小型袋式过滤除尘器具有捕集效率高、体积小、启动电流小、无需电网增容、调节运行灵活、清灰振打方便等特点，在许多工业粉尘控制场合大量使用，但由于其单机净化处理风量小，在大风量含尘气体控制中应用较少，本文针对港运码头卸料机在翻卸原料、燃料过程中产生大量的含尘气体，污染环境这一问题，结合其粉尘产生具有间歇性、阵发性及尘源移动等特点，对袋式过滤机组过滤特性进行了测试、分析及选用，并在此基础上对港运码头卸料机进行除尘系统设计，对PL袋式过滤机组外形尺寸及内部结构进行了改进，组成模块化过滤机组，使其能与移动式卸料机复杂的结构相匹配、构成可控制卸料粉尘扩散、减少环境污染的一体化移动式机械卸料设备，使小型袋式过滤除尘器可应用在大风量含尘气流控制中，并取得了较好的控制效果。
1 袋式过滤机组过滤特性测试、分析及选用
为使袋式机组更好地应用于卸料机粉尘控制，首先针对PL机组进行了性能测试及分析。对PL-2200机组进行发尘实验，平均发尘浓度：2.01 g/m3，测得机组入口风量及标志风量与机组滤袋阻力随发尘量变化关系如图1、图2所示。
图1 滤袋阻力随发尘量关系曲线 图2 机组入口风量及标志风量随发尘量关系曲线
由图1、图2可知，风量随发尘量增大而减小，主要是因为容尘后阻力增大，导致风量减小。滤袋阻力随发尘量增大而增大，主要是因为容尘后滤袋表面形成致密的粉尘层，导致阻力增大。
图3 清洁状态下滤袋阻力 图4 形成粉尘初层后滤袋阻力
随过滤风速变化关系曲线 随过滤风速变化关系曲线
比较滤袋清洁时及滤袋具有粉尘初层时,滤袋阻力与过滤风速的关系可知：滤袋阻力的增加与过滤风速单因素变化的关系为： DPZJ=422.43*V－725.54 (Pa)。
在额定风量时,含尘后,滤袋阻力的增加量为：DPZJ=526.4(Pa)，由此可见，在不考虑其他影响因素的情况下，滤袋阻力的增加与风量成正比，即与过滤风速成正比，DPZJ=93.23V+250.67(Pa),过滤风速每增加1 m/min,滤袋阻力增加343.9 Pa，其相互关系如图3、图4所示。所以,过滤风速不易选取过高,那样会造成滤袋阻力过大,运行费用增加,清灰过频。测试所得袋式过滤阻力与过滤风速的关系，对预测其他型号机组的压力损失，合理选择与其相匹配的风机设备，具有一定的指导意义。
通过测试可知，该袋式除尘机组在粉尘平均浓度为2.01 g/m 的条件下,达到其铭牌额定风量2200 m /h时,滤布粉尘层含尘量2800 g,测试中当除尘机组风量下降至额定风量80%时,滤袋阻力增加1250 Pa，连续发尘约150 min时,此时可认为粉尘初层形成,其含尘量为6000 g,折算粉尘层厚度为211 mm,粉尘负荷为500 g/m ,此时其过滤风速为3.59 m/min。由此表明：过滤风速、运行的粉尘浓度对机组运行参数（粉尘初层形成时间、滤袋阻力及粉尘层厚度）产生较大的影响。过滤风速是影响除尘机组运行效率及阻力的主要因素，选择合理的过滤风速对运行效率及节能是至关重要的，通过比较分析，本设计过滤风速采用0.04 m/s。
粉尘控制系统控制效果的优劣其关键之一在于控制总风量的确定及除尘机组的选用，本文根据控制粉尘界面风速及文献，确定除尘系统总风量为150000 m3/h，根据卸料机实际允许安装空间，设计袋式除尘机组外形尺寸及选择10台PL15000机组，并将机组原结构由原来的下进上出进风方式改为上进上出进风方式，节省了配管长度，使粉尘进入布袋之前，因气流流动方向的改变产生惯性沉积，起到初效除尘器的作用。每5台单机除尘器组成一模块化袋式过滤机组，可组成两个模块化过滤机组分别设在落料斗两侧，各单机设独立清灰装置，通过自动控制可实现逐次启动和停机及清灰振打。
2 粉尘捕集及净化方式的确定
如何控制尘源的扩散、将其经济、合理、有效地捕集以及如何将捕集的粉尘经济、合理、有效地净化，减少环境污染是空气环境污染控制及治理的关键性问题。具体尘源的不同，应选用不同的粉尘捕集及净化方式。港运卸料机其落料槽外形尺寸为10000 mm x8000 mm x5000 mm，落料斗高为5000 mm，落料槽顶部及进料侧面无法封闭，其对外开放，在落料过程中大量粉尘由此处向外扩散，港运物料输送为间歇运行，此污染源属于大空间、开发性、阵发性及可移动性尘源。本文针对其特殊性提出新的吹吸气流捕集方式及模块化过滤机组净化方式，控制其粉尘扩散，减少对环境的污染。
对于粉尘捕集方式而言，通过对卸料机装置的工艺特点分析可知：无法采用密闭罩、顶吸罩、单一吹吸罩等控制方式[3]。卸料机装置空间较大，如采用单一吹吸气流控制粉尘污染，随吹吸口间距增加，易造成能耗较大，控制效果差。同时，在落料时，产生向下的卷吸气流，使排气气流增加，物料下落后，大量粉尘沉积、压缩而产生向上的反冲气流，使粉尘向周围环境扩散。因此，提出采用空气幕－排风联合控制方式进行卸船机粉尘控制，在落料槽的顶部及进料入口侧面设空气幕，以阻隔其与周围环境气流的质量交换、控制粉尘扩散及减少卷吸气流侵入；在落料的底部设吸气罩，将大量扬尘及时排出。并将净化后的清洁气体循环使用，进行空气幕吹风，以防止大量环境气流卷入及控制粉尘的外逸，达到有效控制粉尘及节省能耗的目的。