Sáčkový filtr – druh zařízení na sběr prachu

V procesu výroby a provozu technologických zařízení se často vyskytují potíže s tvorbou prachu. Tento problém neobešel těžební, hutnický, cementářský, moučný, chemický průmysl a podniky. Pro zachování zdraví pracovníků, minimalizaci emisí do ovzduší a prodloužení životnosti strojů a agregátů je nutné čistit vzduch a plyny od prachu. Mezi mnoha typy zařízení na shromažďování prachu byly široce používány pytlové filtry kvůli účinnosti čištění a univerzálním vlastnostem. V tomto materiálu budeme hovořit o principech fungování pytlových filtrů, hlavních technických charakteristikách, konstrukčním schématu a zařízení. Můžete si také přečíst článek o pytlových filtrech pro čištění plynů

Zařízení a obvod

Zařízení pytlových filtrů, jejich technické vlastnosti se mírně liší od různých výrobců. Hlavní bloky a schematický diagram návrhu se skládá z následujících prvků:

• Špinavá plynová komora
• Vyčistěte plynovou komoru
• Pouzdro pytlového filtru
• Montážní deska (rozdělovací deska mezi čistou a špinavou komorou)
• Filtrační sáčky
• Regenerační systém s přijímači, pneumatickými ventily, proplachovacími potrubími
• Násypka se zařízením pro odvod prachu a podpěrami
• Řídicí automatizační systém

Konfigurace filtru se liší v závislosti na provozních podmínkách a může být doplněna obslužnými plošinami, automatickým systémem vykládání bunkru, pneumatickým nebo vibračním systémem pro zhroucení bunkru a nouzovou směsí venkovního vzduchu pro snížení teploty. Pokud je zařízení umístěno venku, aby se zabránilo tvorbě kondenzace na krytu, je filtr vybaven vyhříváním pneumatických ventilů a násypky a také tepelnou izolací.

Pro filtraci výbušného prachu např. při výrobě mouky, cementu, uhelných provozů se filtry vyrábí v nevýbušném provedení. Nevýbušné provedení kapsového filtru zahrnuje použití filtračních sáčků s antistatickým povlakem, který zabraňuje vzniku statického náboje na povrchu filtračního materiálu. Na tělese filtru jsou také instalovány výbušné membrány, které v případě výbuchu uvolní přetlak.

Filtrační materiál pouzder se volí na základě vlastností filtrovaného média, vlastností a jemnosti prachu. Hlavní materiály používané v kapsových filtrech jsou polyester (PE), meta-aramid (AR), polyimid (P84), sklolaminát (FG), polytetrafluorethylen (PTFE), polyakrylonitril (PAN), polyfenylensulfid (PPS) a další.

Princip činnosti

Princip činnosti tkaninových filtrů je založen na průchodu znečištěného vzduchu póry netkaného filtračního materiálu. Prachový vzduch vstupuje do špinavé plynové komory kouřovodem přes přívodní potrubí a prochází povrchem filtračních vaků. Prach se usadí na filtračním materiálu a vyčištěný vzduch vstupuje do čisté plynové komory a je pak odstraněn z filtru. S hromaděním prachu na povrchu filtračního materiálu se zvyšuje odpor vůči pohybu vzduchu a snižuje se průchodnost filtračních sáčků. Pro čištění sáčků od zachyceného prachu se regenerují stlačeným vzduchem nebo vibračním třepáním v závislosti na způsobu regenerace sáčkového filtru. Prach vyhazovaný z hadic vstupuje do skladovací násypky a je odstraňován vyprazdňovacím zařízením. Přečtěte si více o pulzním ofukování tkaninových filtrů.

Pulzní regenerace filtrů se provádí předem připraveným stlačeným vzduchem třídy 9 podle GOST 17433-80 o tlaku 4 až 8 bar. Spotřeba stlačeného vzduchu je u každého filtru individuální a odráží se v technických specifikacích. Vaky se regenerují automaticky podle časovače nebo signálu rozdílu tlaku (pomocí diferenčního tlakoměru), bez zastavení provozu filtru.

Výměna hadicových filtrů

Výměna vadných filtrů, jakož i montáž nových, bude provedena v souladu s projektovou dokumentací a provozními podmínkami čistícího systému.

Při výměně mějte na paměti následující:

• hustota prachu;
• výkon filtračního zařízení;
• místo instalace;
• kvalita a rozptyl prachu;
• parametry pracovního prostředí;
• stupeň čištění.

Pokud selže jedna objímka v baterii, je možné ji vypnout bez výměny. K tomu je nutné ucpat filtr na úrovni trubkovnice. Není potřeba demontovat rám ani čisticí trubku.

Výměnu kapsového filtru musí provádět odborníci.

Kapsový filtr je nutné vyměnit, pokud je zcela opotřebovaný nebo se snižuje účinnost regenerace. Pokud se ve stěnách filtru vytvořily průchozí otvory, v tomto případě se výměna provede před stanoveným časem. Pokud je nutná kompletní výměna jednotky, provedou se následující kroky:

1. Vstupní a výstupní klapky oddílu jsou uzavřeny, pokud to vyžaduje konfigurace zařízení;
2. Prostřednictvím kontrolního poklopu je odstraněna proplachovací trubka, která je připojena k části vyměňované baterie.
3. Rám rukávu je oddělený;
4. Hadice se odstraní zvednutím podél trubkovnice nebo jejím spuštěním do násypky pro sběr prachu. V posledně uvedené možnosti je filtr vyjmut z komory přes kontrolní poklop;
5. Nová hadice se instaluje v opačném pořadí. Po spojení se rám zafixuje a připojí se čistící trubka. Po dokončení výměny je proveden zkušební provoz zařízení pro kontrolu jeho provozuschopnosti a funkčnosti.

K výměně filtru je lepší pozvat specializovanou organizaci, jejíž zaměstnanci mají zkušenosti se servisem systému filtračních sáčků. Můžeme také vyrobit rámy pytlových filtrů podle vašich výkresů.

Výhody a nevýhody

Sáčkové filtry mají díky všestrannosti svého designu a také široké škále možností spoustu výhod a jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích. Jednou z výhod je, že jsou snadno integrovatelné do výrobní linky, lze je přizpůsobit podmínkám stísněných rozměrů. Mezi suchými lapači prachu mají pytlové filtry nejvyšší stupeň čištění – až 99 %. Mají relativně nízké provozní náklady, které se omezují na běžnou výměnu filtračních sáčků jednou za 2-3 roky (tato doba závisí na agresivitě prostředí, teplotě a vlhkosti) a periodickou výměnu pneumatických ventilů. Kapsové filtry mohou fungovat stejně efektivně v náročných zimních podmínkách s venkovními teplotami až -60 C, stejně jako ve vytápěné místnosti, což lze přičíst bezpodmínečným výhodám.

Sáčkové filtry však mají i nevýhody. Jedním z nich je potřeba přívodu stlačeného vzduchu, na který jsou kladeny speciální požadavky. Například pro velké filtry, které filtrují 150-200 tisíc m3/h znečištěného plynu, je potřeba přívod stlačeného vzduchu 4000 l/min. Některé filtry vyžadují použití návleků z meta-aramidu, sklolaminátu, polyimidu a dalších drahých materiálů, jejichž správný výběr určuje jejich životnost. Chyby ve výběru filtračního materiálu mají za následek výrazné zvýšení nákladů na provoz všech zařízení. Filtrační materiál sáčků se volí na základě vlastností filtrovaného média, vlastností a rozptylu prachu. Hlavní materiály používané v kapsových filtrech jsou: polyester (PE), meta-aramid (AR), polyimid (P 84), sklolaminát (FG), polytetrafluorethylen (PTFE), polyakrylonitril (PAN), polyfenylensulfid (PPS) a další.

Při provozu průmyslových podniků a energetických zařízení vznikají různé druhy prachu, pevných odpadů, sazí a jiného znečištění. Kapsové filtry čistí vzduch od nejmenších částic, chrání personál před negativními účinky nečistot a snižují emise škodlivých látek.

Potřeba čištění vzduchu v podnicích

Maximální přípustné koncentrace (MAC) znečišťujících látek v ovzduší výrobní oblasti jsou upraveny hygienickými předpisy a předpisy SanPiN 1.2.3685-21. Byly vyvinuty na základě federálního zákona č. 52-FZ ze dne 30. března 1999, jsou platné v celé Ruské federaci a určují třídu nebezpečnosti škodlivých látek. Standardy MPC platí pro všechna pracoviště všech podniků a výrobních zařízení bez ohledu na jejich umístění.

Nedodržení hygienických a ekologických předpisů může způsobit:

• porušení ochrany práce a zhoršení zdravotního stavu zaměstnanců podniku;
• zvýšení škodlivých emisí do životního prostředí;
• negativní dopad na technologická a pomocná zařízení, což vede k poškození mechanismů a snížení životnosti zařízení;
• zhoršení kvality produktu.

Kromě toho jsou poskytovány různé druhy odpovědnosti za porušení hygienických předpisů.

Kapsový filtr čistí vzduch od prachu a jiných nečistot a pomáhá udržovat obsah škodlivých nečistot na nízké úrovni. Používá se v různých průmyslových odvětvích.

Seznam podniků a znečištění je uveden v tabulce 1 – použití tkaninových filtrů v různých průmyslových odvětvích:

Historie pytlových filtrů

Člověk hledal ochranu před prachem několik tisíciletí. Nejprve byla tvář pokryta jemnými částicemi hustou tkanou látkou. Tuto metodu používali beduíni, američtí kovbojové, průvodci karavan a řidiči velbloudů, jejichž každodenní život se odehrával mezi pouštěmi a prašnými cestami. Silnou látkou si obličej zakrývali i ti, kteří pracovali v dolech, lomech a dalších místech s vysokým obsahem prachu a písku ve vzduchu.

S rozvojem výroby a nárůstem jemného pevného odpadu byly zapotřebí účinnější technologie pro snížení koncentrace nebo úplné odstranění částic kontaminantů. Za vynálezce prototypu sáčkového filtru je považován Hippokrates, který rozpoznal léčivou sílu čisté vody a přišel na způsob, jak ji filtrovat. K tomuto účelu bylo použito provedení s pevně fixovanými vaky z bavlněné tkaniny. Díky propletení nití látka propouštěla ​​vodu, ale zadržovala mechanické pevné vměstky. Později se takovému pytlovému filtru říkalo Hippokratův rukáv.

Tvorba moderního zařízení pro filtraci kontaminovaných kapalných a plynných médií probíhala dvěma směry. Pečlivá pozornost byla věnována vývoji funkčního a odolného designu. Kromě toho se hledaly odolnější a snadno použitelné látky. Postupně bylo přírodní kolo, bavlněná gáza a plsť nahrazeno netkanou textilií, polyamidem a dalšími druhy syntetiky.

Pro čištění médií s různými typy nečistot a zlepšení výkonnostních vlastností je povrch moderních kapsových filtrů impregnován sloučeninami odolnými vůči kyselinám nebo teplu a podroben speciální úpravě pro vytvrzení. Vyznačují se vysokou účinností při čištění a jsou žádané v různých podnicích, kde vznikají vzduchové suspenze a prachové suspenze v důsledku výrobních činností.

Návrhové prvky

Možnosti a velikosti kapsových filtrů se mohou lišit v závislosti na účelu a výrobci. Standardní sada zařízení pro sběr prachu však zahrnuje následující části a mechanismy:

• odolné pouzdro vyrobené z oceli nebo plastu;
• přepážka pro odlučování hrubého prachu;
• násypka ve tvaru pyramidy, která slouží jako nádoba pro sběr nečistot;
• ventily pro nasávání kontaminované směsi vzduchu a odvod vyčištěné;
• regenerační komplex, který umožňuje pravidelné odstraňování pevných částic ze sáčků.

Přímé zadržování většiny prachu zajišťuje speciální filtrační sekce. Podle schématu kapsového filtru se jedná o přihrádku, kde jsou umístěny jednotlivé sáčky s rámem. Mohou být ploché nebo válcové a jsou namontovány samostatně v pevném instalačním rámu.

Rukávy vyrobené z různých materiálů jsou upevněny na horní části rámů pomocí svorek, nýtů a dalších zařízení. Násypka slouží ke sběru prachu, který je oddělen řezací deskou a vzniká při odstraňování nečistot z hadic. Může být vybaven šnekem a pohonem pro odstranění usazených částic.

Pro řízení procesu čištění jsou instalovány senzory a další zařízení. Stupeň naplnění prachem lze například určit pomocí diferenčního tlakoměru nebo časovače.

Kapsové filtry se obvykle dělí na dvě části. Špinavá komora obsahuje přihrádku pro přívod vzduchu zatíženého prachem, nárazovou desku, zásobník na prach a rukávy, kde se shromažďuje vysoce rozptýlený pevný odpad. Čistá komora spolu s výstupním ventilem zajišťuje, že proud vzduchu je odstraněn bez znečištění. Jsou zde také regenerační prvky a mechanismy. Čistá komora je oddělena odolným rámem, na kterém jsou rámy s objímkami bezpečně upevněny. Jejich typ, vlastnosti a množství určují konstrukční vlastnosti zařízení na odsávání prachu.

Princip činnosti

Princip činnosti u tkaninového filtru spočívá v čištění prašných vzduchových hmot průchodem proudů přes povrch filtru.

Proces zahrnuje několik fází:

• Přívod znečištěného vzduchu do vstupního ventilu. K tomu můžete použít kompresory, pneumatická čerpadla, tlakové ventilátory a další typy pomocných zařízení. Pokud se zpracovává proud s vysokou teplotou, pak se do něj přimíchává atmosférický nebo čistý předchlazený vzduch.
• Kontakt toku s pracovní plochou objímek, které mohou být tkané nebo netkané. Vzduchové hmoty bez znečištění se dostávají dovnitř a jsou vypouštěny čistou komorou. Jemný odpad se hromadí na povrchu rukávů z vnější strany.
• Regenerace. Zajišťuje pravidelné čištění povrchu návleků od nahromadění prachu a nečistot. Provádí se v případě zhoršení kvality filtrace.
  Během regenerace jsou pevné částice shromažďovány ve skladovací násypce a poté odstraněny. Propustnost je obnovena.

Typy kapsových filtrů

Aspirační jednotky se používají k odstranění suchého prachu z pracovního prostoru a kolem výrobních linek. Zahrnují rozsáhlou síť vzduchovodů a nasávají odpad se vzduchem. Kapsové filtry pro aspiraci se používají při vybavování centrálních a lokálních systémů.

Zařízení prvního typu se používají ke sběru pevných částic ze všech jednotek a strojů. Pracují v automatickém nebo poloautomatickém režimu, shromažďují odpad před likvidací na jednom místě a poskytují možnost umístění pytlového filtru na střechu nebo na ulici. Místní systémy jsou vhodné v dílnách nebo dílnách na malé ploše. Filtry jsou umístěny v blízkosti pracovní oblasti. Jsou také žádané, pokud je nerentabilní nebo technicky nemožné položit dlouhé potrubí.

Výhody a nevýhody

Kapsové filtry mají univerzální design a lze je snadno upravit tak, aby vyhovovaly potřebám určitých průmyslových odvětví. Proto je lze použít v čisticích systémech v podnicích různých průmyslových odvětví. Ostatní výhody:

• Nedostatek přísných požadavků na volný prostor a plochu. Vždy si můžete vybrat kompaktní model pro práci v omezených podmínkách.
• Vysoká účinnost. Stupeň čištění znečištěných vzduchových hmot je asi 90-99%.
• Minimální složitost instalace a správy. Filtrační zařízení je snadno kombinovatelné s výrobními linkami a činí proces čištění od prachu a jemného pevného odpadu zcela automatickým.
• Nízké provozní náklady. Rukávy se mění přibližně každé 2-3 roky.
• Práce je povolena ve vytápěných místnostech a venku při teplotách do -60 °C.

Mezi nedostatky lze vyzdvihnout potřebu organizovat dodávku stlačeného vzduchu v přítomnosti zařízení s kapacitou 150-200 m3 / h. Pro některá průmyslová odvětví nebo pro práci v agresivních podmínkách jsou zapotřebí manžety odolné proti opotřebení ze skelných vláken a jiných drahých materiálů.

Klíčové vlastnosti

Při výběru filtru je nutné vzít v úvahu technologické vlastnosti výroby, druh a vlastnosti znečištění ovzduší.

Производительность

Hlavním ukazatelem účinnosti zařízení je produktivita, která se měří v m3/h při dané rychlosti filtrace. K čištění velkých objemů vzduchu se používají filtry s kulatými částmi. Jsou instalovány ve velkých jednotkách, které pracují ve velmi prašných podmínkách.

Filtry s plochým vakem jsou kompaktní, ale méně účinné. Jsou žádané v průmyslových odvětvích s malou prašností a v dílnách s omezeným volným prostorem. Mezi důležité technické vlastnosti zařízení dále patří délka a počet nátrubků, filtrační plocha, tlak, povolená koncentrace prachu a provozní teplota proudění vzduchu.

typ instalace

Kapsové filtry, které se používají k čištění proudů vzduchu od prachu a jemného pevného odpadu, mohou být horizontální nebo vertikální. Jednotky prvního typu umožňují díky konstrukčním vlastnostem průchod většímu objemu vzduchových hmot. To je také usnadněno dlouhým průchodem toku s inkluzemi prachu a pevného odpadu podél hadice. Horizontální filtry proto zadržují více nečistot.

Materiál výroby

Doba použití a účinnost filtrace závisí na typu a vlastnostech materiálu filtračního prvku – hustotě povrchu, odolnosti proti opotřebení a struktuře. Na látkové návleky se používá bavlna nebo vlna a syntetické materiály – sklolaminát, polyester, polyamid. Oblíbené jsou filtry z netkaných textilií. Přítomnost vláknitého povrchu a jemně porézní struktury umožňuje zadržet více částic a nečistot. Pro zlepšení výkonnostních vlastností a získání nových schopností je materiál filtračních sáčků ošetřen speciálními impregnacemi.

Metody regenerace

V průběhu času se kapsové filtry zanášejí prachem a pevným odpadem a proudí méně čisté vzduchové hmoty. K odstranění nahromaděných nečistot a obnovení funkčnosti zařízení se používá několik metod.

Mechanické vibrační chvění

Běžná technologie odstraňování prachu. Principem činnosti je intenzivní protřepávání rukávů v horizontálním nebo vertikálním směru. Znečištěné částice se usazují v násypce, ze které se prach odstraňuje pomocí škrabkového řetězu, dopravníku nebo rotačního bubnu. Provádějte mechanické vibrační otřesy působením na tyče nebo rotačním pohybem s excentricitami. Tato metoda zajišťuje stabilní odstranění usazenin prachu, ale vyžaduje zvláštní pozornost personálu a vypnutí filtru během regenerace. Díky tomuto přístupu se pohyblivé části čistíren rychleji opotřebovávají a vyžadují výměnu.

Pulzní čištění

Provádí se pomocí stlačeného vzduchu, který je předčištěn a dodáván v malých dávkách. Během pulzního foukání jsou hadice vystaveny aerodynamickým nárazům směřujícím dovnitř. Stlačený vzduch pod tlakem prochází po celé délce filtračních prvků, okamžitě zvětšuje jejich průměr a sráží prach usazený na povrchu. U dlouhých hadic se používá zpětný tok. Provádí se čistým vzduchem nebo plynem, odstraňuje prach, který se snadno vyhazuje.

Regenerace pouzdra nábojů

Zajišťuje obnovu plochých filtračních vložek. Provádí se různými způsoby, včetně mechanického protřepávání a kombinací několika možností.
Regenerace se obvykle provádí automaticky. Instalovaná čidla zaznamenávají znečištění, zjišťují objem sebraného tuhého odpadu, průchodnost a tlak. Pokud se výkon zhorší, senzor signalizuje a aktivuje protřepávací mechanismus nebo spustí proplachovací systém.

Vlastnosti výměny hadicového filtru

Konstrukce tkaninových filtrů zajišťuje kvalitní čištění proudů vzduchu a plynů od jemných nečistot a přispívá k rovnoměrnému rozložení prachové zátěže. Reguluje objem přiváděného vzduchu a poskytuje možnost výměny jednoho prvku nebo celého filtračního systému.

Pokud je jedna manžeta poškozena, není nutné ji demontovat. Filtrační vložku stačí odříznout a ucpat na úrovni trubkovnice. Rám není nutné odstraňovat. Vyměňte látkový filtr, pokud je částečně nebo úplně zdeformovaný a neplní své funkce.

Během výměny proveďte následující:

• Zavřete klapky na vstupním a výstupním prostoru.
• Odstraňte proplachovací potrubí, které vede k poškozené hadici nebo baterii. Demontáž se provádí přes průhledové okénko.
• Odpojte objímkový rám.
• Objímka se odstraní spuštěním do sběrače prachu nebo zvednutím trubkovnice.
• Nainstalujte novou, provozuschopnou hadici v opačném pořadí. Po připojení je rám bezpečně upevněn a proplachovací trubka je připojena.

Na konci je proveden zkušební provoz pro kontrolu stavu filtru. Výměna poškozených dílů i kompletní montáž nového zařízení se provádí na základě podkladů projektové dokumentace. Přitom jsou zohledněny provozní podmínky filtračních systémů a doporučení výrobce.

Správná instalace a provoz, pravidelná údržba a včasná výměna poškozených dílů zajistí dlouhou životnost tkaninových filtrů. Pečlivý výběr materiálu hadic s přihlédnutím k parametrům pracovního prostředí a prašnosti vám umožní efektivně čistit vzduchové hmoty od nečistot bez výrazných nákladů.