为粉末喷涂操作选择筒式过滤器

thomas

由于过去20年来空气排放标准越来越严格，通常可消除传统喷涂方法中的挥发性有机物和有害物质排放的粉末喷涂的发展趋势随着21世纪的到来也在持续增长。对这一增长作出重大贡献是80年代初筒式过滤回收系统的出现，这促使金属表面处理商利用其购买的粉末涂料比率高达99％。该粉末回收技术的进步极大地提高了生产率，并使处理商认识到由液态转换成粉末的转变可显著的节约成本。
  n6 l# e! Z. E1 B! j今天，筒式过滤器收集器是市场上粉分离和回收系统最为流行的类型。本文的重点将放在筒式过滤器最为重要的几个方面上。我们将讨论在现有的产品范围内，不同条件和环境对过滤器性能所产生的影响，以及在这些不同的情况下应选择什么样的筒式类型。我们这样做是希望表明粉末喷涂设备中使用的筒式过滤器不应仅被视为一种商品。
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( O, v, d% o4 ^" l& B图1. 不同类型的筒式过滤器替换筒式过滤器占粉末喷房系统中的操作经费较大。因此，抱有“我要买附带何种系统”的心态，或者仅在价格基础上选择过滤器都将付出昂贵代价。购买价格最低的过滤器其实从长远来看更为昂贵，因为通常导致它价格最便宜的原因是其在某些方面并不合乎要求。尽管使用寿命和过滤器价格决定了筒式过滤器的更换成本，但是改良后的过滤器的性能（即更高的效率，更低的压降，减少了维修停机时间，更优质的回收等）对一个粉末系统的总成本的影响更大。例如，持续一致的气流是高效喷涂操作的一个关键因素。喷房中的气流速度应控制在100-120 fpm之间，以确保良好的传输效率，并遏制超范围喷涂粉末喷到喷房外。选择错误的筒式过滤器会在穿过系统的持续一致的气流方面大打折扣。
) N6 l! w% h7 V7 @' ]+ M' a现今已有范围广泛的粉末筒式过滤器——不同介质，不同的处理方式以及专门定制的制造技术（即特殊密封，不同褶数、设计、深度和间距等）。为确保最佳的性能及价值，处理商除了应考虑其对过滤性能产生影响的应用因素，还必须考虑过滤器的设计能力及局限性。
粉末滤芯介质一般分三种类型：纤维素、纺涤纶和膨体聚四氟乙烯（ePTFE）膜；100％的纤维素和80/20（80％的纤维素 - 20％涤纶）混合物是“深度加载”的介质，其由紧凑的褶线和外部金属网筛作为支持构造而成。这是最昂贵的介质类型，仅提供中等效率，最适合于中低容量的喷涂-废弃物的喷涂操作。脉冲清洗纤维素筒式有时非常困难，因为粉会截留于褶皱之间，导致过滤器内的粉末残留量非常高（20-45磅）并带来更快的压降。 纤维素式筒式不适用于高度潮湿的条件或大批量回收操作，因为它们更容易堵塞。
5 k" [! I! j# T' m( J5 `百分之百的纺涤纶是一个连续的线，“表面加载”介质比纤维素更为困难及精巧，它不需要保持褶刚度和强度的外置筛网的支持。涤纶筒式在处理给定风量时比纤维素过滤器需要的表面积少50-70％。这可使其拥有更宽的褶间距及更充分地利用过滤介质，聚酯还可提供更高的效率，与纤维素相比，它有以下优势：
● 更低的压降和更长的使用寿命
. L) q- b5 X2 p% E3 [● 更高的粉末回收率
4 ]" b( C4 b% \$ Y● 筒内的粉末残留量更少（减少80-90％）
● 启动清洁过滤器所需的压缩空气更少（40 - 60psi）
● 减少系统下游污染及压缩空气
● 回收粉末及喷涂处理时无滤布污染
● 更好的抵御攻击性和研磨粉末（如玻璃料或瓷器）
- [1 U* ~$ Z, `  G, }/ y' D● 卓越的耐湿性
; g% g' }  X3 n● 过滤器可清洗并再利用
% K5 T' H8 p6 O% C" Q$ k& r纺涤纶介质还可提供几种特殊处理及隔膜选择以提高其在更多挑战性条件中的过滤性能：
镀铝聚酯（防静电）。这种处理会在介质表面涂覆一层薄薄的铝膜层，它可以驱散过滤粉末所释放的电荷。当累积的静电成为一种顾虑时，它可成为理想的可进行高效脉冲清洗的过滤器。
9 B" M& T' |1 A! f: {, }  r0 W疏水疏油聚酯（防潮）。该类型的滤芯是由碳氟化合物或聚四氟乙烯浴处理而成，在潮湿及油性条件下可驱走介质两侧的油和水以确保高效的脉冲清洗。
! @8 l( x7 _. s2 {0 r: ]膨体聚四氟乙烯层压聚酯（膜）。它是另一种纺涤纶，由膨体聚四氟乙烯薄膜层压在一种聚酯物质上组合而成，可带来光滑及多微孔表面，并且可以在1微米及以上的范围内提供100％的效率。膨体聚四氟乙烯薄膜筒式是目前粉末筒式市场中，可在不同介质下提供最高效率及最好的粉末释放性能，是使用者最大化的高质高量回收粉末的理想的过滤器选择。膨体聚四氟乙烯筒式无需调配，还是超细及高度潮湿环境中高效的过滤器选择。
另一项仅适用于纺涤纶和处理后聚酯筒式的新技术是“双窝”褶设计，它反向地沿着每个独立褶边的整个长度。该压窝技术大大优化了脉冲清洗效率以及不论处于何种条件或含尘量下的过滤器都可以防止褶边聚拢在一起的能力。（参见图2至图5。）
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8 a, ?, d: u4 f2 s图2. 在没有气流的情况下比较筒式过滤器

) N7 M/ f' X. c( w1 e+ [2 A' o7 f图3. 在气流及加载粉末情况下比较筒式过滤器

+ L& S3 V! P9 A3 j; j图4. 脉冲期间比较筒式过滤器
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图5. 脉冲后立即比较筒式过滤器在综述产品的选择后，必须考虑会产生某一独特操作的条件或情况，因为他们也可能会影响筒式过滤器的性能。
* u5 e6 f5 m; s筒式过滤器选择中的最大因素可能是该操作是否回收其粉末或喷涂后成为废弃物。从液体到粉末的转变的最大优势之一是能够回收和重复使用喷涂后的粉末。但是，当使用纤维素筒式时则不具备此优势，因为他们通常仅保留20-45磅的不能被提取或再利用的超过其使用寿命的粉末。另一方面，聚酯筒式仅保留超过过滤器使用寿命的4-8磅的粉末，而ePTFE膜过滤器仅保留1-2磅！（简单的将每磅粉末的成本乘以每个滤芯中的粉末重量，我们可以估算出聚酯或膜滤芯可以节省成本的潜力。）
在粉末回收系统中另一个主要的顾虑是回收了粉尘污染物及“掉毛”类污染物，这是在脉冲清洗过程中纤维素筒式中纤维的脱落物。
“掉毛”和其他来源的污染物进入喷房气流后不仅会污染回收的粉末，同时还会反弹至被喷涂的部件上，造成次品。公司通常会升级为纺涤纶或薄膜式筒式，以消除污染或“掉毛”问题。
$ Z& U2 ~6 s" j% @8 x8 G影响决策者选择聚酯及薄膜过滤器而非纤维素膜过滤器的其他关键因素：
9 q0 L, S0 i' e2 R/ [. y: G) @● 压缩空气中的湿度或油/水分回收系统和气旋/筒式回收器组合中常见的“细微”或极小微米的粉末（1-3微米）
● 攻击性或研磨粉末，如玻璃料或瓷器
● 往往黏住过滤介质的加热粉末（如热解粉）
● 往往比其他类型粉末含有静电较多的聚酯粉末
9 y" v1 F! c6 w8 i( u, S  y; f● 筒式调配过程中损耗的粉末
% Y$ S% {$ t) a9 f4 [  O: p  S● 在80-90psi下启动清洁滤芯所产生的过量噪音
) q5 Q2 r/ F( y结论
4 `! e! j& ?" I0 _$ b9 t* K为您的粉末涂料系统选择最合适的筒式过滤器并不费神或耗时。我们试图说明为何这一过程不应是简单地搜索价格最低或交货最快的产品，而是以此为契机，降低运营成本，大幅度提高粉末应用系统的效率。通过事实分析，很明显，选择更优质的过滤器不仅可以提高生产力还可使您安心。
, }$ g( S! J; b/ S# E& E* j3 s" V作者简介
* R2 K" N/ d- I2 }& SJohn Walz是美国伊利诺斯州诺斯布鲁克处理及除尘行业中过滤器的主要制造商——Chemco制造有限公司粉末喷涂机灰尘回收部门的经理。预知更多关于新的“双窝”聚酯粉末滤芯的信息，可拨打（800）323-0431分机199。
* O/ c( j1 l* Q5 \8 w; `& [文章关键词： 过滤器 粉末