国内外发展概况
除尘器的发展已有 100 多年的历史,最早的除尘器主要用于回收物料,因而其除尘效率并不高。其中具有代表性的时期是:1881 年,西方国家出现第 1 台袋式除尘器;1892 年,G. Zschohe 研制了一种湿法网格式除尘器;1907 年,第 1 台电除尘器被制造出来,这些除尘器都曾先后应用于矿山井下除尘。湿式除尘器曾因为需要增加泥浆处理装置而受到一些限制,但是由于矿山井下大多含有丰富水源,可为其使用提供良好的条件,而且该除尘器不仅没有二次扬尘问题,对微细粉尘净化效率较高。当对湿度大的粉尘和有毒气体进行净化、降温时,湿式除尘器较其他除尘器有明显优势。近些年,国家相关部门对呼吸性粉尘控制提上日程后,湿式除尘器日益得到科研人员的重视。
我国湿式除尘器的发展
湿式除尘器的研究在我国起步较晚,在最初阶段,主要是引进国外成套的湿式除尘设备,用于国内矿山井下的除尘。但由于国内外矿山的地质结构和粉尘浓度的复杂性,各矿山采取的除尘系统不尽相同,因而从国外直接引进的成套高效湿式除尘设备并不适合国内矿井当时的生产技术条件。之后,国内研究院所根据我国矿山的具体情况,自行改装并研制生产了许多大型湿式除尘设备。
(1) 20 世纪 50—60 年代,我国主要引进旋风水膜除尘器,它是旋风除尘器的改进型。20 世纪 70 年代,旋风水膜除尘器的缺陷日益明显,除尘效率低且极易阻塞,渐渐被冲击式除尘器 (CCJ 冲击式除尘器)所替代并至今仍有使用。
(2) 20 世纪 70 年代末—80 年代,通过对湿式除尘理论和国外湿式除尘新技术进行研究总结后,国内研究单位自行研制出了适合我国矿山的湿式除尘器,这也是我国湿式除尘设备研制发展的高速期,其中最具代表的研究单位有马鞍山矿山研究所、煤炭科学研究院重庆研究所、冶金部安全环保研究院以及东北工学院等。20 世纪 70 年代后期,马鞍山矿山研究院研制成功 2 种规格的含有湿润层的湿式除尘风机。煤炭科学研究院重庆研究所于 1983—1985 年底,先后研制成功了 MLC-I 型喷射机湿式除尘器、JTC-I型和 JTC-II 型掘进矿用通风湿式除尘器、KGC-I 型掘进湿式除尘器。东北工学院将纤维层过滤和水膜除尘 2 种作用综合起来,于 1985 年研制成了 SLC-I型掘进通风湿式除尘器,同时期通过从英国恩加特公司引进技术,与煤炭科学研究院重庆研究所和镇江煤矿机械厂合力研制了 SCF 湿式除尘风机。冶金部安全环保研究院在探索新的除尘机理的基础上,于1987 年研制了具有复合除尘机理的金属湿式纤维栅除尘器。
(3) 20 世纪 90 年代至今,MLC-I 型喷射机湿式除尘器、MPC-I 型锚喷除尘器和 PSC-I 型风水除尘器等。我国于 20 世纪 80 年代末研制出来用于矿山机掘工作面的湿式除尘器,由于易被水泥浆粘结和收尘效果差等原因,在矿山并没有得到真正的推广应用;在20 世纪 90 年代初,从波兰引进的湿式除尘器存在阻力较大、体积较大的不足。“十一五”期间,针对上述问题,我国自行研制了新一代体积小的高效除尘器—— KCS 系列湿式除尘器和 CSY 系列液动湿式除尘器。这两类湿式除尘器在矿山井下得到比较广泛应用,现在很多科研单位仍在对这两类除尘器进行研究和改造,以便使其拥有更广的应用范围。
K CS 系列湿式除尘器主要分为 K CS-I 系列、KCS-II 系列和 KCS-280-JZ 型机载式湿式除尘器,该系列除尘器用轴流式防爆型抽出式局部通风机与湿式螺旋捕尘器装配而成。K CS-II 系列湿式除尘器在出风口设有旋流器,加强了三级除尘效果。该矿用湿式除尘器可根据工作面断面大小、工作面压入风量大小、运输方式等条件组成车式结构与掘进机二运连接,形成与掘进机同步运行的配套除尘设备,使用方便,控制简单,除尘效果好。
CSY 系列液动湿式除尘器采用斜流风机提供动力,与脱水部分有机结合,虽减小了除尘器体积和工作阻力,但除尘效率高达 99%,能够适应我国矿山的粉尘治理。