定量的液态水了,并且这些液态水已经对过滤工作造成了一定的影响,这此时启动恁俩输出装置其目的既是为了避免水分子继续在过滤元件上面聚集,同时也是也为了将过滤元件上的液态水分子与过滤元件分离,这样能够使得过滤元件表面上液态水与滤饼所形成的致密湿润结垢在除水干燥后重新形成过滤空气可通过的通道。
[0053]发明人在经过多种研究后发现,所述过滤元件中包括由多孔高密度聚乙烯、机织纤维或无纺针刺纤维制成的支撑体,还包括有紧密附着在该支撑体表面的膨体聚四氟乙烯过滤薄膜。
[0054]将膨体聚四氟乙烯过滤薄膜附着在支撑体上是为了过滤元件具有更高的结构强度,其中多孔高密度聚乙烯为刚性支撑体,机织纤维和无纺针刺纤维为柔性支撑体。其中优选多孔高密度聚乙烯制成支撑体。
[0055]下面先对上述的滤材进一步说明。
[0056]过滤元件的过滤材料的性能(包括精度、透气率、材料强度、韧性等)对于空气过滤器的工作性能影响至关重要。采用膨体聚四氟乙烯过滤薄膜作为滤材可以确保空气过滤器具有非常好的过滤性能,并且所述的膨体聚四氟乙烯过滤薄膜工作温度可耐250°C以上,具有非常好的热稳定性,可以实现本发明中的方法进行加热。
[0057]这是由于上述的膨体聚四氟乙烯薄膜具有非常好的耐压性,可以承受至少6000Pa以上的压力差而依然正常工作,上述的膨体聚四氟乙烯薄膜制成的滤材经过测定,其正常初始工作时,向风侧和背风侧之间的压力差应当在2500Pa左右波动。
[0058]而膨体聚四氟乙烯过滤薄膜本身的孔密度是可以根据制造工艺进行调整,而发明人从实际应用的角度出发,为了在保证较高过滤精度的前提下,采用用较小的过滤压力产生较大的过滤通量,本发明的【具体实施方式】还进一步的将膨体聚四氟乙烯过滤薄膜的孔密度设定为5 X 108个/cm2至30 X 108个/cm2。通过将膨体聚四氟乙烯过滤薄膜的孔密度设定在上述范围,可使膨体聚四氟乙烯过滤薄膜的过滤效率达到比较理想的程度。试验发现,在多孔高密度聚乙烯支撑体的孔隙率同为30%的情况下,当膨体聚四氟乙烯过滤薄膜的孔密度为15X108个/cm2,在过滤压差等于190Pa时,过滤通量为2m3/m2min。维持过滤通量不变的情况下,将膨体聚四氟乙烯过滤薄膜的孔密度进一步提高,过滤压差则会降低。相反,维持过滤通量不变的情况下,将膨体聚四氟乙烯过滤薄膜的孔密度降低,过滤压差则会升高。当孔密度降低至5 X 108个/cm2时,过滤压差升高到500Pa左右,在本实施例中,故将膨体聚四氟乙烯过滤薄膜的孔密度限定为5 X108个/cm2以上。根据目前膨体聚四氟乙烯过滤薄膜的制作工艺,将膨体聚四氟乙烯过滤薄膜的孔密度限定为30 X 108个/cm2以下。并且,在本实施例中,最好将膨体聚四氟乙烯过滤薄膜的孔密度设定为10X108个/cm2至25 X 108个/cm2,同时,在本实施例中,将多孔高密度聚乙烯支撑体的孔隙率可以设定在25%至70%之间,最好在30%至60%之间。
[0059]这样的过滤结构在实际测试中,所述膨体聚四氟乙烯过滤薄膜对待过滤气体中粒径2 0.5μπι的粉尘的去除率在99%以上,也能具有较高的透气率,采用这种滤材制成的空气过滤器,在使用本发明中的空气过滤方法,经实验和计算,至少可以运行一年而无结垢现象。
[0060]采用上述滤材的过滤元件,发明人检测到在正常工作时,过滤元件向风侧和背风侧之间的压力差约在2300?2700Pa左右波动,其中夜间较大,日间较小,总体波动相对平稳。
[0061]但是一旦遇到空气湿度大幅度增高后造成的湿润结垢堵塞,则过滤元件两侧的压力差甚至可以陡增到6000Pa以上。
[0062]上述过滤元件中,将能量输出装置启动工作的阈值放在上述压力差增长的范围后,在对过滤元件的监控中发现,过滤元件的工作运行中上述的压力差基本上维持在2100?2600左右波动,基本上不会出现明显的压力差陡增现象,并且在过滤元件上基本上找不到明显的滤饼和液态水形成的湿润结垢,监控过程中空气过滤器总体的能耗明显降低。经过试验可以看出通过能量输出装置能够有效解决过滤元件上形成湿润结垢的问题。
[0063]进一步的是,所述空气过滤器为一种用于空压系统前端除尘的除尘器,空气过滤器的已过滤空气输出端连接空压系统输入端,空压系统的被压缩空气输出端连接作为能量输出装置的换热器,该换热器使用经空压系统压缩后的热空气加热步骤2)中所述用于形成所述液态水的水分子。
[0064]空气过滤器与空压系统连接,将经过空气过滤器过滤除尘的空气通入空压系统,并且利用空压系统压缩空气产生的分子间动能(宏观表现为热能)用作能量输出装置的能量源对用于形成所述液态水的水分子进行加热可以实现对能量的循环利用。
[0065]其中能量输出装置优选盘式管状结构或盘式片状结构作为换热器,其中将上述盘式管状结构或盘式片状结构连通空气压缩机,由于空气压缩机中空气在经过压缩做工之后,压缩后的空气内能增加,温度一般能够达到55°C?75°C,甚至有的空压系统经压缩后输出的空气可以达到80°C以上,而对于空气压缩机而言,对空气压缩过程中产生的内能不利于空压系统的工作,往往需要在空压系统中设置有冷却装置将压缩空气产生的内能带走,而被带走的空气内能往往不会再进行下一步利用,本发明中恰恰将空压系统压缩后的压缩空气通入所述的盘式管状或盘式片状结构对待过滤空气进行加热,从而能实现了能量的二次利用,也会不造成空气过滤系统的能耗额外增加。
[0066]此外,所述能量输出装置还可以为微波发生器或电加热器。微波发生器可以对工作目标作用微波进行分子间共振实现工作目标分子间动能增加,电加热器也是一种性能优异的能量输出装置。
[0067]进一步的是,步骤4),该步骤4)在步骤2)进行同时或者紧接步骤2)其后对过滤元件进行反吹。
[0068]在步骤4)中,对于过滤元件的反吹可以是在空气过滤器中设置若干过滤元件,并将这些过滤元件分为多组,对各组过滤元件逐一进行单独反吹,实现空气过滤器的过滤工作与反吹工作同时进行。
[0069]当然也可以是对各过滤元件进行整体反吹,譬如在现有技术中有一种文氏管就普遍用作于过滤元件反吹装置中。
[0070]在上述方法中提及的反吹能够实现的效果主要有:
[0071]第一,将过滤元件上的滤饼去除,实现过滤元件的清洁和再生,从而降低过滤元件的过滤压力;第二,将过滤元件上的滤饼去除,将空气过滤元件上积累水分的载体去除,从而能够实现预防和去除过滤元件上水分的积累。
[0072]这样就可以看出,上述的反吹清灰能够进一步解决了过滤元件表面的湿润结垢堵塞问题。
[0073]并且还需要说明的是,不仅仅是反吹清灰能够促进控制空气过滤元件上水分,同样反之亦然。在过滤元件上的滤饼与凝结析出的液态水结合后会形成一种致密的湿润结垢,当将所述的湿润结垢中的水分去除之后,该湿润结垢会干燥后龟裂成若干个垢块,此时通过清洁元件可以方便快捷地将湿润结垢形成的垢块从过滤元件上剥落清除。这样的方式对于小粒径的粉尘(0.1?0.12μπι)的去除效果特别明显,因为这种小粒径的粉尘在清洁再生工作中即使从过滤元件上脱落剥离了,也很难沉降到尘仓中收集清除,反而是容易悬浮在过滤元件周围,随着新的过滤工作开始后,又会被重新吸附到过滤元件上而难以清除。
[0074]在上述方法的基础上,所述空气过滤器包括有用于过滤元件安装的壳部件,其中壳部件构成筒形结构,该筒形结构的侧壁上设置有进气结构,其中进气结构围绕筒形结构周体间断或连续开设,位于该进气结构处设有能量输出装置作用于该进气结构,该进气结构形成将过滤元件包围在其中的筒形变温带。
[0075]这是一种对能量输出装置向用于在过滤元件上形成液态水的水分子传输能量的优选方式。通过在筒形结构的壳体上连续或间断开设进气结构实现增加空气过滤器的进气量,并且在所述的进气结构处设置筒形变温带将过滤元件包围其中,实现对待过滤空气进行均匀、稳定的能量传输。
[0076]综上所述可以看出,在本发明中提供的一种去除过滤元件滤饼中水分的方法和包括使用了该方法的过滤元件清洁方法可以有效地预防、去除过滤元件表面湿润结垢的问题,并且相应地解决所述的湿润结垢而造成的过滤元件工作能耗增加和运行不稳定问题。
[0077]下面,结合说明书附图和【具体实施方式】对上述方法进行进一步的叙述和说明。
【附图说明】
[0078]图1为本发明中的空气过滤器。
[0079]图2为本发明中的过滤元件放大示意图。
[0080]图3为本发明中的闭环反馈控制框图。
[0081]图4为本发明中的一种能量输出装置。
[0082]图5为【背景技术】中的空气过滤器所记录的过滤元件向风侧和背风侧之间的过滤压差。
[0083]图6为实施例一中的空气过滤器所记录的过滤元件向风侧和背风侧之间的过滤压差。
[0084]图7为实施例二中的空气过滤器所记录的过滤元件向风侧和背风侧之间的过滤压差。
[0085]图8为实施例三中的空气过滤器所记录的过滤元件向风侧和背风侧之间的过滤压差。
[0086]图9为本发明中的空气过滤器作为一种用于空压系统前端除尘的除尘器。
[0087]图10为本发明中实施例四空气过滤器所记录的能量输出装置开始工作前后