袋式除尘器清灰方式相关技术综述

袋式除尘器清灰方式相关技术综述

张倍铭冉启东

国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心湖北武汉430000

摘要：袋式除尘是一种重要的空气净化手段，也称为干式滤尘，广泛用于大气环境保护、机械设备保护、工作环境等方面。本文对袋式除尘器用清灰方式的相关专利进行了中文的专利检索，并从专利申请趋势、专利技术发展状况、未来专利技术发展趋势进行了研究和分析，希望有助于了解袋式除尘行业的发展，合理引导未来的研究和生产方向。

关键词：袋式除尘，清灰，专利

引言：

早在1881年，机械振动清灰袋式除尘器就获得了德国专利，并开始袋式除尘器的商业化生产。我国在1957年自行研制出袋式收尘器以来，随着新式滤料的不断出现，各种配件的使用寿命大幅延长和自动控制水平的提高，袋式除尘技术开始在大气环保、物料收集及多种工业生产上获得了广泛的应用。袋式除尘器的应用领域包括大气环境保护、物料收集、机械设备保护、工作环境等方面。袋式除尘器在专利中不仅仅涉及到除尘器本身，发明点通常在于除尘器滤料、滤袋、清灰系统、配件及输灰系统，有的也会涉及整个除尘系统操作及使用管理等多个方面。

本文通过分析国内袋式除尘器在本领域的清灰方式的申请量情况、专利发展状况，有助于了解袋式除尘行业的发展，合理引导未来的研究和生产方向。

一、袋式除尘器清灰方式在中国专利申请状况分析

本文检索在2018年12月之前已经公开的在华专利申请量，在中国专利检索系统文摘数据库（CNABS）中进行检索，通过人工降噪去重后，获得618篇文献。

其中在2006年以前，中文专利文献较少，总计只有19篇；在2007-2009年有58篇，2010-2011年有89篇，从2012年开始，涉及清灰技术的专利逐年增多，从2012-2018年间，中文专利数量分别为：32，40，48，60，76，110和86（18年数据不完整，申请的部分专利还未公开）。从近年来该领域专利申请量增长的趋势来看，袋式除尘器的清灰技术研究活跃，可以预见在未来的一段时间内仍然会维持较高的申请量。

二、国内专利技术发展分析

1.国内常见的清灰技术：

袋式除尘器按清灰方式一般分为三类，一是用风机反吸反吹类，二是机械振动振打类，三是用压缩空气的脉冲类；第一类利用与过滤气流相反的气流使滤袋产生变形而产生振动使灰尘脱落，这种清灰能力一般但装置复杂、费用高；第二类利用机械装置振打或摇动悬挂滤袋的框架，使滤袋产生振动而清落积灰，这种结构简单但清灰效果差，并且容易损坏滤袋；第三类利用与压缩空气包相连的脉冲阀在极短时间内将压缩气体喷入滤袋，而使滤袋产生膨胀和冲击振动，这种清灰效果好，强度和频率可调，但是零部件较多，易出故障、清灰时存在把灰尘冲到相邻布袋上等缺陷。

最早在1985年申请的文献（CN85102824A）中就已经有中文专利提到了用反吸反吹的方式来进行滤袋清灰。之后的专利文献，主要的改进方向在于提高反吹的动力，或者提高反吹清灰的切换方式，例如，CN103285696A公开了一种回转反吹扁袋除尘器，其主要利用清灰反吹旋臂的旋转，来实现单一反吹口具有较高的反吹气流，又可以实现多个滤袋的反吹清灰。

在1986年申请的中文专利文献中，开始出现利用机械装置进行振打滤袋的方式来清灰。之后的专利文献，主要改进的方向在于振打方式的不同，提高振打效率或减少振打对滤袋的损坏，例如，CN2094380U公开了一种气动振动袋式除尘器，使用气振器带动花架，传动到滤袋上使滤袋往复振动，进行清灰；CN101664617A公开了一种袋式除尘器的机械清灰装置，主要是通过转动转轴带动轴承向下给压板施压，压杆将挂架压到底部后转动，此时弹簧带动挂架和布袋一起弹起实现清灰。

直到1987年，才开始出现脉冲清灰的中文专利文献，包括与PLC控制技术的共同作用，或清灰时间或清灰方式的优化，脉冲清灰设备的零部件改进，包括但不限于气包、喷嘴等部件的改进。例如，CN1636622A公开了一种多室多脉冲阀收尘器清灰控制装置及控制方法，将控制单元的输出通过用继电器组成单室脉冲阀数量乘室数量的矩阵来实现对每个脉冲阀的驱动，减少了控制器输出点的使用数量和控制单元的规模，降低控制器和后期维护的费用；CN2489857Y公开了一种过滤器脉冲反吹清灰系统用气体引射器，引射器壳体由其进口到出口在其轴线方向上包括引射段和扩压段，引射段的内径由大到小变化，扩压段的内径由小到大变化，由于内径的变化造成进气速率和进气量的变化，从而减少了气体的回流和小颗粒重新沉降在滤管外壁。

2.国内其他清灰技术：

除了上述三种主要的清灰方式，还出现了一些新的清灰方式。例如，CN101259352A公开了一种声波清灰煤气袋式除尘器，在箱体的侧壁开口密封连接声波导管，和声波发生器，利用声波来进行清灰。

除了清灰方式的改变，还出现了一些辅助清灰装置，包括但不限于利用刮板或毛刷之类的清灰部件来清除滤袋上的灰。例如，CN1511612A公开了一种布袋清灰装置，每条布袋的周围与滤布接触的毛刷，以及用于固定毛刷的刷板和刷架，使刷架上下运动的升降机构，利用毛刷的上下运动来清灰。

清灰方式也已经由单纯的清灰装置和清灰方法往清灰原理方面改变，涉及的清灰方向包括如何在不破坏一次尘（预涂层）的基础上，控制清除二次尘。例如，CN108554010A公开了一种工业除尘装置，针对预涂层处理后的滤料在反冲洗容易将表面预涂层冲洗掉的弊病，在与基布相接触的迎尘层表面通过机械起绒处理形成一绒面，在反冲洗过程中，有效的捕捉冲洗下来的涂布层；CN109289356A公开了一种烟气除尘滤袋，基布层具有负泊松比，基布层上的空隙会变大，在拉伸基布层时，会使得纤维网层中的纤维之间的位置发生部分移动，由此使得在纤维网层上沉积的灰尘的位置发生松动，尤其是对于二次尘，而一次尘在纤维上的附着力较大，不易脱落。

三、结语

从本篇技术综述中可以看出，中文专利中关于袋式除尘器的清灰技术起步比较早，早在十多年前国内就有申请人开展了相关技术研发，随着布袋除尘技术的不断发展，清灰技术也发展越来越成熟。国内的研究方向已经从清灰设备整体的改进向零部件优化方向发展，通过对于清灰部件的细节优化来提高清灰效率，或者向清灰的理论方向发展，结合具体的清灰手段来开发新的清灰技术。本文希望通过从现有的中文专利中对布袋除尘清灰技术的归纳和梳理，能够对以后布袋除尘清灰技术的开发和研究提供一定的帮助。

参考文献

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【2】陈隆枢等.袋式除尘技术手册【M】.机械工业出版社2004年

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【5】中国环境保护产业协会袋式除尘委员会.我国袋式除尘行业2011年发展综述【J】.中国环境保护产业发展报告2012年

【6】于瑛等.袋式除尘器中国专利申请状况分析【J】.2014年中华全国专利代理人协会年会第五届知识产权论坛论文集（第一部分）2014年4月

作者简介：

张倍铭(1987.8-)，男，湖北天门人，本科，初级职称，专利审查员。

冉启东(1988.7-)，男，湖北咸丰人，硕士，初级职称，专利审查员。

备注：冉启东在本文中的位置等同第一作者