Рукавные фильтры: принцип работы, устройство и характеристики

Фильтрация воздуха является ключевой процедурой во множестве технологических процессов, таких как производство цемента, сухие строительные смеси, порошковая окраска деталей и чёрная металлургия, среди прочих. Обширные загрязнения скапливаются на промышленных объектах, и требуется оборудование, эффективно удаляющее 99,9% вредных частиц. Рукавные фильтры являются одним из методов очистки воздуха.

Воздухоочистители активно применяются на производствах и общественных местах для фильтрации и подачи свежего воздуха. Они собирают цементную и строительную пыль, масляные пары, копоть, газы, сажу, бактерии и химические соединения.

Очистительные установки включают:

• систему регенерации,
• чистую камеру,
• корпус фильтра,
• пылевой бункер,
• систему выгрузки пыли,
• опорные конструкции.

Фильтровальные рукава из нетканого иглопробивного полотна служат в качестве фильтрующих элементов. Рукавные фильтры изготовлены из специального материала, подобранного исходя из условий использования.

Конфигурация и размеры фильтра разрабатываются для определенного рабочего места. Если соблюдать правила эксплуатации и контролировать работу устройства, срок службы будет продолжительным. Принцип работы рукавных фильтров одинаков, независимо от их конструкции.

Устройство рукавных фильтров

Аппаратура с рукавными фильтрационными элементами включает в себя следующие компоненты:

• трубопровод для ввода запыленного воздуха;
• трубопровод для вывода очищенного воздуха;
• камеру с загрязненным воздухом;
• камеру с чистым воздухом;
• рукавные фильтрующие элементы;
• систему импульсной продувки сжатым воздухом или механического встряхивания;
• бункер для сбора пыли с устройством выгрузки.

Схематичное изображение вертикального исполнения рукавных фильтров можно видеть на рисунках 1 и 2.

Фильтрующие рукава, в зависимости от типа загрязнителей, выполняются из различных материалов:

• нетканого иглопрошивного;
• холстопрошивного;
• войлочного гибкого фильтрационного материала.

Конструкции фильтров и типы пыли могут порождать необходимость в каркасах для рукавов, обеспечивающих цилиндрическую форму и максимальную площадь фильтрующей поверхности. Фильтрационные установки бывают вертикального и горизонтального типов в зависимости от расположения рукавов.

Импульсная продувка сжатым воздухом или механическое встряхивание являются ключевыми элементами для эффективной работы фильтра. Система импульсной продувки чаще используется в вертикальном исполнении установки и состоит из воздушного клапана, трубопроводов и блока управления. Может устанавливаться в различных вариантах, в зависимости от производительности установки и типа пыли.

Механическое встряхивание предпочтительнее для горизонтальных установок. Встряхивание осуществляется разными методами: вращением эксцентрика, шестерни или движением штока электромагнита/пневмоцилиндра.

В соответствии с размером пылин, фильтрационная установка может быть дополнительно оснащена циклонами. Например, при очистке воздуха после покрытия порошковой краской, циклон отделяет более крупные частицы для повторного использования.

Для обслуживания и удобства очистки рукавных фильтров бункеры оснащены специальными люками, а также технологическими площадками и лестницами.

Принцип работы рукавных фильтров

Работа рукавного фильтра включает две основные стадии:

• Очистка воздуха – первая стадия работы, где загрязненный воздух забирается с помощью вентилятора и направляется в корпус фильтра. Воздух проходит через фильтрующий элемент (рукав), который задерживает и отделяет частицы пыли от воздуха. Отфильтрованный воздух далее подается на выход.
• Восстановление рукавного фильтра – вторая стадия работы, которая заключается в периодической обратной продувке сжатым воздухом для удаления накопившейся пыли с внутренней стороны фильтрующих элементов. Этот процесс осуществляется автоматически при достижении определенного уровня загрязненности элементов.

При правильной эксплуатации и соблюдении норм, рукавные фильтры обладают продолжительным сроком службы. Регулярная периодическая очистка фильтров обеспечивает продолжительность использования фильтрующего элемента от 3 до 5 лет и даже больше.

Сфера применения

Рукавные фильтры обладают широким спектром применения в различных отраслях промышленности для очистки воздуха от пыли, твердых частиц и газов. Некоторые примеры сфер применения рукавных фильтров включают:

1. Цементная промышленность: очистка воздуха от цементной пыли и других веществ на разных стадиях производства.
2. Производство сухих строительных смесей: удаление пыли и мелких частиц, образующихся при перемешивании и упаковке смесей.
3. Порошковая окраска деталей: очистка воздуха от частиц краски и загрязнений в рабочей зоне.
4. Черная металлургия и сталелитейный процесс: удаление металлической пыли и газов, возникающих при обработке металла и литье.
5. Пищевая и фармацевтическая промышленность: фильтрация продуктов размола или смешивания.
6. Деревообработка: улавливание стружки, опилок и пыли при обработке древесины.
7. Химическая промышленность: удаление твердых частиц и газов, образующихся при химических процессах.
8. Энергетическая отрасль: очистка дыма и выбросов с промышленных котлов и генераторов.

Рукавные фильтры обеспечивают высокую эффективность очистки воздуха и минимизируют экологический ущерб, связанный с выбросами загрязняющих веществ на производствах. В зависимости от конкретных нужд и условий применения могут быть разработаны фильтры с различными характеристиками и материалами фильтрующих элементов.

Технические характеристики

Технические характеристики рукавного фильтра могут варьироваться в зависимости от производителя, модели и применения. Однако, ниже приведены общие технические характеристики, которые часто используются для описания рукавных фильтров:

1. Производительность: Пропускная способность фильтра, обычно измеряется в метрах кубических воздуха в минуту (м³/мин) или футах кубических воздуха в минуту (ft³/мин).
2. Площадь фильтрации: Общая поверхность фильтрующих элементов, обычно указывается в квадратных метрах (м²).
3. Эффективность очистки: Процент частиц, удаляемых фильтром, часто выражается в виде 99,9% или более.
4. Материал фильтрующего элемента: Тип материала, используемого для изготовления фильтрующих элементов, таких как полиэфир, полипропилен или арамидное волокно.
5. Максимальное рабочее давление: Давление, при котором фильтр может работать без сбоя, обычно указывается в паскалях (Па) или фунтах на квадратный дюйм (PSI).
6. Рабочая температура: Диапазон температур, в которых фильтр может эффективно функционировать.
7. Метод очистки: Механизм очистки фильтрующих элементов, такой как обратное продувка сжатым воздухом, механическое ударное воздействие или другие методы.
8. Габариты и вес: Размеры и масса самого фильтра, которые влияют на выбор и установку оборудования.

Важно учесть, что конкретные характеристики будут зависеть от спецификации каждой модели и должны быть выполнены в соответствии с требованиями для конкретного применения. Перед выбором или установкой рукавного фильтра, следует проконсультироваться с его производителем или специалистом по вопросам подбора и интеграции фильтра в производственные процессы.

Заключение

Рукавные фильтры являются эффективными и надежными системами очистки воздуха в промышленных процессах. Благодаря своей легкости в обслуживании и выдающимся показателям очистки, они занимают достойное место среди оборудования для защиты окружающей среды и заботы о здоровье работников промышленных предприятий.