Рукавные фильтры
для газоочистки

Наиболее результативным методом очистки промышленных газов или воздуха от тонкодисперсной пыли является на сегодняшний день фильтрация.

Рукавный фильтр - это основное решение, которое позволяет эффективно решать вопросы экологической безопасности для систем с высокой концентрацией пылевых частиц.

Такой способ - наиболее совершенный для больших объемов выбросов и представляется неотъемлемым этапом в различных технологических процессах.

Область применения

Благодаря несложной конструкции, промышленный рукавный фильтр для аспирации и очистки воздуха может быть интегрирован в комплексы производственного оборудования или использоваться локально. Их применение предусматривает сухую фильтрацию и отлично вписывается в:

• металлургической промышленности;

• изготовление строительных материалов сухим способом;

• производстве порошковых полимеров;

• фармацевтической промышленности;

• очистке сварочных газов;

• окраске порошковой окраски;

• деревообрабатывающем и мебельном производствах;

• получении муки и переработки зерновых культур.

Установка рукавных фильтров для промышленности обязательна по условиям охраны труда и экологическим нормам, нацелена на устранение мельчайших частиц газовоздушных взвесей. Их подбор зависит от рабочей температуры газовой среды, свойств частиц пыли, площади помещения и производительности.

Принцип работы рукавного фильтра

Это сравнительно несложная конструкция. Она может быть частью любой внутренней вентиляции, которая очищает запыленный воздух и возвращает его в помещение. Или автономной системой полной очистки перед сбросом наружу.

Как работает рукавный фильтр?

Схема и принцип работы рукавного фильтра представлены выше. Устройство рассчитывается на пропускание значительного объема загрязненных газов или воздуха. Предварительно воздухопоток поступает в циклон, где оседают крупная фракция. Потом двигается сквозь впускной клапан внутрь системы. Там частицы пыли или сажи задерживаются на плоскости фильтра из тканой или нетканой основы.

Рукавный фильтр может быть одиночной конструкцией. Но более эффективной считаются батареи. Далее воздух выходит через выходной клапан, который оборудован автоматической системой регулировки выпускного давления. Степень очистки рукавного фильтра зависит от различных факторов и достигать 90-99,9%.

Таким образом применение такой конструкции позволяет выполнять следующие задачи:

• высококачественная очистка воздушной смеси от загрязнений;
• регулирование количества и давления выходящего очищенного воздуха;
• создание равномерного пылевого наполнения.

Вредные аэровзвеси задерживаются конструкцией рукава и удаляются механическим встряхиванием в процессе регенерации.

Устройство рукавного фильтра

Очистные устройства собираются из отдельных узлов. По своей конструкции они не сложные. В зависимости от механизма действия рукавного фильтра его конструкция содержит следующие модули:

• остов фильтровальных узлов;
• распределительные камеры для загрязненного и чистого воздуха;
• фильтровальный рукав или их совокупность, находящихся на пути движения загрязненного газовоздушного потока;
• входной клапан воздушного потока;
• выпускной клапан с газорегулятором давления выходящего потока;
• комплекс управления регенерацией рукавных фильтров;
• сборочный бункер для пыли и опорные конструкции.

Сам рукав производят из различных марок и типов тканей, отбор которых обусловлен особенностями возникающих загрязнителей. Рукавные фильтры для очистки от пыли изготавливаются из нетканых иглопробивных материалов на основе:

1. полипропилена (PP);
2. полиэстера (PE);
3. мета-арамида, Номекса (Nomex);
4. стекловолокна (FG);
5. полиимида (P84);
6. полифениленсульфида (PPS);
7. политетрафторэтилена, тефлона (PTFE).

Такие нетканые объемные материалы с однотипным микропористым строением могут удерживать большее количество загрязняющих частиц.

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.

Классификация систем рукавных фильтров

Установки с системами рукавных фильтров для аспирации могут иметь различное исполнение. Самые востребованные из них:

• с горизонтально расположенным фильтрующим элементом, обслуживание которых производится со специальных площадок;

• с вертикальным расположением воздушных рукавных фильтров;

• циклонные системы с сепараторами в корпусах круглой формы;

• специальные компактные устройства, оборудованные гофрированными рукавными фильтрами для пыли;

• высокопроизводительные установки, гарантирующие прокачку большого объема воздуха с глубоким очищением.

Индивидуально для отдельного производства рассчитывается собственная концепция, где учитываются все требования.

На фото представлена установка уличного исполнения. При работе рукавного фильтра для газов на воздухе следует утеплять корпус, подогревать бункера и регенерационной системы. От атмосферных осадков дополнительно необходимо сооружение защитных укрытий.

Система регенерации

По мере нарастания налета загрязняющих частиц уменьшается пропускная способность, продуктивность и эффективность рукавного фильтра, увеличивается сопротивление движению воздуха фильтрующего материала. Для их предотвращения прибегают к регулярным чисткам фильтрующих каналов. Разработаны и успешно применяются на практике несколько схем:

• аэродинамическое встряхивание или восстановление при помощи импульсной или возвратной продувки рукавного фильтра сжатым воздухом;

• автоматическое вибровстряхивание;

• комбинация способов.

Настроить режим очищения можно с помощью таймера, подающего сигнал через заданный промежуток времени. Другой способ осуществляется через показания датчика, фиксирующего существенное падение давления и производительности. Для вибрирования пользуют: звуковые волны, механическое встряхивание. При помощи установленных вибраторов с частотой воздействия порядка 15…25 Гц загрязнение опускается в приемный бункер.

Схема обратной продувки рукавного фильтра состоит в интенсивном воздействии чистым воздухом. При импульсной продувке малые порции сжатого воздуха выдаются прерывисто (импульсами). Это создает вибрацию рукава. Длительность импульса - 0,1…2 секунды. Частота зависит от характера изменения сопротивления мешочного фильтра. Происходит самоочищение. Большое значение при таком способе имеет влажность сжатого воздуха. Перед подачей его необходимо высушить в специальной установке. При комбинированном способе применяются несколько видов регенерации.

Через определенный промежуток времени и количество регенераций залипшее количество загрязнения в фильтровальном материале стабилизируется, что отвечает остаточному сопротивлению материала. Это значение зависит от ряда аспирационных показателей: фильтрующей ткани, параметров и свойств загрязняющих частиц, влагосодержания газов, способов регенерации.

На фото представлены такие установки импульсного действия. Предпочтением аэродинамической регенерации над механической является то, что при регенерации работу рукавного фильтра для газа можно не останавливать. Это позволяет работать круглосуточно, а концентрация запыленности может достигать до 55 г/м3.

Чтобы выгрузить скопившиеся загрязнения, используют несколько способов. К наиболее производительным очистителям относят пневмотранспорт, который устанавливают сразу для несколько бункеров. Его функционирование не требует остановки рукавных фильтров. Он работает от своего вентилятора. Выгрузка происходит через шлюзовой перегрузчик, работа которого не нарушает герметичности аппарата. Другие способы требуют остановки работы фильтрационной системы и имеют неудобство в виде вероятного зависания скопившихся в бункере отходов.

Смену рукавного фильтра выполняют вследствие утраты им своих фильтрующих свойств, что во многих случаях происходит раз в 3 года. При работе в слабоагрессивной среде с невысокой концентрацией загрязнений период эксплуатации может доходить до 6-7 лет.

Достоинства и недостатки установок с рукавными фильтрами для пыли

Из-за простоты исполнения и возможность применения разнообразного сопутствующего оборудования, установки с рукавными фильтрами для воздуха нашли широкое применение. А особенности эксплуатации их на различных производствах проявили характерные преимущества и недостатки. Достоинства заметно преобладают над выявленными изъянами. К бесспорным плюсам можно отнести:

1. Универсальность конструкции, что легко позволяет интегрировать ее в различных отраслях.

2. Высокая степень очистки (при правильном подборе параметров и марки ткани), которая достигает 90-99% и является предельно высокой для систем сухой очистки.

3. Фильтрация происходит с одинаковой эффективностью при различных климатических и температурных условиях.

4. Простота установки позволяет полностью автоматизировать обслуживание.

5. Плановая замена отработанных рукавных фильтров для очистки воздуха от пыли предусмотрена раз в несколько лет.

К недостаткам можно отнести подбор специальных дорогостоящих видов тканей для определенных или агрессивных процессов. Другим условным недостатком считают обязательность подведение сжатого воздуха для установок с производительностью свыше 150 м3/ч.

Рукавные воздушные фильтры – надёжное и долговечное оснащение, гарантирующее высокую степень очистки воздуха. Их универсальность проявляется в возможности действовать при различных условиях с одинаковой эффективностью на разных производствах.