CN110584530A - 一种采用中空纤维膜滤芯的工业吸尘器 - Google Patents

一种采用中空纤维膜滤芯的工业吸尘器 Download PDF

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Abstract

一种采用中空纤维膜滤芯的工业吸尘器，用以替代现有的布袋和滤筒除尘滤芯式工业吸尘器，实现高精度过滤。内置中空纤维膜滤芯、高压风机、压缩机、储气瓶和一个用扭转装置驱动旋转阀片的气罩阀，实现在线反吹。装有气体吸收模块，实现气相物质净化。可以将高浓度含粉尘工业烟气处理到直接向净化间室内排放的水平，并实现长期免维护运行。

Description

一种采用中空纤维膜滤芯的工业吸尘器
技术领域
一种采用中空纤维膜滤芯的工业吸尘器；特别是一种带有反吹装置的采用中空纤维膜滤芯的工业吸尘器。主要用于清除工业生产中产生的烟尘、颗粒物、碎屑。如焊接、切割、切削、喷涂等等工艺过程中产生的烟气和颗粒物。
背景技术
现有的工业吸尘器主要采用纤维纺织物制作的滤袋和滤筒作为主要滤材，其主要缺陷是1、容尘量过小，容易堵塞。2、过滤效率不高。3、风阻较大。由此造成连续工作时间不足、更换成本较高、漏尘严重、耗能极大，是行业内的难题。例如，很多焊接和激光切割都是在洁净空调厂房中进行，如果用大风量空气吸除烟气，排往室外，就会造成大气污染，而且使得空调不堪重负。如果排入室内，吸尘器的过滤精度不足，就会污染生产环境。事实上，绝大多数厂家目前都是用低精度过滤+外排的方式，空调耗电相当惊人。某生产线有10台滤筒式除尘器，每台4000m³/h，每小时4万立方米冷气排出室外，能耗极大。
解决这个问题的出路在于用高精度过滤的方式将烟气处理到微克级，滤除气体污染物之后，直接排放在室内，即：高精度过滤+内排方式。
但是，传统的布袋和滤筒很难实现微克级过滤，使用普通的HAPE容尘量极小，风阻极大，也是不切实际的。
空净专用中空纤维膜出现后，最初用于家用新风机（2014206251437）和家用吸尘器（2018103629672），本发明是在利用这种材料制作采用中空纤维膜滤芯的工业吸尘器，实现高精度过滤+内排的处理方式。
发明内容
本发明的目的在于提出一种采用中空纤维膜滤芯的工业吸尘器。其特征在于：由高压风机、中空纤维膜滤芯、压缩机、储气瓶、反吹模块、高压阀、气体吸收模块、进气管、进气口、收尘盒、控制器、机壳组成；
所述高压风机的压力为2---20Kpa，风量为100—1000m³/h；所述中空纤维膜滤芯的膜丝用PTFE或PVDF或PP或PE塑料制成，所述膜丝的表面积为0.5---200平方米；所述反吹模块包括气罩阀、扭转装置、高压阀、高压进气孔、扇形阀孔、扇形阀片；所述气体吸收模块内填装了活性炭或催化剂活性炭或分子筛；
所述高压风机工作时产生负压，吸引空气，从所述进气管进入所述进气口，之后进入机壳内的膜丝仓，再进入所述中空纤维膜滤芯的膜丝外壁，空气中的粉尘颗粒物和杂质被所述膜丝壁上的微孔拦截，除去粉尘后的洁净空气流经所述膜丝的中心孔达到与所述中空纤维膜滤芯端部连接的所述气罩阀中，所述气罩阀是一个端部有阀片的空心壳体，所述气罩阀的阀片打开状态时，洁净空气流经阀孔流出所述气罩阀到达所述高压风机，之后进入所述气体吸收模块，洁净空气中的气相污染物被吸收，之后流经所述压缩机外壳，最后流出所述壳体，进入工作环境；当所述中空纤维膜滤芯因粉尘积累阻力增高时，所述控制器驱动所述气罩阀将其阀片关闭，所述控制器驱动所述高压阀打开，将所述气瓶中的高压空气导入所述气罩阀，高压空气进入所述膜丝的中心孔，产生高压脉冲将沉积在所述膜丝外壁上的积尘吹落，恢复膜丝的通透性；被吹落的积尘落入所述收尘盒。
更具体的，所述气罩阀其特征在于：是一个管状体，所述管状体的一端与所述中空纤维膜滤芯密封连接，所述管状体的中间是阀腔，所述阀腔的壁上装有高压进气孔，通过管路与所述高压阀连接；所述管状体的另一端是封板，所述封板上分布有1---20个阀孔，所述阀孔的形状为圆形或扇形或条形；所述封板的内侧，有一个阀片，所述阀片与所述封板平行并且同心，所述阀片上分布有与所述封板上的阀孔对应的阀片孔；通气工况时，所述阀片上的阀片孔与所述封板上的阀孔对准，空气直接从所述阀片孔和阀孔中穿过；反吹工况时，所述阀片被一个固定在所述封板外侧的扭转装置驱动，发生旋转，使得原先处于对准状态的阀片孔与阀孔不再对准，转变成为阀片堵塞阀孔的状态，从所述中空纤维膜滤芯来的空气不再能穿过所述管状体；之后，所述高压阀被打开，从所述压缩机和气瓶送来的高压空气经过所述高压进气孔进入所述管状体，形成脉冲高压，进入所述中空纤维膜滤芯膜丝的中心孔内，实现反吹；所述扭转装置用旋转气缸或减速电机或电磁铁制成。
附图说明
图1是一个采用中空纤维膜滤芯的工业吸尘器的实例示意图。
图中：（1）是储气瓶；（2）是压缩机；（3）是控制器；（4）是气体吸收模块；（5）是高压风机；（6）是气罩阀；（7）是进气口；（8）是中空纤维膜滤芯；（9）是收尘盒；（10）是机壳；（11）是高压阀。
图2是一个与中空纤维膜滤芯连接在一起的气罩阀的示意图。
图中：（01）是用旋转气缸制作的扭转装置；（02）是扇形阀孔；（03）是扇形阀片；（04）是高压进气孔；（05）是中空纤维膜滤芯膜丝。
附图给出的仅仅是依据本发明结构原则设计出的一种实例，并不限定依据本发明结构原则有更多的设计形式。
具体实施方式
依据本发明结构原则设计制作的采用中空纤维膜滤芯的工业吸尘器小型装置，与一台同等容量的采用海绵+HAPE的工业吸尘器，在不反吹条件下进行了性能比较试验。结果如下：
有益效果
过滤精度大幅提高，没有漏尘，达到微克级的纯净度；风阻远低于滤筒，可以获得更高的负压，吸尘力大大提高；启动反吹系统后，容尘量无限，可以免维护长期工作；经本装置气体吸收净化之后的烟气，可以直接向净化车间室内排放，可以节约大量空调用电。

Claims (2)

1.一种采用中空纤维膜滤芯的工业吸尘器，其特征在于：由高压风机、中空纤维膜滤芯、压缩机、储气瓶、反吹模块、高压阀、气体吸收模块、进气管、进气口、收尘盒、控制器、机壳组成；
所述高压风机的压力为2---20Kpa，风量为100—1000m³/h；所述中空纤维膜滤芯的膜丝用PTFE或PVDF或PP或PE塑料制成，所述膜丝的表面积为0.5---200平方米；所述反吹模块包括气罩阀、扭转装置、高压阀、高压进气孔、管状体、封板、阀孔、阀片、阀片孔；所述气体吸收模块内填装了活性炭或催化剂活性炭或分子筛；
所述高压风机工作时产生负压，吸引空气，从所述进气管进入所述进气口，之后进入机壳内的膜丝仓，再进入所述中空纤维膜滤芯的膜丝外壁，空气中的粉尘颗粒物和杂质被所述膜丝壁上的微孔拦截，除去粉尘后的洁净空气流经所述膜丝的中心孔达到与所述中空纤维膜滤芯端部连接的所述气罩阀中，所述气罩阀是一个端部有阀片的空心壳体，所述气罩阀的阀片打开状态时，洁净空气流经阀孔流出所述气罩阀到达所述高压风机，之后进入所述气体吸收模块，洁净空气中的气相污染物被吸收，之后流经所述压缩机外壳，最后流出所述壳体，直接排入工作环境；当所述中空纤维膜滤芯因粉尘积累阻力增高时，所述控制器驱动所述气罩阀将其阀片关闭，所述控制器驱动所述高压阀打开，将所述气瓶中的高压空气导入所述气罩阀，高压空气进入所述膜丝的中心孔，产生高压脉冲将沉积在所述膜丝外壁上的积尘吹落，恢复膜丝的通透性；被吹落的积尘落入所述收尘盒。
2.根据权利要求1所述的气罩阀，其特征在于：是一个管状体，所述管状体的一端与所述中空纤维膜滤芯密封连接，所述管状体的中间是阀腔，所述阀腔的壁上装有高压进气孔，通过管路与所述高压阀连接；所述管状体的另一端是封板，所述封板上分布有1---20个阀孔，所述阀孔的形状为圆形或扇形或条形；所述封板的内侧，有一个阀片，所述阀片与所述封板平行并且同心，所述阀片上分布有与所述封板上的阀孔对应的阀片孔；通气工况时，所述阀片上的阀片孔与所述封板上的阀孔对准，空气直接从所述阀片孔和阀孔中穿过；反吹工况时，所述阀片被一个固定在所述封板外侧的扭转装置驱动，发生旋转，使得原先处于对准状态的阀片孔与阀孔不再对准，转变成为阀片堵塞阀孔的状态，从所述中空纤维膜滤芯来的空气不再能穿过所述管状体；之后，所述高压阀被打开，从所述压缩机和气瓶送来的高压空气经过所述高压进气孔进入所述管状体，形成脉冲高压，进入所述中空纤维膜滤芯膜丝的中心孔内，实现反吹；所述扭转装置用旋转气缸或减速电机或电磁铁制成。
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