袋式過濾器，作為實(shí)現(xiàn)固液分離的常見設(shè)備，具有操作簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在汽車塗裝工藝，其中濾袋過濾貫穿塗裝預(yù)處理、電泳線和麵塗整個(gè)塗裝循環(huán)工序中，鐵屑、鐵粉，汙油等汙染物能否實(shí)現(xiàn)從油漆中有效濾除，直接影響到塗裝質(zhì)量，進(jìn)而影響車身的外觀。

未被過濾液體由入口進(jìn)入過濾器，液體由內(nèi)向外流經(jīng)過濾袋，過濾後液體從出口流出，雜質(zhì)被攔截在濾袋內(nèi)，更換濾袋後可繼續(xù)使用。其中濾袋是袋式過濾的核心部分，其性能決定了過濾目標(biāo)能否成功實(shí)現(xiàn)。在濾袋選型匹配、安裝、使用、更換等過程，均有可能會(huì)出現(xiàn)濾袋破袋情況，造成雜質(zhì)未被有效攔截，進(jìn)而影響下遊工藝的運(yùn)行負(fù)荷、產(chǎn)品的質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境損失，甚至安全事故。所以，對(duì)破袋的快速識(shí)別、原因分析以及找出應(yīng)對(duì)策略，對(duì)濾袋過濾生產(chǎn)管理有著迫切且現(xiàn)實(shí)的需求。

一、過濾袋的破裂的發(fā)生

按尺寸不同濾袋通常有四個(gè)規(guī)格，分別為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)和4號(hào)濾袋[1]，使用最廣泛的為2號(hào)濾袋，直徑約180mm，長(zhǎng)度810mm，過濾麵積約0.5m2，最大水通量約為40m3/h。按材質(zhì)常見的濾袋有聚丙烯、聚酯、尼龍、PTFE四類。濾袋由濾材和袋口固定用的領(lǐng)環(huán)組成，濾材和領(lǐng)環(huán)之間通過線縫或熱熔方式進(jìn)行縫合，領(lǐng)環(huán)有金屬和非金屬兩類。濾材裁剪為圓柱形，底部為弧形或平底或三角錐型的。垂直側(cè)邊以及底部的縫合有線縫和熱熔兩類，典型濾袋結(jié)構(gòu)示意見圖1。

濾袋破袋發(fā)生的位置，出現(xiàn)最多的是濾袋的底部縫合處，其次是側(cè)邊縫合處；再次為濾袋領(lǐng)環(huán)縫合處；也有一些濾袋中部位置出現(xiàn)孔眼等破損。對(duì)於使用多層精密濾袋的場(chǎng)合也會(huì)出現(xiàn)濾袋內(nèi)層濾材出現(xiàn)撕裂的情況，如塗裝中電泳線過濾采用的為精密吸油濾袋，濾袋至少含有四層濾材，對(duì)雜質(zhì)攔截的同時(shí)因設(shè)有吸油層實(shí)現(xiàn)對(duì)汙油的吸附，如果出現(xiàn)撕裂甚至破損，將會(huì)影響電泳液質(zhì)量致使噴塗表麵出現(xiàn)顆粒、甚至縮孔情況。

圖1 典型濾袋結(jié)構(gòu)示意

二、破袋的原因分析

2.1 設(shè)計(jì)選型出錯(cuò)

濾袋選型錯(cuò)誤造成濾材因腐蝕導(dǎo)致濾袋破裂，包含濾袋的材質(zhì)與被過濾液體的化學(xué)腐蝕，以及應(yīng)用場(chǎng)合的工作溫度超過濾袋的耐受溫度出現(xiàn)熱熔蝕。也可能出現(xiàn)液體中機(jī)械雜質(zhì)濃度過高短時(shí)間內(nèi)對(duì)達(dá)到濾袋的視在納汙量，表明選用濾袋數(shù)量不夠。此外，液體流量大但過濾器的進(jìn)出口尺寸偏小，致使液體通過濾袋的流速過快超過過濾器的液體通量和額定流量等指標(biāo)[2]，這些屬於袋式過濾器本體的選型失誤，也有可能造成破袋。

2.2 濾袋安裝不規(guī)範(fàn)

在濾袋的安裝時(shí)因?yàn)椴僮魅藛T濾袋領(lǐng)料、安裝時(shí)碰到銳利的器物造成濾袋出現(xiàn)針孔等。同時(shí)濾袋放入袋式過濾器時(shí)，在濾袋外部未加裝過濾袋的支撐網(wǎng)籃使得濾袋沒有承托，或在已安裝支撐網(wǎng)籃的情況操作工卻沒有將濾袋撫平，濾袋在支撐網(wǎng)籃內(nèi)處?kù)洞蛘蹱顟B(tài)，沒有與支撐網(wǎng)籃貼緊。特別地，有一些絕對(duì)精度的特殊濾材的濾袋投料過濾前未按要求進(jìn)行預(yù)濕步驟，或是翻袋操作。

2.3 濾袋的更換壓差過高

隨著過濾的深入，雜質(zhì)會(huì)粘在濾袋表麵，或是嵌入濾材內(nèi)部空隙，從而引起流動(dòng)阻力上升，濾袋內(nèi)外壓降上升，達(dá)到一定程度過濾無(wú)法繼續(xù)，濾袋需要更換。根據(jù)達(dá)西定律，濾袋的壓降和體積流速，受到濾袋精度、材質(zhì)、厚度、截麵積，以及不同的應(yīng)用場(chǎng)合的影響[3]，所以袋更換壓差不是固定的如1bar或1.5bar等。如果濾袋的更換壓差過高延長(zhǎng)了濾袋壽命但是增加濾袋破袋風(fēng)險(xiǎn)，而且很有可能即便濾袋沒有破的情況下卻仍會(huì)出現(xiàn)濾後液體被檢測(cè)出很多雜質(zhì)，不能兌現(xiàn)濾袋的過濾性能，這是因?yàn)楦邏翰顚⒁呀?jīng)被攔截下來的雜質(zhì)又被擠過去了。所以濾袋的更換壓差，在廠家的推薦值下，需要結(jié)合過濾應(yīng)用的實(shí)際情況進(jìn)行測(cè)試後確定。

2.4 附件不匹配

過濾器浮球是一種空心球，屬於過濾器的一項(xiàng)常見附件，安裝於濾袋內(nèi)部用於置換被過濾液體，減少更換濾袋前物料的損耗、排放，並縮短吹掃時(shí)間。特別是在過濾器用於間歇性過濾上如灌裝過濾，或過濾產(chǎn)品切換頻繁的應(yīng)用場(chǎng)合，流體的關(guān)斷、料液的吹掃操作很多，液體對(duì)過濾袋和濾袋內(nèi)的浮球帶來衝擊。當(dāng)前很多廠家生產(chǎn)的浮球尺寸小，且沒有設(shè)置與濾袋和過濾器匹配的領(lǐng)環(huán)，浮球整體全部在濾袋內(nèi)部，其晃動(dòng)造成對(duì)濾袋濾材的拉扯、摩擦和衝擊,破袋多發(fā)生在浮球與濾袋的接觸傾斜?？课恢?，濾袋的內(nèi)層濾材和濾袋底部多發(fā)生破袋。

浮球或支撐網(wǎng)籃表麵有毛刺，或底部圓滑過度與濾袋不匹配，會(huì)對(duì)濾袋底部靠弧頂處反複摩擦而破袋。

三、破袋的應(yīng)對(duì)措施

3.1 正確濾袋選型

濾袋的選型需要慎重考慮應(yīng)用場(chǎng)合如腐蝕性，化學(xué)兼容性以及耐受溫度。此外起始淨(jìng)壓差是控製重要指標(biāo)，該淨(jìng)壓差值一般建議不超過0.1bar，如果因液體中雜質(zhì)含量高淨(jìng)壓差高則需要配多個(gè)濾袋，液體流量及管道進(jìn)出大小計(jì)算可參照相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)範(fàn)如流速的要求及過濾流通比（過濾有效麵積與管道進(jìn)出口截麵積之比）的要求進(jìn)行選型。

對(duì)於已投產(chǎn)生產(chǎn)線如因雜質(zhì)含量增多、流量不變的情況可以考慮測(cè)試使用褶皺或折疊濾袋以增加過濾麵積和濾袋納汙能力，或是袋式過濾器內(nèi)增加磁棒，濾除上遊工序如焊接車間帶入油漆車間的大量鐵粉類雜質(zhì)，該類濾袋或磁棒尺寸與現(xiàn)場(chǎng)濾袋過濾器完全匹配，省去對(duì)現(xiàn)場(chǎng)過濾器的升級(jí)改造。如果是過濾流速過快或過濾流通比過大，則需增加過濾器數(shù)量，加大過濾器進(jìn)出口大小，甚至將濾袋過濾的方式變更等。對(duì)於新建塗裝項(xiàng)目上，在過濾工藝方案的設(shè)計(jì)時(shí)，建議考慮采用磁性過濾、旋流分離器及袋式過濾器的三級(jí)組合過濾方案，雖然過濾器固定投資多一些，但是在過濾器濾袋的消耗、人工更換、物料損耗、廢袋處置上都能節(jié)約更多的維護(hù)成本，帶來更大的效益。

3.2 檢查濾袋質(zhì)量

使用高品質(zhì)濾袋合格供應(yīng)商，檢查濾袋的包裝、外觀、標(biāo)簽和生產(chǎn)日期等生產(chǎn)信息，避免過期產(chǎn)品的使用，因?yàn)橐话銥V袋的貨架存放壽命不建議長(zhǎng)於2年，因?yàn)闉V材容易老化。濾袋的領(lǐng)用和安裝過程避免尖銳物品的刺碰，如遇濾袋使用前需進(jìn)行預(yù)濕或翻袋，須按要求規(guī)範(fàn)操作。

3.3 規(guī)範(fàn)濾袋操作

濾袋安裝時(shí)，必須安裝外支撐網(wǎng)（同時(shí)檢查其平整和表麵毛刺情況），內(nèi)支撐架為過濾器選配件，盡量使用內(nèi)支撐架達(dá)到將濾袋撐開鋪平的目的。如果未設(shè)內(nèi)支撐架，需將濾袋鋪平使得濾袋盡可能與外支撐網(wǎng)籃緊貼，避免濾袋脫離外支撐網(wǎng)而單獨(dú)承壓。

3.4 選用準(zhǔn)確配件

最好選原廠家的，確保尺寸匹配且質(zhì)量合格，杜絕尺寸偏差而出現(xiàn)密封不嚴(yán)而側(cè)漏或毛刺劃破濾袋的潛在風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)於過濾袋的內(nèi)支撐架和置換用的浮球，結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，內(nèi)支撐架和浮球均要求設(shè)置領(lǐng)口和把手，領(lǐng)口尺寸與過濾袋的領(lǐng)環(huán)和過濾器密封臺(tái)階相匹配，一方麵確保不因增加配件而破壞現(xiàn)有密封結(jié)構(gòu)，同時(shí)避免內(nèi)支撐架和浮球工作狀態(tài)下在濾器內(nèi)的晃動(dòng)。典型內(nèi)支撐架和浮球結(jié)構(gòu)示意圖2所示。