摘要：人工清洗组合式空调机初效尼龙过滤网，每天清洗240多个过滤网需要2.5小时以上，工作劳动强度大，清洗时间长，为此根据过滤网600X600mm基本尺寸，设计了过滤网自动清洗装置，利用废旧输送机设备和控制柜设计清洗装置，通过电源控制柜控制、高压水喷射、减速输送机输送的共同作用实现过滤网的自动清洗，降低了工作劳动强度，提高了4倍清洗效率，清洗效果得到提高，空调机组洁净运行保持时间提高1天。
关键词：过滤网；清洗；高压泵；喷头
0 引言
现代化的卷烟生产车间一般都配置有全空气中央通风空调系统，以保证车间恒温恒湿和清洁的室内环境。在卷烟制丝、卷接、包装和烟丝输送等过程中，不断有烟末、粉尘等颗粒物产生并散发到空气中，造成车间空气中含有大量的含焦油悬浮颗粒物，通过回风系统进入组合式空调机组，经过初、中效过滤器的过滤，及各工艺段处理，将合格的空气输送至生产车间控制工作环境温湿度，而初级尼龙过滤网是空调机组的第一道屏障，需要频繁更换，避免表冷盘管污染、设备运行消耗等问题。
目前延吉卷烟厂采用人工清洗的方式清洗过滤网，以一台空调20过滤网为例，准备时间10分钟,清洗时间15分钟，结束清扫时间10分钟，而每天平均需清洗7台空调200多个过滤网，清洗时间就需要2.5小时以上，人工清洗过滤网劳动强度大，清洗时间长。为此，通过对卷烟厂组合空调结构、工作方式和实际环境存在的问题进行分析，设计了一种适合于卷烟厂组合式空调初级尼龙过滤网自动清洗装置。
1 清洗装置的工作原理及过程
图1为过滤网自动清洗装置结构示意图，过滤网竖直在输送皮带，通过流利条导向架及防翻滚板组成的通道，输送至安装高压水喷管的密封箱体内，喷管一侧布置若干个扇形喷嘴，通过高压水泵将水压提升到12.5～13.5MPa，水流经喷嘴形成扇形的高压水流，对过滤网表面和内部积累的粉尘进行正面2次、背面1次的高压清洗。此装置由按钮开关控制继电器的开和关，实现小电流控制大电流，控制着减速输送电机和高压水泵的开和关，进行运输与高压清洗，完成清洗任务。
1.减速输送电机 2.皮带输送机 3.高压管 4.上封箱 5.下接水槽 6.电源控制柜
7.高压水泵 8.高压软管
图1 清洗装置结构示意图
该装置的清洗工作过程为：接通电源，启动输送机按钮开关，24v继电器启动，控制变频器启动，控制减速输送电机输送机皮带恒速运行；启动高压水泵按钮开关，24v继电器启动，控制软启动器启动，控制高压水泵电机恒压运行。一人将过滤网放入上料皮带位置入口，另一人将下料位出口清洗洁净的过滤网放入晾干架，完成过滤网的连续自动清洗。
2 清洗装置的设计
2.1装置的设计目标和要求
根据我厂“节能减排，降本增效”的指导方针与车间实际应用情况要求：①充分利用废旧的设备零部件②结构简单，便于操作，可实现自动化③自动清洗效果比人工清洗方式效果要提高④保证清洗工作环境。
2.2整体结构的设计
清洗装置的整体设计如图2所示。
1.皮带输送机 2.高压管 3.喷嘴 4.流利条导向架 5.防翻滚板 6.上封箱 7.下接水槽
图2 清洗装置示意图
输送机利用废旧设备尺寸为长5000mm宽600mm进行改造，皮带更换为宽75mm厚度3mm有20mm高度提升挡板皮带，主、被动轮加工防跑偏导向凹槽。根据过滤网600mmX600mm（厚度为20mm）的尺寸与输送机结构，确定了直径为25mm、高度为650mm高压管3根及安装40º喷嘴12个。根据以上条件，确定设计了过滤网清洗密闭清洗区域的上封箱、收集清洗污水的下接水槽，及防止清洗输送过滤网倒伏和自旋转翻的现象设计了由流利条导向架与防翻滚板的组合输送通道尺寸为高620mm宽25mm。并选择15kw的柱塞式高压清洗水泵。同时，利用了废旧的5吨不锈钢水箱作为高压水泵缓存水箱。喷嘴为不锈钢材质，在清洗管路前段安装有“Y”型水过滤器2组，以延长高压水泵和喷嘴的使用寿命。
2.3控制系统的设计
电源控制柜部分是控制减速输送机与高压水泵的启停。利用停用的电源控制柜、淘汰的软启动器、闲置的变频器，改造适合清洗装置的电源控制柜。电气原理图设计如图3所示。
图3 电气控制电路图
该控制柜用最简单的电气原理、最少的电器元件实现了电气控制和安全保护连锁。根据高压水泵、输送电机的型号和参数，安装30kw软启动、7.5kw变频器、60A和10A断路器、变压器、继电器、按钮等电气元件。清洗时按钮启动输送机，再按钮启动高压水泵，清洗装置正常启动。变频器控制输送电机启停，同时可以调节输送机皮带的速度，保证最佳的清洗效果达到最高的工作效率。
3 应用效果
过滤网自动清洗装置效果图，如图4所示。
图4 清洗装置效果图
选取同一台K3空调机组进行对比测试，当空调机组的初、中效过滤器的压差均达到上限报警值280pa，且过滤网的粉尘、灰尘的介质相同的情况下进行对比测试。人工清洗与自动清洗装置效果测试数据表见表1。
表1 K3空调机组过滤网清洗测试数据
分析结果可见：①在相同数量，清洗装置的清洗效率提高4倍，清洗电耗能降低60%，清洗水耗能降低20%。 ②清洗装置的清洗效果得到提高，初阻力值减低，保持的天数增加了。
经过一年多实际工作运行，设备运转正常，清洗效果良好。同时，使用带安全联锁保护的控制柜，排除了人工清洗过滤网时，在有水的地面，使用电气线盘，存在的电气安全隐患。改善了员工的工作环境，大幅度减少了人工劳动强度。
4 结语
针对卷烟厂生产车间粉尘浓度大，空调机组过滤网更换频率快、数量多，人工劳动强度大等问题，采用安全电气控制方式和自动清洗机构，设计出一种节能过滤网自动清洗装置。该清洗装置清洗效率提高4倍以上，达到了“高中效”级别，过滤初阻力在80～166pa之间；可实现自动清洗，降低了使用耗能，减少人工劳动强度。清洗装置使用了废旧设备节约制造成本，为卷烟厂“节能减排，降本增效”开辟新的创新方向。
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论文作者:李志强,敖庆涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/6
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