Рукавные фильтры с импульсной регенерацией рукавов

Принцип работы рукавного фильтра

Описание конструктивных элементов делает понятным принцип работы рукавного фильтра:

1. Запыленный поток подводится во входной клапан аппарата. В зависимости от наличествующей инфраструктуры, могут использоваться вспомогательные элементы – пневмонасосы, компрессоры, напорные вентиляторы, иные нагнетатели. В случае обработки высокотемпературного потока может быть реализовано подмешивание в фильтр чистого прохладного / атмосферного воздуха.
2. Воздухопоток контактирует с внешней поверхностью плотных нетканых рукавов, при этом частички пыли оседают снаружи мешков, в то время как чистый воздух проходит внутрь каркасов и попадает в чистую камеру, откуда выводится в производственное помещение или во внешнюю атмосферу;
3. По мере оседания пылевых включений на поверхности рукавов, воздуху становится все сложнее «пробиться» сквозь нарастающую механическую преграду, и производительность аппарата падает – необходима регенерация рукавов;
4. В зависимости от имплементированной системы регенерации, производится обратная импульсная продувка, встряхивание или другое воздействие на фильтр-элементы, что позволяет освободить их поверхность от пыли и восстановить номинальный КПД устройства;
5. Пыль опадает в бункер, цикл повторяется.

Регенерация рукавов / картриджей

Инженеры и техники многих производственных предприятий и исследовательских институтов долгие десятилетия анализируют особенности работы рукавных фильтров, и к сегодняшнему дню разработаны несколько подходов к освобождению рукавов от пыли, которые постепенно модернизируются. Рассмотрим их подробнее.

Внутри рабочей камеры: картриджи непосредственно перед регенеративной процедурой – видна обильно осевшая пыль

Механическое вибрационное встряхивание

Одним из распространенных конструктивных решений для восстановления эффективности очистки воздуха в рукавном фильтре является механическое встряхивание рабочего блока.

Вибрационное встряхивание может реализовываться как через вращательное движение мотора (мотор-редуктора) с системой эксцентриситетов (кулачковые и кривошипно-шатунные механизмы, качающие подшипники, механизмы Чебышева, Хойкена, Кланна, Ватта, Саррюса), так и прямо – через пневматические или гидравлические воздействия на штоки.

Основным недостатком механического подхода является наличие в конструкции движущихся частей, которые неизбежно изнашиваются и, в целом, показывают меньшую надежность, чем импульсная продувка.

Одна из вариаций преобразования вращательного движения в возарстно-поступательное (визуализация с сайта mechanisms.club)

Вдобавок, организация индивидуального встряхивания для каждого картриджа рукавного блока представляет собой технически непростую задачу, поэтому обычно механическая регенерация применяется сразу для всей рамы с картриджами.

Рукавные фильтры при очистке стружек и опилок

В настоящее время рукавные фильтры являются одними из самых эффективных видов установок очистки больших объемов загрязненного воздуха цеха деревообрабатывающих производств, использующих множество станков, а так же крупных производств мебели, связанных с большим выделением стружек и опилок. Их используют во многих сферах современной промышленности.

Все рукавные фильтры состоят из стального корпуса, опоры и бункера, клапанов, фильтровальных рукавов. Фильтровальные рукава являются основой всей установки для аспирационной системы от деревянной стружки или пыли. Они могут быть круглыми и плоскими. Круглые используются для мест, где очень много пыли и очищать требуется большие объемы, вплоть до 100.000 м3, а плоские нужны в местах, где нагрузка небольшая и, в целом, сам фильтр должен быть компактным.

Материал для каждого из рукавов подбирается индивидуально. Им может являться как ткань, так и различные нетканые материалы. Вторые значительно эффективнее первых из-за своей однородной волокнистой структуры. Каждая ткань, перед выходом на рабочий процесс, проходит термостабилизацию, отжиг, каландирование, глазирование, покрытие полиэтиленом и химическое покрытие. В сумме все это дает прекрасный результат – ткань сможет улавливать пыль диаметром менее чем 1 микрон.

Процесс фильтрации можно разделить на 3 основных этапа

1. Забор воздуха. Через патрубок загрязненный воздух поступает в очищающий канал
2. В очищающем канале происходит очистка воздушных масс. Он проходит через ткань рукавов, на которой оседают частицы пыли, и выходит уже очищенным через другой патрубок.
3. Восстановление рукавных фильтров. На таких предприятиях, как деревообрабатывающие, системы аспирации работают постоянно. При постоянно очистке воздуха, происходит осаждение пыли на ткани, вследствие чего работа всего фильтра замедляется. Убрать осадок можно двумя способами: встряхиванием и импульсом.

Аспирационные системы данного вида востребованы на деревообработке из-за своей эффективности. Они имеют очень высокую степень очистки — до 99%, небольшие затраты на эксплуатацию (в основном это замена фильтрующих рукавов), большой диапазон рабочих температур: от -60C до +65C.

Сверхмелкая пыль, деревянная пыль, щепа, пыль с высоким содержанием смолы – это все характерные особенности деревообрабатывающей промышленности, которые очень опасны для здоровья людей. Фильтрующие ткани справляются с фильтрацией данных частиц пыли так, что в дальнейшем все загрязнения не только не будут мешать людям работать на предприятии, но и их можно будет переработать без потери качества.

Замена рукавных фильтров

Замена неисправных фильтров, как и монтаж новых, выполнятся в соответствии с проектной документацией и условиями эксплуатации очистительной системы.

При замене необходимо учесть следующее:

• плотность пыли;
• производительность фильтрующего устройства;
• место установки;
• качество и дисперсность пыли;
• параметры рабочей среды;
• степень очистки.

При выходе из строя одного рукава в батарее, существует возможность отключить его, не меняя. Для этого необходимо закупорить фильтр по уровню трубной решетки. Снимать каркас или продувочную трубку при этом не требуется.

Смена рукваного фильтра должна выполняться специалистами.

Рукавный фильтр нуждается в замене в случае, если наблюдается его полный износ или снижается эффективность регенерации. Если в стенках фильтра образовались сквозные отверстия, в этом случае замена выполняется раньше установленного времени. Когда же требуется полная замена узла, проводятся следующие действия:

1. Перекрываются входные и выходные заслонки отсека в случае, если того требует конфигурация устройства;
2. Через смотровой люк снимается продувочная труба, которая подведена к заменяемой части батареи.
3. Отсоединяется каркас рукава;
4. Рукав удаляется путем поднятия его по трубной решетке, либо опускания его в пылесборный бункер. В последнем варианте фильтр удаляется из отсека через смотровой люк;
5. Новый рукав монтируется в обратном порядке. После присоединения закрепляется каркас, подключается продувочная трубка. После выполненной замены проводится пробный пуск устройства, чтобы проверить его исправность и функциональность.

Для замены фильтра лучше приглашать специализированную организацию, сотрудники которой имеют опыт проведения работ по обслуживанию рукавной системы фильтрации.

Технические характеристики рукавных фильтров от НПО «Центр ШВ»

Мешочные пылеуловители каркасного типа с обратной импульсной регенерацией, изготавливаемые в НПО «Центр ШВ», демонстрируют нижеследующие технические показатели:

• Объемы обрабатываемого пылепотока – от десятков единиц до 100 000 м3 / час;
• Температурный предел – до + 200 градусов Цельсия;
• КПД улавливания для частиц свыше 0,5 мкм. – 99% (при соблюдении правил монтажа и надлежащей настройке фильтра);
• Материал мешков (входят в комплект поставки) – иглопробивной нетканый материал;
• Широкая комплектность поставки, включающая полный спектр вспомогательного оборудования для быстрого вывода аппаратов на рабочие режимы, (в том числе, система мониторинга, управления и автоматизации, опционально – шнековые транспортёры для автоматической выгрузки пыли, системы вибровстряхивания для пылесборного бункера);
• Надежность, безотказность и долговечность агрегатов;
• Высокая центовая доступность ФР даже для предприятий и участков среднего и малого промышленного звена.

Производство рукавных фильтров и локальное внедрение на предприятиях

Оперативно произведем и доставим пылеуловители, (а также газоочистители и дымоуловители), до любого региона России, Европы, Азии. Монтаж или шефмонтаж. Обучение персонала. Гарантия производителя.

НПО «Центр ШВ» – 30 лет в авангарде промышленной газоочистки.

Преимущества рукавных фильтров NESTRO

Рукавные фильтры NESTRO позволяют предприятию экономить до 40% электроэнергии за счет возврата очищенного воздуха обратно в цех, обеспечивая при этом превосходный результат по очищению работающих станков от пыли, стружки, опилок и других сыпучих материалов. Основными преимуществами наших фильтров являются:

• Широкий диапазон мощностей: от 5 000 м3 до 500 000 м3, с возможностью расширения
• Расположение вентилятора за фильтровальной тканью
• Современные высокоэффективные вакуумные пылевые вентиляторы (внутри рукавного фильтра)
• Высокотехнологичные фильтровальные рукава: остаточная запыленность 0,1 мг/м3
• Низкий уровень шума
• Полная адаптация под потребности производства
• Различные варианты разгрузки (как ручные так и автоматические)
• Самоочистка рукавов с помощью импульсной продувки и вибровстряхивания

Виды рукавных фильтров

Различают ряд разновидностей рукавных фильтров для аспирации по типу корпуса: круглые/плоские и квадратные/прямоугольные.

Они разнятся с учетом того, под разрежением или напором они работают. Напорные рукавные фильтры для газа — это тканевые цилиндры, которые усилили антиколлапсными кольцами по всей длине, вставленными в сам материал. Либо одетые на металлический проволочный каркас.

Устройство рукавного фильтра, действующего под разрежением — это цилиндры из плотной ткани. У них имеется дно и горловина различного строения с учетом конструкции крепежа к корпусу рукавного фильтра, на который их устанавливается. Каркас нужен для увеличения рабочей площади и объема, предотвращения схлопывания ткани. Фильтры с круглыми каркасами используют на производствах с высокой степенью запыленности.

На фото представлено устройство круглых рукавных фильтров очистки воздуха.

Фильтр воздушный рукавный плоский имеет одно преимущество. Он занимает меньше места в установке, что позволяет делать ее менее габаритной. Основой рукавного фильтра является сама ткань, от правильного подбора марки которой зависит эффективность действия всей установки.

При выборе ткани следует учитывать ряд технических характеристик:

1. Воздушная проницаемость. Это показатель количества проходимого через ткань запыленного воздуха. Для различных производств она существенно различается.
2. Плотность материала (масса 1 кв.м). При увеличении плотности увеличивается степень улавливания частиц.
3. Эксплуатационная температура. Этот параметр позволяет определиться с тканью в зависимости от температурных характеристик процесса. Они могут быть низкотемпературными (до 100C°) и высокотемпературными (кратковременно до 300C°).
4. Устойчивость к агрессивным средам. Параметр учитывает эксплуатацию фильтра для химически активных частиц.
5. Необходимый размер задерживаемых частиц. На различных производствах образуются различные по калибру загрязнения, которые необходимо эффективно улавливать. Они могут быть от 1 мкм и до 20-50 мкм и более.
6. Регенерация ткани. Этот показатель определяет возможности восстановления улавливающей способности после очистки.
7. Влаго-, маслостойкость, антистатичность.

Сюда же входят пункты индивидуальных особенностей: температура образования точки росы и уровень влажности; взрыво- и пожароопасность; насыщенность и токсичность образующейся пыли.

Причины, по которым в работе системы могут возникнуть проблемы

После монтажа и запуска аспирационной системы рекомендуется время от времени делать заборы воздушных масс и проводить их исследование на концентрацию взвесей и примесей и качество очистки. Нередки случаи, когда система функционирует в полную силу, но качество аспирации воздушных масс низкое, а концентрация вредных веществ в воздухе остается высокой. Подобное неприятное явление может объясняться разными причинами, в числе которых:

• Сильное засорение воздушных каналов, во внутреннем пространстве которых могли скопиться сор и пыль;
• Недостаточная мощность вытяжного вентилятора;
• Расход воздуха в больших объемах;
• Недостаточный приток свежих воздушных масс в помещении.

Если во внутреннем пространстве загрязнения скапливаются быстро и в больших количествах – это может указывать на ошибку в проектировании системы, а именно на неправильный расчет скорости перемещения воздушных потоков по воздуховодам. Другая причина подобного явления — ошибки в конструктивном устройстве системы. Они могут выражаться в присутствии значительного числа поворотов, ответвлений, участков с недостаточным углом наклона, недостаточное количество лючков для прочистки системы. Ошибки проектирования и монтажа системы могут привести и к существенным потерям воздуха, из-за которых процесс аспирации начинает проходить с низкой эффективностью. Значимые воздухопотери могут наблюдаться также при сбоях в работе фильтрующих элементов. Процент возможных потерь воздуха по указанным причинам должен изначально закладываться в расчет аспирации при проектировании.

Если проблем с объемом воздуха нет, но аспирация все равно не работает с нужным уровнем производительности, то стоит пересмотреть проектирование засасывающего элемента системы и возможно изменить его расположение. Элемент должен быть установлен таким образом, чтобы при его работе осуществлялся максимальный забор загрязненных воздушных масс и не происходило их распространение по всему воздушному пространству помещения

Напоминаем, что устройство важно разместить так, чтобы оно не мешало осуществлению трудовой деятельности и не препятствовало свободному перемещению персонала по рабочему пространству

Если в рабочее пространство не поступает нужного объема свежих и чистых воздушных масс, то аспирация не будет работать должным образом. Для эффективного и правильного воздухообмена следует смонтировать в помещении высокоэффективную приточную вентиляцию с рекуператором. Необходимости в оснащении системы рекуператором не возникает при создании приточной вентсистемы в помещениях, где постоянно наблюдаются высокие температуры.

Как видите, проектирование и монтаж аспирационных систем – действительно сложная и специфичная задача, в которой желательно не допускать неточных расчетов и ошибок в подборе оборудования. По этим причинам рекомендуется доверить разработку проекта и монтаж оборудования профессионалам, имеющим нужные опыт и знания в вопросе оборудования эффективной аспирации на производстве. Особенно актуален и важен профессиональный подход при проектировании стационарных аспирационных систем для крупных предприятий, имеющих большие производственные площади. Только такой поход позволит получить качественную и эффективную аспирацию.

Принцип выбора аспирационной системы

Работа системы аспирации воздуха предусматривает несколько принципов. Все зависит от сферы применения. Так, задача установленных систем в помещениях с деревообрабатывающим, фасовочным и другим оборудованием, заключается в том, что они улавливают загрязненный воздух с помощью местных аспирационных отсосов и, подают его в систему очистки – рукавные фильтры, после чего выбрасывают на улицу. Компенсируется воздух в помещении за счет приточных установок.

Выбор зависит от специфики загрязнений и масштабов производственных помещений. Для небольших предприятий, и даже в условиях домашней мастерской лучший выбор – это мобильная аспирационная система. Такие модели очень просто устанавливаются, они незамысловатые в эксплуатации. Естественно, они действуют локально, поэтому устанавливать их стоит возле места загрязнения.

Эффективность работы аспирационных систем измеряется таким показателем, как степень не выбивания, которая вычисляется соотношением количества удаленных загрязнений к тем, которые не прошли сквозь систему.

Заказывая аспирационную систему, обращайте внимание на то, как относится к заказу производитель

Дело в том, что если вам необходима аспирационная система промышленного образца, то очень важно, чтобы при исполнении заказа применялся индивидуальный подход. Это значит, что при проектировании аспирационных систем максимально полно учитываются задачи, специфика и размеры производства (предприятия в целом или только технологической линии).

Это значит, что при проектировании аспирационных систем максимально полно учитываются задачи, специфика и размеры производства (предприятия в целом или только технологической линии).

Заказать и купить разнообразные промышленные аспирационные системы можно в компании «КДК-ЭКО».

Почему именно у нас? Во-первых, мы индивидуально подходим к каждому клиенту и вместе с ним ищем самое правильное решение. Все наши посетители могут рассчитывать на консультации по техническим вопросам и дельные советы. 

Принцип работы рукавных фильтров

Принцип работы рукавных фильтров основан на отделении частиц пыли при прохождении потока воздуха через фильтрующий элемент.

На рисунке 1, изображена схема нижней подачи запылённого воздуха, на рисунке 2 – запылённый воздух подаётся в верхнюю часть камеры. Схема подачи воздуха зависит от места фильтрующей установки в комплексе технологического оборудования и наличия дополнительных устройств очистки воздуха, например циклонов.

Не зависимо от схемы подачи запылённого воздуха в рукавный фильтр, принцип работы состоит из двух этапов:

• очистка воздуха;

• регенерация рукавного фильтра.

На этапе очистки, вентилятор всасывает воздух, при прохождении его через фильтр, см. рисунок 1 и 2, пыль оседает на внешней стороне рукавного фильтрующего элемента.

В зависимости от производительности установки и вида пыли периодически происходит выброс сжатого воздуха через воздушный клапан внутрь рукава, при этом, воздушный поток большего давления стряхивает пыль с наружной части фильтрующего элемента.

Важно понимать, что в зависимости от конструкции системы импульсной продувки, очистка может выполняться:

• одновременно всех фильтров;

• группами фильтров;

• каждого фильтра

• единовременным или поочерёдным встряхиванием.

При механическом встряхивании, за счёт периодического резкого встряхивания рамы, на которой закреплены фильтрующие элементы, происходит сброс пыли с наружной части рукава.

Особенностью технологии очистки воздуха при помощи рукавных фильтров, является требование к влажности сжатого воздуха применяемого для импульсного встряхивания. Прежде чем подать воздух на клапан, он должен быть осушен в специальной установке. Точка степень осушки (точка росы), зависит от вида пыли.

При эксплуатации рукавных фильтров в соответствии с требованиями конструкторской документации срок службы фильтрующего элемента составляет около 3-х лет. Можно значительно увеличить срок службы за счёт регулярной периодической очистки фильтра.

Фильтрующие материалы. Фильтровальные ткани

Эффективность фильтров во многом зависит от фильтрующего материала. В качестве такового может использоваться текстиль, ─ тканный и нетканый (иглопробивное полотно), минеральные или металлические порошки и зерна (гравий, кокс), металлические или полимерные сетки.

Если пористая перегородка в промышленном фильтре выполнена из волокнистых материалов, ─ это волокнистый фильтр. А если ее формирует, образующий прочную статичную систему слой зерен, ─ зернистый фильтр.

Особенно широкое распространение в системах аспирации получили тканевые фильтры ─ рукавные и карманные.

В рукавном фильтре (нормативные документы не рекомендуют называть его «мешочный фильтр») фильтрующие элементы выполнены в виде открытых или закрытых с одного конца рукавов.

Каркасы для рукавных фильтров, не позволяющие фильтрующему элементу схлопываться, изготавливают преимущественно из углеродистой или нержавеющей стали.

В карманном фильтре, такой фильтр еще называют «каркасный фильтр» или «плоский фильтр», фильтрующий материал образует глубокие карманы или натянутые на жесткий каркас плоские формы.

Фильтровальные ткани изготавливают из волокон различного происхождения. Как натуральных ─ хлопковых, льняных, шерстяных, шелковых, ─ так и синтетических ─ ПВХ, полипропилен, фторопласт. Из волокон диаметром несколько десятков микрометров, а стекловолокна менее 10 мкм, скручиваются нити, диаметр которых измеряется десятыми долями мм. Между нитями формируются пустоты (поры) размером 60-300 мкм.

Фильтровальное полотно может быть гладким или с ворсом. Ворс повышает эффективность фильтрования. (Ворсинки помогают сделать поры между нитями основы и утка еще более мелкими).

Самая прочная ткань для фильтров изготавливается из стекловолокна, наименее прочная ─ из шерсти. Бумага не в счет, хотя в системах аспирации при относительно небольших нагрузках используют фильтры с фильтровальной бумагой.

Ткань из стекловолокна не только прочнее других фильтровальных тканей, но и обладает повышенной химической и термической (до 300 O C) стойкостью.

О том насколько важны тканевые фильтры и соответственно используемые в них ткани (в т. ч. ткань рукавных фильтров) косвенно подтверждает наличие регламентирующих требования к ним нормативов, например, «ГОСТ 332-91 Ткани хлопчатобумажные и смешанные суровые фильтровальные. Технические условия» или «ГОСТ 26095-84 Ткани полиэфирные технические фильтровальные. Технические условия (с Изменением № 1)».

К фильтровальным тканям предъявляется целый ряд требований, главное из которых, ─ обеспечивать полноценную очистку от различных видов пыли в самых сложных (высокая концентрация пыли, механические, температурно-влажностные и химические воздействия) условиях. Другие обязательные качества фильтровальных тканей ─ достаточная пылеемкость и невысокая стоимость.

Фильтровальная ткань по мере накопления пыли работает более эффективно, чем никогда прежде не использовавшаяся. Обычно, постепенно растущая после каждого цикла «запыление-регенерация» эффективность очистки после определенного числа циклов стабилизируется. Но иногда наблюдается непрерывный рост эффективности очистки в силу того, что частицы пыли, застрявшие в порах, не удаляются в результате регенерации. Их число все время увеличивается, что не позволяет остаточному слою пыли стабилизироваться. Похожий эффект вызывает попадание на волокна фильтровальной ткани влаги, масел и некоторые другие факторы.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

• Разработанная компанией Ammann система очистки Rotor-Step обеспечивает щадящую очистку рукавных фильтров, значительно снижая их износ по сравнению с системами очистки пневмовстряхивания.
• Эффективность фильтрации выше 99,9 % позволяет соответствовать строгим экологическим стандартам.
• Максимально возможная площадь поверхности фильтра обеспечивает оптимальную эффективность фильтрации, даже во время цикла очистки.
• Наличие минимального количества механических частей снижает необходимость в техобслуживании и повышает надежность всей системы.
• Кассеты фильтра из высококачественного алюминия стойки к воздействию кислот и обеспечивают быструю и удобную замену рукава фильтра.
• Конструкция рукавного фильтра, разработанная с применением технологии вычислительной газодинамики (CFD), позволяет снизить падение температуры и давления, тем самым минимизируя эксплуатационные расходы.

Особенности конструкции

В состав установки входят:

• прямоугольный или круглый корпус;
• бункерное основание;
• непосредственно рукава;
• клапаны;
• дополнительные приспособления.

Рукавные линии, как правило, подшиваются во внутренней части конструкции, а за их работу отвечают специальные приборы и клапаны. Для изготовления рукавов обычно применяют натуральные тканевые материалы, что обуславливает экологичность фильтрации. Это могут быть хлопковые или шерстяные волокна. Однако сейчас обретают популярность и рукавные фильтры на основе стеклоткани и синтетики. Этот вариант характеризуется небольшой ценой и практичностью, что целесообразно для малых промышленных предприятий.