3時，則進行再次布粉工作，其步驟與所述的初次布粉步驟Al至A5相同，然后再次 檢測壓力，直至達到設定的初阻力值P3后，再使高效空氣過濾裝置進入正常工作狀態；
[0041] B4-3:當出氣管6上的壓力檢測器7檢測出空氣過濾室1內的負壓值超過設定的初 阻力值P3時，則關閉進氣管閥口 5和出氣管閥口 8,然后再次進行步驟Bl至B3,然后再次檢測 壓力，直至符合設定的初始阻力值P3,再使高效空氣過濾裝置進入正常工作狀態。
[0042] 為了使本實用新型裝置能夠連續進行空氣過濾工作，可W將兩臺或兩臺W上所述 的高效空氣過濾裝置并聯連通組成高效空氣過濾裝置組，當其中一臺高效空氣過濾裝置的 空氣進氣管閥口和潔凈空氣出氣管閥口處于關閉狀態進行布粉時，其他各臺高效空氣過濾 裝置進氣管閥口和凈氣出氣管閥口處于開啟狀態進行空氣過濾工作，如此循環往復，使高 效空氣過濾裝置組能夠連續進行空氣過濾工作。參見圖2。
[0043] 圖2為組合式空氣過濾系統示意圖，如圖所示，進氣管4、出氣管6和輸粉管15分別 與六臺本實用新型裝置并聯，其中進氣管4與六個空氣過濾室1并聯，出氣管6分別與相應的 6個潔凈空氣室2并聯，儲粉罐13的輸粉管15分別與相應的6個空氣過濾室1的進氣管并聯， 然后本實用新型裝置與抽風機9和二級空氣過濾裝置23串聯。二級空氣過濾裝置的作用是 進一步提高空氣的過濾精度，其可W是現有的傳統空氣過濾器。
[0044] 本實用新型的優點一是利用介質場過濾技術有效提高濾布的過濾精度：由于人工 配制的粉末顆粒經過反復多次的布粉過程，可W厚薄均衡地分布于構成布袋或者濾筒的濾 布的外表面并且依據自然的緊密堆積規律堆積，因此，在微薄的人工粉末介質場中充滿了 多層次而且相互聯通的微細---超微細孔隙，每個微細---超微細孔隙又充滿微電場、微吸 附場，運樣，就形成一個透氣性能極佳、過濾性能極好的粉末介質場。當空氣中的微細---超 微細粉塵到達人工粉末介質場時，第一，被人工粉末介質場多層次而且相互聯通的微細--- 超微細孔隙攔截過濾，第二，被人工粉末介質場多層次的微細---超微細孔隙之間的微電場 吸附過濾或者排斥過濾，第=，被人工粉末介質場多層次的微細---超微細孔隙之間的微吸 附場吸附過濾，上述S種情況均可W高效過濾空氣中的微細---超微細粉塵，實現高水平的 空氣凈化。
[0045] 與一元濾布結構相比較，人工粉末介質場+濾布的二元過濾結構使過濾精度得到 極大的提高，經過6年多無數次試驗及現場實踐驗，將提高的過濾精度總結如下：
[0046]
[0047] 如上表，對于6280#覆膜濾料，妊濾精度由>0.4mi提高到>0.化m，妊濾效率由 99.771 %提高到99.999%，即由歐洲標準的F9級別提高到化3、化4級別，提高4-5個檔次;對 于6277#覆膜濾料，過濾精度由> O . 3iim提高到> O . 1化m，過濾效率由99.986 %提高到 99.9995%，即由歐洲標準的化2級別提高到U15級別，提高3個檔次。
[0048] 在本實用新型裝置與傳統的高效空氣過濾器組合工作的情形下，可W達到更高的 空氣過濾水平，使過濾精度^ 0.1化m，過濾效率^ 99.999995%，達到U17級別或者更高級 別。
[0049] 本實用新型的優點二是利用壓差控制和噴吹清灰技術有效降低工作能耗值:如上 所述，布袋或者濾筒一元空氣過濾初阻力值是IOOPa;人工粉末介質場的阻力值范圍是100- 500Pa，最佳范圍是1501^至300Pa;空氣粉塵層的阻力值范圍是IOO-SOOPa，最佳范圍是 150化至300Pa，本實用新型裝置的初阻力值和終阻力值范圍是300-1100化，最佳范圍是 400化至700Pa，因此，與傳統的空氣過濾模式相對比（最大終阻力值1700化），本實用新型節 省阻力能耗值600-1000化，能耗節省率35-58%。
[0050] 本實用新型的優點=是利用壓差控制、噴吹清灰、并聯組合技術有效提高工作的 穩定性能:一方面，如上所述本實用新型裝置的總阻力差值范圍是O-SOOPa,最佳總阻力差 值范圍是0-300Pa，與傳統的空氣過濾模式相對比(O-ISOOPa)，本實用新型的總阻力差值范 圍縮小了700-1200化，收窄率46-80 %，本實用新型裝置的工作穩定性能得到有效提高。另 一方面，通過兩臺或兩臺W上本實用新型的高效空氣過濾裝置并聯連通組成高效空氣過濾 裝置組，使高效空氣過濾裝置組能夠連續穩定進行空氣過濾工作。
[0051] 本實用新型的優點四是利用清灰和二元過濾結構技術有效提高耗材使用壽命:一 方面，對于本實用新型裝置的布袋或者濾筒而言，由于引入了高壓氣脈沖噴吹技術，布袋或 者濾筒具備自動清灰功能，因此，布袋或者濾筒可W反復旋環使用;又由于引入二元過濾結 構技術，人工粉末介質場對布袋或者濾筒起到了極好的機械和化學保護作用，在二個因素 的綜合作用之下，布袋或者濾筒的使用壽命可W含10年。
[0052] 另一方面，在本實用新型裝置與傳統的高效空氣過濾器組合工作的情形下，與傳 統空氣過濾模式"過濾精度逐級提高，從粗到細每級分擔不同顆粒級別的粉塵過濾任務，責 任自然分擔，沒用主次之分"的過濾技術思路相對比，本實用新型裝置的過濾技術思路具有 一次過濾到位的優點，由于有效地對空氣進行了過濾，很少有粉塵可W穿過本實用新型裝 置達到后置的傳統高效空氣過濾器，因此，后置的傳統高效空氣過濾器使用壽命也可W達 到MO年。
[0053] 當然，人工粉末介質也是一種耗材，一方面，由于它可W從空氣中的微細-超微細 粉塵之中獲得補充，除了初次使用，總的損耗不大，另一方面，人工粉末介質比較廉價，總的 費用比較低。
[0054] 將本實用新型裝置+后置的傳統高效空氣過濾器組合和傳統3級串聯組合空氣過 濾模式的耗材使用壽命進行對比，結果如下：
[0。[[1
[0056] 如上表可看出耗材使用壽命提升20-120倍，平均70倍。
[0057] 本實用新型裝置特別適用于工業、商務、特殊場合的空氣過濾，如超潔凈車間、潔 凈車間、車間中央空調、寫字樓、酒店及醫院的中央空調、燃氣輪機等特殊環境的空氣過濾， 達到高效率、低能耗、超穩定、長壽命的良好效果，從而把現有高成本的潔凈空氣過濾變成 一種廉價消費，促進工業、商務、職業安全衛生環境和空氣內循環工業車間的發展和進步。
【主權項】
1. 一種高效空氣過濾裝置，其特征是，包括空氣過濾系統和布粉系統： 所述的空氣過濾系統包括空氣過濾室（1)、潔凈空氣室（2)、高壓氣脈沖噴吹清粉裝置 (3)，所述的空氣過濾室（1)的入口與進氣管(4)連通，在進氣管(4)上設置進氣管閥門（5)， 所述的潔凈空氣室(2)的出口與出氣管(6)連通，在出氣管(6)上設置壓力檢測器(7)和出氣 管閥門（8)，出氣管(6)與抽風機(9)連通;在空氣過濾室（1)內設置若干個布袋或濾筒（10)， 所述布袋或濾筒（10)的開口端與潔凈空氣室(2)連通，在布袋或濾筒（10)的開口端的上方 對應設置高壓氣脈沖噴吹清粉裝置(3);在所述空氣過濾室（1)的下端設置沉粉室（11)，在 沉粉室（11)下端設置卸粉閥門（12); 所述的布粉系統包括儲粉罐（13)，儲粉罐（13)內裝人工配制的粉末顆粒，在儲粉罐 (13)內設置高壓氣管（14)，所述的儲粉罐(13)通過輸粉管（15)與所述的空氣過濾室的進氣 管（4)連通，在高壓氣管的進氣端設置高壓氣管閥門（16)，在輸粉管上設置輸粉管閥門 (17)。2. 根據權利要求1所述的高效空氣過濾裝置，其特征是，所述的空氣過濾系統還包括在 所述空氣過濾室（1)的入口前方設置擋風板(18)，在所述的進氣管(4)的進氣端設置喇叭狀 的采風口（ 19 )，在所述采風口上設置濾網（20)。3. 根據權利要求1所述的高效空氣過濾裝置，其特征是，所述的布粉系統中的輸粉管 (15)伸入所述進氣管(4)內部的中間位置，在輸粉管（15)的出粉端設置噴頭（21)，在噴頭 (21)的前方設置擋板(22)。4. 根據權利要求1所述的高效空氣過濾裝置，其特征是，所述的壓力檢測器7、進氣管閥 門（5)的開關、出氣管閥門（8)的開關、高壓氣管閥門（16)的開關和輸粉管閥門（17)的開關 分別與PLC控制系統電連接。5. 根據權利要求1所述的高效空氣過濾裝置，其特征是，所述的人工配制的粉末顆粒的 顆粒直徑大于濾布的過濾精度。6. 根據權利要求1所述的高效空氣過濾裝置，其特征是，所述抽風機(9)的出風口與二 級空氣過濾裝置(23)連通。
【文檔編號】B01D46/02GK205516952SQ201620233167
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月23日
【發明人】黃清豹
【申請人】佛山市人居環保工程有限公司