为什么冬季鼓风机进风过滤器会结霜堵塞?
为什么冬季鼓风机进风过滤器会结霜堵塞?
核心答案
过滤器结霜不是因为空气里的水结冰那么简单。空气经过滤芯有压降,压降导致局部温度进一步下降,如果环境空气相对湿度高、温度在 -5~+3℃ 这个区间,水汽就在滤材纤维上凝结继而冻结。滤芯一堵,进气压降从正常的 0.3~0.8kPa 涨到 2kPa 以上,风机风量掉、电流升,严重的会喘振跳机。
详细解析
结霜发生的条件窗口
最危险的不是极寒天,而是气温在 -3~+2℃ 且湿度大的天气——雨夹雪、大雾、化雪天。零下十几度的干冷天空气含湿量极低,反而不容易结霜。
北方厂的经验是:初冬第一场雪前后、开春化冻那几天,是滤芯结霜报警最集中的时段。有厂统计过一个冬天 11 次进气压差报警,8 次发生在气温 -4~+1℃ 之间。
另一个被忽略的水汽来源是厂区自身。风机房如果紧邻污泥脱水间或加盖的生化池,排出的湿热空气被进风口吸进去,局部湿度能到 90% 以上。这种情况下就算气温 -8℃ 也照样结霜。
压降的连锁反应
滤芯堵塞后,风机进口压力下降,相当于进气密度降低。离心风机的表现是:同样转速下风量减少,出口压力下降,为维持 DO 只能提转速,电流上升。压差每增加 1kPa,风机能耗大约增加 2%~3%,风量损失 3%~5%。
罗茨风机(容积式)表现不同:风量基本不变,但进口负压增大导致压比升高、排气温度上升,长期会损坏轴承和齿轮箱油。排气温度超过 110℃ 就得停机检查。
严重堵塞时滤材可能被吸破,未过滤的空气直接进风机,对离心风机的叶轮和曝气器都是伤害。曝气头一旦进了灰,OTE 掉 10% 以上,清洗很麻烦。
加热是不是好办法
有厂在进风口装电加热器。这确实能解决结霜,但要算账:把 30000m³/h 的空气从 -5℃ 加热到 5℃,需要约 100kW 的功率,一个冬天电费不小。而且进气温度升高会降低空气密度,风机出力下降,某种意义上又要多耗能。
更划算的做法是改进风口位置和做防雨雪导流,只在极端天气开加热,或者用风机自身排气做少量回掺(掺 5%~10% 的热风把进气温度提到 2℃ 以上)。回掺要注意别把湿气也带回来。
常见误区
- 看到压差报警就直接把滤芯拆了空跑。风机进不干净的空气,叶轮积灰、动平衡变差,代价远大于停机换滤芯。
- 用热水或蒸汽直接冲滤芯除冰。滤材遇水膨胀变形,化完冰阻力比原来还大,而且水进风机是大事故。
- 进风口装在风机房内侧、靠近地面。地面附近湿度高、扬尘多,冬天还容易吸到融雪剂粉尘,腐蚀性强。
- 只在压差报警时才关注,平时不看趋势。压差是缓慢爬升的,趋势线比阈值报警早两三天给信号。
实践建议
- 进气压差做在线监测并记趋势,初始值记录清楚(新滤芯一般 0.3~0.5kPa)。达到初始值 2 倍时安排更换,3 倍时必须停机处理。
- 气温预报进入 -5~+3℃ 且有降水或大雾时,加一次夜间巡检,重点看进气压差和风机电流。
- 冬季前把进风口移到背风面、离地 2.5m 以上,加防雪百叶和防雨檐。这一项改造成本几千块,效果比加热器好。
- 备足滤芯,冬季库存不少于两套。结霜堵塞往往是几台风机同时发生。
- 风机房与脱水机房、加盖池排风口保持距离,进风口不要正对任何湿热气流出口。已经装错的,加一段导流管把进风引到上风向。
- 化冰用干燥的常温风吹,或者把滤芯搬到室内自然化冰后彻底晾干再装回,不要湿着装。