貝斯爾在生物質能源行業的有多年的產線設計經驗和設計理念，是整個產線EPC總包工程的先驅者。著手整個產線的設計，需要考慮的因素有很多，這次我們就來好好說道一下，產線設計上舉足輕重的一環，“產線清潔與除塵的設計”。

在10多年前，貝斯爾開始起步設計生物質產線開始，我們就把產線清潔的理念貫徹于整個產線的設計中，從最初風機除塵的應用，逐步發展成布袋除塵，慢慢通過經驗和積累，把布袋除塵替換成脈沖除塵，再經過進一步對粉塵類型的研究，我們加入了水膜除塵的應用，實現不同粉塵類型采用不得的除塵設備措施。我們后續還對粉塵的不同溫度，來進一步探討脈沖除塵或者水膜除塵的具體形式和不同的設計結構。

這篇文章，我們主要是介紹旋風分離器的初步簡單選型和適用于生物質行業的脈沖除塵的結構樣式。

旋風分離器的作用及規格尺寸如何定義

旋風分離器是一種利用氣固混合物在高速旋轉時產生的離心力，將粉塵從氣流中分離出來的干式氣固分離設備。其主要作用是盡可能除去輸送氣體中攜帶的固體顆粒雜質和液滴，達到氣固液分離，以保證管道及設備的正常運行。

a) 旋風分離器的作用

分離效率：旋風分離器能有效分離出直徑5～10μm以上的粉塵，對于更細小的塵粒（如直徑<5μm）的分離效率較低，細粉分離效率僅能達到70%～90%。

結構特點：結構簡單、操作彈性大、效率較高、管理維修方便，價格低廉。

應用范圍：廣泛應用于生物質業中，特別適合粉塵顆粒較粗，含塵濃度較大，高溫、高壓條件下，也常作為流化床反應器的內分離裝置，或作為預分離器使用。

b) 旋風分離器的規格尺寸定義

旋風分離器的規格尺寸定義主要依據以下幾個方面：

氣體入口設計：氣體入口設計分三種形式，包括上部進氣、中部進氣和下部進氣，根據不同的氣體性質選擇合適的進氣方式。

 

上圖為旋風分離器的三種進氣形式中，每種進氣形式的具體入口樣式說明。分別為：

1. 進氣為水平型、外旋式、整體式排氣——適用于刨花板生產線中干、濕工藝刨花的分離。

2. 進氣為水平型、切向式、整體式排氣管——適用于人造板生產中削片機、刨片機、粉碎機等設備生產的工藝木片及刨花的分離。

3. 進氣為下旋型、切向式、整體式排氣管——適用于干法生產纖維板生產線中工藝纖維的分離。

4. 進氣為下旋型、切向式、具有錐形慣性葉片分離子——適用于木材制品加工過程中刨花、鋸屑等混合碎料的分離。

5. 進氣為水平型、切向式、袋式過濾單元——適用于處理廢料刨花、鋸屑、木粉等混合料的分離。

處理量：旋風分離器的尺寸在很大程度上取決于必須過濾多少氣量。

上圖為根據不同的氣體入口，需要處理的氣流量，來確定旋風分離器的筒體內徑進行初步的設計。

允許的壓強：正常工作條件下，單臺旋風分離器在工況點壓強不大于0.05MPa。

分離效率：在設計壓力和氣量條件下，均可除去≥10μm的固體顆粒。在工況點，分離效率為99%，在工況點±15%范圍內，分離效率為97%。

使用壽命：旋風分離器的設計使用壽命不少于20年。

旋風分離器的具體尺寸和規格需要根據具體的工業應用和操作條件來確定，以確保最佳的分離效果和操作效率。

脈沖除塵的具體參數如何設計

當我們把旋風分離器選型好以后，還有旋風分離器無法分離的粉塵，我們還可以通過脈沖除塵來進行二次收集。現在我們就來簡單介紹下脈沖除塵器在生物質產線上的應用。

a) 脈沖除塵器的通用介紹

脈沖除塵器的選型是一個綜合性的過程，需要考慮多個因素以確保設備能夠滿足特定工況的需求。以下是一些關鍵的選型要點：

處理風量：處理風量是指整個產線需要達到除塵效果所需要的風量Q。

過濾效率：選擇合適的濾袋材質和過濾面積可以保證較高的過濾效率，同時減少濾袋更換的頻率，在設計合理的情況下，一般脈沖除塵器的過濾效率非常高，據統計BSR產線上的脈沖除塵器處理效率高達99.9%，一般出口檢測粉塵濃度≤10mg/m³，完全達到工業車間生產要求。甚至我們有一條產線的車間粉塵檢測濃度平均值為0.9mg/m³，遠遠高于國家標準。

上圖為粉塵濃度檢測報告

清灰方式：脈沖噴吹清灰有在線清灰和離線清灰之分，通過調整收塵器參數，可以使在線與離線清灰達到基本相同的清灰效果。選擇合適的清灰方式可以保證除塵器的清灰效果和穩定性，同時延長濾袋的使用壽命。

過濾面積：過濾面積是脈沖除塵器中非常關鍵的因素，根據公式 A * n = Q / V，其中V為過濾風速（m/s），Q為氣體流量（m³/h），A為單個布袋有效過濾面積（㎡），n為袋濾器數量（個）。布袋的過濾風速，考慮到除塵效率和布袋的使用壽命，一般0.8m/min-1.2m/min中較為適宜。

濾袋的尺寸和材料：過濾袋的尺寸和材料對除塵器的過濾效率和粉塵收集效果有很大的影響，需要根據具體的過濾要求進行設計。

維護和操作：應定期檢查并更換濾袋，避免因長期使用導致的堵塞或破損，影響除塵效果；需維持合理的進氣溫度與濕度，防止高溫損壞濾材或潮濕引發結露，進而影響除塵效率與設備壽命。

b) 脈沖除塵器在生物質行業的應用

上文中，我們對脈沖除塵器進行了通用的介紹，而在這一環節，我們對于在生物質行業的應用，具有自己的經驗和理解。

1. 粉塵溫度不同來考慮脈沖除塵器的結構和布袋選擇

生物質行業的粉塵由于通過制粒機壓輥和環模的擠壓產生了較高的溫度（約60℃以上），當有溫度的熱氣在通過普通的脈沖除塵時，容易在布袋上因為溫差凝結成水滴的同時粉塵也會凝結堵住布袋，導致脈沖閥無法對布袋上的粉塵進行清灰處理。

針對這樣的問題，我們在脈沖除塵器的結構上進行了改進，專門研發針對熱氣進行除塵，主要原理就是，對脈沖除塵的布袋腔體進行升溫，使布袋腔體與熱氣不會產生溫度差，沒有溫度差，熱氣就不會遇冷凝結成水滴。就可以進行直接脈沖噴吹處理。

2. 根據粉塵種類不同來考慮脈沖除塵的結構設計

生物質的原料多種多樣，有木工行業的木屑粉塵，也有農業田地里變廢為寶的秸稈。木工行業的粉塵，通過脈沖除塵處理技術已經非常成熟。而在農業田地里秸稈撕碎和粉碎后的脈沖除塵環節卻比較少見。為此，我們貝斯爾在這方面經過多年的研究和摸爬滾打。把脈沖除塵用于秸稈粉塵的處理，有自己獨特的見解。其中，有一項就是，需要加大脈沖除塵器布袋網孔板的間距，來增大布袋之間的間隙。很多讀者會問這是為什么呢？

這是因為，秸稈的收取打捆，大部分都是在田地里進行的。而在田地里收取會帶走大量的灰分和泥土。在撕碎和粉碎的過程中，泥土和灰分會通過除塵吸入點，進入脈沖除塵中吸附在布袋外側，脈沖閥在噴吹的時候會把泥土噴吹落下，而如果兩個布袋間隙太小，泥土在噴吹過程中有可能會被被吹到旁邊的布袋附著上，而沒有落下。所以在設計秸稈脈沖除塵器的時候，其中有一點就是最好可以加大布袋之間的間隙。

3. 根據為客戶節約成本方面來考慮脈沖除塵器的設計

當按照過濾風速0.8m/min-1.2m/min，風量已經確定的情況下，我們即可通過上文公式，計算出脈沖除塵的過濾面積。而過濾面積直接決定了脈沖除塵的布袋個數，脈沖除塵的體積，也直接決定了脈沖除塵的價格。

當我們在設計產線的時候，充分考慮客戶的預算，在為客戶節省成本的前提上，又要讓產線的除塵達標。我們會在設計的時候提高布袋的過濾風速，從設計參數1m/min提高到2m/min。之所以我們可以在特定場景和原料的情況下來提供過濾風速，是因為，普通布袋的過濾粉塵粒徑在0.2—0.4μm的粒徑范圍內。而木屑粉塵的粒徑可以分為粗塵（大于40μm）、細塵（10μm-40μm）和顯微塵（小于10μm）。可以看出即使是顯微塵，它的粒徑也遠遠大于0.2-0.4μm。在實際生產過程中，木屑粉塵的粒徑，粗塵、細塵居多。布袋可以有效阻止粉塵的通過，在這種情況下，為了降低客戶的產線成本，我們把布袋的過濾風速提高到2標準設計的2倍。這樣布袋除塵的過濾面積就減少了2倍，成本從而也就直接減半。真正做到了設計產線為客戶著想，為客戶所用的宗旨。