[發明專利]透平式氣體壓縮機前端除塵器及其過濾元件

有效

• 申請號: 201310024020.8
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103089714A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 譚險峰
• 申請（專利權）人: 成都瑞柯林工程技術有限公司
• 主分類號: F04D29/70
• 分類號: F04D29/70
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 王睿

技術領域

本發明涉及氣體過濾技術領域，具體涉及透平式氣體壓縮機前端除塵器及其過濾元件。

背景技術

氣體壓縮機從工作原理上大致可分為容積式和透平式兩大類。容積式氣體壓縮機依靠機械運動直接使氣體的體積變化從而達到增壓目的，目前其主要用于中小流量的場合。透平式氣體壓縮機首先依靠高速旋轉的葉輪將氣體的流速提高，然后再使高速氣流在擴壓器中迅速降速從而達到增壓目的，目前其主要用于大流量的場合。

現有的透平式氣體壓縮機主要包括離心式、軸流式、斜流式和復合式。這些透平式氣體壓縮機之前通常還設有前端除塵器。前端除塵器的作用是對即將進入透平式氣體壓縮機的氣體進行除塵凈化，以使氣體中的粉塵含量下降，避免粉塵超標對透平式氣體壓縮機的使用造成不利影響。

目前，透平式氣體壓縮機前端除塵器幾乎全部采用濾筒式除塵器或布袋式除塵器。濾筒式除塵器采用濾筒為過濾元件，布袋式除塵器則采用布袋為過濾元件。濾筒是由過濾材料折疊成皺后再首尾粘接成筒，筒的內部用金屬網架支撐，筒的上下用頂蓋和底座固定。過濾材料對濾筒式除塵器的綜合過濾性能起決定因素。布袋式除塵器亦是如此。

透平式氣體壓縮機的主要問題是長時間使用后壓縮機運行振動值升高，冷卻器換熱效能降低。經過檢查發現，壓縮機中的葉輪、冷卻器翅片以及流道等部件結垢是導致該問題的直接原因。針對該問題，多數企業只得頻繁的對壓縮機進行檢修清垢，進一步導致壓縮機的有效工作壽命大幅縮短，壓縮機的使用維護成本失控。

針對該問題也有人嘗試改進濾筒或布袋所使用的過濾材料。其中，通常的辦法是提高過濾材料的過濾精度。對于本領域技術人員而言，為了提高過濾材料的過濾精度，在過濾材料的表面附著一層過濾精度更高的薄膜或者直接選折過濾精度較高的過濾材料都是可行的辦法。但是，這些辦法并不能有效改善結垢問題。

發明內容

本發明旨在提供一種能夠有效改善透平式氣體壓縮機長時間使用發生結垢問題的透平式氣體壓縮機前端除塵器及其過濾元件。

發明人發現，造成透平式氣體壓縮機結垢的主要原因既與前端除塵器的過濾精度有關，同時又與過濾元件中過濾材料的抗變形性能有關。由于濾筒和布袋所使用的過濾材料均具有較大的柔性，同時，濾筒和布袋又無法對其過濾材料提供足夠的支撐面積，因此，當過濾元件處于過濾和反吹頻繁切換的工作狀態下時，過濾材料就會隨著氣流變向而反復變形，最終導致過濾材料中的纖維疲勞破損，過濾精度下降。此時，濾筒/布袋的使用時間還遠未達到其理論的使用壽命，并且其外觀上也無明顯變化，導致濾筒/布袋的過濾性能雖然下降但無法被使用者察覺，繼續使用下就導致了大量粉塵進入透平式氣體壓縮機進而引起結垢問題。

有鑒于此，本發明的透平式氣體壓縮機前端除塵器采用了以下技術方案：透平式氣體壓縮機前端除塵器包括外殼、安裝在外殼中的過濾元件以及作用于過濾元件的反吹清灰裝置，所述外殼與過濾元件通過孔板連接并形成分隔的第一空間和第二空間，待過濾氣體的傳送發生在第一空間，已過濾氣體的傳送發生在第二空間；過濾元件具有由多孔高密度聚乙烯支撐體以及緊密附著在多孔高密度聚乙烯支撐體表面的膨體聚四氟乙烯過濾薄膜所構成的過濾材料；所述膨體聚四氟乙烯過濾薄膜對待過濾氣體中粒徑≥0.5μm的粉塵的去除率在99％以上。

本發明基于過濾材料反復變形導致纖維疲勞破損是透平式氣體壓縮機結垢根源的認識，故采用由多孔高密度聚乙烯支撐體以及緊密附著在多孔高密度聚乙烯支撐體表面的膨體聚四氟乙烯過濾薄膜所構成的過濾材料。其中，膨體聚四氟乙烯過濾薄膜本身有很高的過濾精度（對待過濾氣體中粒徑≥0.5μm的粉塵的去除率在99％以上），同時，膨體聚四氟乙烯過濾薄膜又在多孔高密度聚乙烯支撐體的支撐下體現出較強剛性，故不會在過濾和反吹頻繁切換中因氣流變向而反復變形，因此，本發明的過濾材料能夠長期保持穩定的高過濾精度，從而有效改善透平式氣體壓縮機長時間使用下的結垢現象。