布袋除塵器濾袋脫落的原因分析及防范對策

———布袋除塵器濾袋脫落的原因分析及防范對策布袋除塵器是工業(yè)除塵設備的一種，其工作原理是利用多孔隙過濾濾布來過濾氣體中的粉塵，含塵氣體在通過濾布多孔纖維層時，粉塵顆粒通過篩濾效應、攔截效應、碰撞效應、集中效應和靜電效應,被阻擋吸附在濾袋外表面，而干凈氣體則穿過濾布排出。可見，濾袋是布袋除塵器正常運行的打算性因素。

一、故障現(xiàn)象

本文以一臺用于干混砂漿生產(chǎn)線收塵的32袋布袋除塵器為討論對象，該除塵濾袋為滌綸針刺氈。除塵器在投入運行不久，風機排風口消失冒塵現(xiàn)象。

二、緣由分析

2.1布袋除塵器的濾袋安裝固定原理布袋除塵器的濾袋安裝原理是依靠濾袋上的彈性脹圈將濾袋卡嵌在花板孔上，然后利用彈性脹圈的徑向膨脹力緊緊固定住布袋，詳細狀況如圖1所示。

布袋除塵器發(fā)生濾袋脫落故障，通常會有以下幾種緣由：第一，濾袋沒安裝好，固定濾袋彈性脹圈未正確卡入花板孔內(nèi)；其次，濾袋與花板孔不匹配，即固定濾袋的花板孔徑偏大，或濾袋袋口彈性脹圈外徑過小；第三，固定濾袋的彈性脹圈存在質量問題。

2.2檢查濾袋的安裝質量經(jīng)檢查，除塵器的32個濾袋彈性脹圈均正確卡入花板孔內(nèi)，符合濾袋安裝要求。

2.3檢查除塵器花板的孔徑經(jīng)測量，除塵器花板孔尺寸為φ134.8mm～φ135.2mm，符合設計尺寸φ135±0.2mm的要求。

2.4檢查濾袋的彈性脹圈拆開濾袋彈性脹圈處濾布，將包裹在濾布里面的彈性脹圈出。經(jīng)比較，脫落濾袋和合格濾袋的彈性脹圈結構組成全都，均由一個彈簧鋼圈套一個帶凸緣的橡膠圈組成，如圖2所示：要保證濾袋彈性脹圈與花板孔之間密封嚴密且協(xié)作緊固，必需保證濾袋彈性脹圈與花板孔的協(xié)作方式為緊協(xié)作，且彈性脹圈上下凸緣外徑（含濾布厚度）要大于花板孔徑。測量所得內(nèi)、外圈尺寸，經(jīng)計算凹槽處外徑為135.3mm（濾布厚度按2.2mm計算），彈性脹圈與花板孔為緊協(xié)作；凸緣處外徑為142mm，大于花板孔徑。

因此得知，彈性脹圈的形狀尺寸均在合格范圍內(nèi)。

2.5深化剖析排解上述緣由，技術人員打算對組成彈性脹圈的彈簧鋼圈和帶凸緣橡膠圈作進一步剖析。

2.5.1彈性脹圈的受力分析為了簡化力學模型，選取帶凸緣橡膠圈的上部凸緣圓周其中一微分段作為受力分析對象，受力狀況如圖3所示。

濾袋正常狀態(tài)下，橡膠圈上部凸緣受彈簧鋼圈徑向張力F4、花板支撐力F1、濾布往下拉力對橡膠圈所產(chǎn)生頂面壓力F3、側面壓力F2以及橡膠圈下段部分自重對上部凸緣的拉力F5。其中F5和F1、F2、F3、F4相比特別小，可忽視不計。因此，依據(jù)受力平衡方程可知：F1=F3；F2=F4。對A點取矩，合力矩∑M=0。

濾袋失效狀態(tài)下，因彈簧鋼圈沿橡膠圈內(nèi)孔下滑，導致橡膠圈上部凸緣失去彈簧鋼圈徑向張力F4作用。依據(jù)平衡方程可知：垂直方向F1=F3；水平方向∑F=F2≠0。對A點取矩，合力矩∑M=4.5×F2≠0，可知在外力作用下，橡膠圈上部凸緣有繞A點向內(nèi)孔翻轉的趨勢。

2.5.2彈性脹圈的作用機理及其失效成因由上述受力分析可知，彈性脹圈作用機理是依靠橡膠圈的上、下凸緣，限制軸向位移，并依靠彈簧鋼圈脹力限制徑向變形。彈簧鋼圈不僅供應安裝時的彈性脹力，而且對橡膠圈也起到肯定徑向支撐作用。彈簧鋼圈與橡膠圈內(nèi)孔之間必需是緊協(xié)作，如圖2所示，合格濾袋為過盈協(xié)作，過盈量為0.46mm；脫落濾袋為間隙協(xié)作，間隙2.03mm。當彈簧鋼圈與橡膠圈內(nèi)孔之間協(xié)作為間隙協(xié)作時，彈簧鋼圈將沿橡膠圈內(nèi)孔往下滑，導致橡膠圈上段凸緣截面因失去彈簧鋼圈側向支撐，故消失受力失穩(wěn)傾翻現(xiàn)象；此外，彈性脹圈與花板之間因鋼圈下移，脹力快速減小而失效，最終在外力作用下濾袋脫落。

三、故障排解及防范對策

將除塵器換上合格濾袋，經(jīng)試運行48h，未發(fā)生濾袋脫落現(xiàn)象，一個月后再次回訪用戶，未有布袋脫落故障發(fā)生。所以，要想布袋除塵器避開發(fā)生濾袋脫落現(xiàn)象，應做到以下幾點要求：首先，正確選擇與花板孔尺寸匹配的合適濾袋；其次，正確安裝濾袋，將濾袋彈性脹圈正確卡嵌入花板孔內(nèi)；再次，為防止濾袋彈性脹圈因其內(nèi)部鋼圈下滑走位而失效，縫制彈性脹圈時，縫合線腳應盡量靠近橡膠圈下端面，這樣縫合后的橡膠圈下端部無足夠空間讓彈簧鋼圈下滑；最終，可將橡膠圈內(nèi)孔設計成下小上大的階梯孔形式，既保證了內(nèi)、外圈之間不發(fā)生軸向位移，又保證兩者之間牢靠定位。

四、結語

隨著現(xiàn)代社會人們環(huán)保意識不斷提高，布袋除塵器被廣泛運用于各行各業(yè)當中。作為布袋除塵器的關鍵部件，濾袋制作質量和安裝質量都將直接影響到除塵器的除塵效果和除塵效率。一個合格的濾袋，不僅需要合適的濾布與合格的縫制工藝，還需要對產(chǎn)品細節(jié)嚴格把控。本文通過分析布袋除塵器運行中濾袋脫落故障，從多方面查找緣由，最終發(fā)覺濾袋彈性脹圈的失效成因，并提出相應的解決對策。盼望通過討論，能夠為濾袋設計以及制作行業(yè)健康進展做出貢獻。

布袋除塵器是工業(yè)除塵設備的一種，其工作原理是利用多孔隙過濾濾布來過濾氣體中的粉塵，含塵氣體在通過濾布多孔纖維層時，粉塵顆粒通過篩濾效應、攔截效應、碰撞效應、集中效應和靜電效應,被阻擋吸附在濾袋外表面，而干凈氣體則穿過濾布排出?？梢?，濾袋是布袋除塵器正常運行的打算性因素。

一、故障現(xiàn)象

本文以一臺用于干混砂漿生產(chǎn)線收塵的32袋布袋除塵器為討論對象，該除塵濾袋為滌綸針刺氈。除塵器在投入運行不久，風機排風口消失冒塵現(xiàn)象。

二、緣由分析

2.1布袋除塵器的濾袋安裝固定原理布袋除塵器的濾袋安裝原理是依靠濾袋上的彈性脹圈將濾袋卡嵌在花板孔上，然后利用彈性脹圈的徑向膨脹力緊緊固定住布袋，詳細狀況如圖1所示。

布袋除塵器發(fā)生濾袋脫落故障，通常會有以下幾種緣由：第一，濾袋沒安裝好，固定濾袋彈性脹圈未正確卡入花板孔內(nèi)；其次，濾袋與花板孔不匹配，即固定濾袋的花板孔徑偏大，或濾袋袋口彈性脹圈外徑過?。坏谌?，固定濾袋的彈性脹圈存在質量問題。

2.2檢查濾袋的安裝質量經(jīng)檢查，除塵器的32個濾袋彈性脹圈均正確卡入花板孔內(nèi)，符合濾袋安裝要求。

2.3檢查除塵器花板的孔徑經(jīng)測量，除塵器花板孔尺寸為φ134.8mm～φ135.2mm，符合設計尺寸φ135±0.2mm的要求。

2.4檢查濾袋的彈性脹圈拆開濾袋彈性脹圈處濾布，將包裹在濾布里面的彈性脹圈出。經(jīng)比較，脫落濾袋和合格濾袋的彈性脹圈結構組成全都，均由一個彈簧鋼圈套一個帶凸緣的橡膠圈組成，如圖2所示：要保證濾袋彈性脹圈與花板孔之間密封嚴密且協(xié)作緊固，必需保證濾袋彈性脹圈與花板孔的協(xié)作方式為緊協(xié)作，且彈性脹圈上下凸緣外徑（含濾布厚度）要大于花板孔徑。測量所得內(nèi)、外圈尺寸，經(jīng)計算凹槽處外徑為135.3mm（濾布厚度按2.2mm計算），彈性脹圈與花板孔為緊協(xié)作；凸緣處外徑為142mm，大于花板孔徑。

因此得知，彈性脹圈的形狀尺寸均在合格范圍內(nèi)。

2.5深化剖析排解上述緣由，技術人員打算對組成彈性脹圈的彈簧鋼圈和帶凸緣橡膠圈作進一步剖析。

2.5.1彈性脹圈的受力分析為了簡化力學模型，選取帶凸緣橡膠圈的上部凸緣圓周其中一微分段作為受力分析對象，受力狀況如圖3所示。

濾袋正常狀態(tài)下，橡膠圈上部凸緣受彈簧鋼圈徑向張力F4、花板支撐力F1、濾布往下拉力對橡膠圈所產(chǎn)生頂面壓力F3、側面壓力F2以及橡膠圈下段部分自重對上部凸緣的拉力F5。其中F5和F1、F2、F3、F4相比特別小，可忽視不計。因此，依據(jù)受力平衡方程可知：F1=F3；F2=F4。對A點取矩，合力矩∑M=0。

濾袋失效狀態(tài)下，因彈簧鋼圈沿橡膠圈內(nèi)孔下滑，導致橡膠圈上部凸緣失去彈簧鋼圈徑向張力F4作用。依據(jù)平衡方程可知：垂直方向F1=F3；水平方向∑F=F2≠0。對A點取矩，合力矩∑M=4.5×F2≠0，可知在外力作用下，橡膠圈上部凸緣有繞A點向內(nèi)孔翻轉的趨勢。

2.5.2彈性脹圈的作用機理及其失效成因由上述受力分析可知，彈性脹圈作用機理是依靠橡膠圈的上、下凸緣，限制軸向位移，并依靠彈簧鋼圈脹力限制徑向變形。彈簧鋼圈不僅供應安裝時的彈性脹力，而且對橡膠圈也起到肯定徑向支撐作用。彈簧鋼圈與橡膠圈內(nèi)孔之間必需是緊協(xié)作，如圖2所示，合格濾袋為過盈協(xié)作，過盈量為0.46mm；脫落濾袋為間隙協(xié)作，間隙2.03mm。當彈簧鋼圈與橡膠圈內(nèi)孔之間協(xié)作為間隙協(xié)作時，彈簧鋼圈將沿橡膠圈內(nèi)孔往下滑，導致橡膠圈上段凸緣截面因失去彈簧鋼圈側向支撐，故消失受力失穩(wěn)傾翻現(xiàn)象；此外，彈性脹圈與花板之間因鋼圈下移，脹力快速減小而失效，最終在外力作用下濾袋脫落。

三、故障排解及防范對策

將除塵器換上合格濾袋，經(jīng)試運行48h，未發(fā)生濾袋脫落現(xiàn)象，一個月后再次回訪用戶，未有布袋脫落故障發(fā)生。所以，要想布袋除塵器避開發(fā)生濾袋脫落現(xiàn)象，應做到以下幾點要求：首先，正確選擇與花板孔尺寸匹配的合適濾袋；其次，正確安裝濾袋，將濾袋彈性脹圈正確卡嵌入花板孔內(nèi)；再次，為防止濾袋彈性脹圈因其內(nèi)部鋼圈下滑走位而失效，縫制彈性脹圈時，縫合線腳應盡量靠近橡膠圈下端面，這樣縫合后的橡膠圈下端部無足夠空間讓彈簧鋼圈下滑；最終，可將橡膠圈內(nèi)孔設計成下小上大的階梯孔形式，既保證了內(nèi)、外圈之間不發(fā)生軸向位移，又保證兩者之間牢靠定位。

四、結語

隨著現(xiàn)