Промышленные циклонные пылеуловители: принцип работы, устройство, подбор

Виды

Существует множество разновидностей фильтров, стоит отметить наиболее распространенные из них:

• напорные;
• изделия с горизонтальным размещением рукавов (обслуживание производится с боковой площадки;
• рукавный фильтр для очистки газов с вертикальным размещением рукава;
• циклонные устройства оснащаются жалюзийным сепаратором для предварительной очистки и выпускаются в круглом корпусе;
• точечное оборудование, используемое для аспирации расходных бункеров и конвейеров;
• взрывобезопасный рукавный фильтр;
• высокопроизводительные устройства, подходящие для большого объема газа и обеспечивающие низкий уровень остаточной запыленности;
• компактное оборудование, оснащенное гофрированными рукавами.

Установка и замена рукавных фильтров

Все работы по установке фильтровальных установок осуществляются на основании проектных решений, где учитывают все возможные факторы: параметры рабочей среды, производительность фильтра, место монтажа, параметры очистки и др. Установка рукавных фильтров производится на заранее подготовленную основу, где он фиксируется при помощи сварочного или болтового соединения. Современные установки могут полноценно интегрироваться в систему промышленной вентиляции с учетом наличия системы АСУТП предприятия.

Замена рукавного фильтра выполняется после потери им своих эксплуатационных свойств, что в большинстве случаев составляет срок до 3 лет. Но, при работе в слабоагрессивной воздушной среде с низким уровнем загрязнения, срок его эксплуатации может быть увеличен до 6 лет.



Рамные фильтр-прессы

Рамные фильтр -прессы на сегодняшний день широко распространённым способом фильтрации соков и шламов. Они напоминают пластинчатые фильтры, но разница в том что рамы более крупные и сумеют поймать гораздо больше шлама,который в них накопится. Рамы всегда оснащены цедильным сукном. Встречаются разные материалы и виды данной ткани. На цедильное сукно намывается кизельгур или перлит, и их посредством осуществляется сама фильтрация. Цедильное сукно работоспособно и самостоятельно, без добавления дополнительного фильтровального средства. Работает на принципе автофильтрации посредством уловленных нечистот. Так как постепенно забивается шламом, повышается эффективность фильтрации. Этот способ применяется прежде всего для фильтрации клеточного шлама и после фильтрации получается жёсткий вид дрожжи.

Примеры наших рукавных фильтров

Рукавный фильтр для производства очищенной терефталевой кислоты

Рабочие условия

Расчетные данные

Спецификация

Габаритные размеры установки: 2900 (ш) х 2400 (гл) х 8250 (в) мм плюс лестницы и переходы.

Отличительные черты:

• Клетки из нержавеющей стали
• Чистая и грязная стороны фильтровальной установки, включая бункер и дверцы доступа, имеют слой изоляции 100 мм с внешним покрытием из алюминиевого листа
• Высокотемпературные уплотнения из Viton
• Высокотемпературный силиконовый герметик
• Система аэрации на основе бункера сверху разгрузочного фланца
• Дополнительная лестница с поручнями для доступа к главной смотровой дверце в бункере из низкоуглеродистой стали с гальваническим покрытием
• Дополнительная лестница от верха фильтра до существующего канализационного стояка из низкоуглеродистой стали с гальваническим покрытием
• Узел фильтрации изготовлен из нержавеющей стали AISI 304L
• Внутренняя поверхность бункера из нержавеющей стали AISI 304L отполирована до 240 грит
• Отборы для дифференциального манометра: фланцы тип RF ANSI Class 150#
• Отвод для местного манометра: фланец тип RF ANSI Class 150#
• Фильтр-регулятор давления воздуха встроен в резервуар сжатого воздуха

Замечания по использованию в потенциально взрывоопасной атмосфере (ATEX — Directive 94/EC)

Предлагаемая установка в целом не предназначена для применения в атмосфере, которая классифицируется, как потенциально взрывоопасная согласно ATEX — Directive 94/EC. Однако, поскольку потенциально взрывоопасные компоненты атмосферы присутствуют и в грязной и в чистой камере фильтровальной установки, узлы и оборудование, располагающиеся в этих местах сертифицированы для работы в потенциально взрывоопасных зонах:

• чистая сторона пылесборника: ATEX Zone 22
• грязная сторона пылесборника: ATEX Zone 20

Выбор компонентов фильтровальной установки основан на следующей информации:

• токопроводящая пыль: Нет
• минимальная энергия зажигания менее 1 мДж: Нет
• температура воспламенения облака выше 187 °С при запыленности: Да
• температура воспламенения слоя выше 200 °С при запыленности: Да
• индекс взрывоопасности пыли (Kst):
• класс взрывоопасности пыли: ST1
• максимальное давления взрыва облака пыли (Pmax): 8 бар*м/с

Инженеры всегда готовы проконсультировать или предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемым рукавным фильтрам.

Центральный сайт компании ENCE GmbH Наша сервисная компания Интех ГмбХ

Монтаж рукавного фильтра

Осуществление монтажа рукавного фильтра стоит доверять только квалифицированным специалистам

Несмотря на общую простоту конструкции, в рукавном фильтре есть множество мест на которые нужно обратить внимание при сборке. Непрофессиональный монтаж рукавного фильтра может привести к быстрому износу фильтровальной ткани, а так же неправильной работе в критических ситуациях

Это может спровоцировать пожар или взрыв внутри фильтра с его частичным или полным разрушением. Поэтому мы рекомендуем осуществлять монтаж под надзором сервисных инженеро NESTRO, ежегодно проходящих обучение на заводе NESTRO и следующих инструкции по сборке рукавного фильтра.

Области применения и особенности эксплуатации

Необходимость постоянной очистки воздуха от большого количества мелких частиц материалов и продуктов испытывает большой круг производств. Поэтому системы рукавных фильтров распространены:

• в химической и пищевой промышленности;
• на предприятиях горнорудного и обогатительного производства;
• на литейном производстве, в металлургии, в цехах, где производится доработка чугуна дробометными машинами;
• на мелькомбинатах, элеваторах и других предприятиях, где переработка и хранение сырья остается источником пыли;
• на производственных участках и в окрасочных цехах.

В зависимости от требований по чистоте воздуха и особенностей технологических процессов, рукавные фильтры могут оснащаться рукавами из разных материалов — это и натуральные, и синтетические тканые и нетканые полотнища, свернутые в рукава. Эффективность очистки воздуха от определенных типов загрязнений может быть повышена при использовании пористых материалов или тканей с выделяющимися волокнами, байки и ее синтетических аналогов.

Устройство рукава позволяет крепить его разными способами: на кольцо с подворотом ткани, на пружинные элементы, на хомуты. Как правило, срок службы одного рукава исчисляется несколькими годами. При отсутствии в воздухе агрессивных загрязнений, разрушающих структуру ткани, система регенерации вполне справляется со своей задачи и поддерживает пропускную способность рукавов в течение всего цикла эксплуатации.

Какой самый современные тренд грубой фильтрации?

Это развитие грубой фильтрации после отмучивания. Причина однозначна. Отправить для брожения более менее чистый сок. Чистится на столько на сколько винодел захотятт. Но надо понять что нельзя отфильтровать сок до высочайшей чистоты и думать что это будет лучшее вино, но даже не на оборот , оставьте как можно больше нечистот и будет лучшее вино. Правда где-то по середине. Всё завысит от намерении винодела. Он должен знать когда, на чём и как фильтровать. Это сложная тема прежде всего у соков, на передовых винзаводах, которые этим занимаются, что некоторые соки отфильтруют значительно до высочайшей чистоты, некоторые мало,  наоборот  у некоторых даже проводят купаж, в течение которой часть шлама, после продуманного обсуждения  технологом, возвращается в отфильтрованный сок, чтобы достигнуть правильного уровня содержимого шлама для будущего развития вина во время брожения или после его окончания. 

Франтишек Билек

Специалист на фильтрацию и директор компании ООО Bílek Filtry 

Статья была публицированна в журнале“Vinař Sadař“(винодель-садовод).

Увеличение эффективности

В некоторых случаях отмечается недостаточная эффективность работы, несмотря на соблюдение условий выбора материала и грамотного проведения расчета. Улучшение результата возможно путем интенсификации метода проведения регенерации, но это способствует повышению расходов по причине уменьшения периода эксплуатации материи, на которую приходятся сильные механические нагрузки. Также возможно уменьшение скорости фильтрации и увеличение слоя накапливаемой пыли, в этом случае увеличиваются размеры оборудования. Устройство рукавного фильтра зачастую предполагает наличие дополнительных секций, которые обеспечивают непрерывное функционирование и возможность проведения ремонтных работ без остановки аппарата.

Эффективность и производительность рукавных фильтров

Общая конструкция и принцип работы рукавной системы очистки воздуха позволяют организовать последовательный процесс. Несколько батарей или рукавов устанавливаются последовательно, перехватывая загрязнения разного типа. Если учесть, что такая система обычно монтируется на этапе механической очистки воздуха, то ее эффективность определяет успешность применения всего комплекса средств очистки воздуха в производственных помещениях.

Рукава для фильтров изготавливаются на специализированных предприятиях и являются унифицированными деталями. Их можно подобрать по пропускной способности, степени очистки, размерам фильтрующих пор и волокон, конструкции элемента крепления.

Рукавные фильтры с импульсной продувкой

Простая конструкция рукавных фильтров и их эффективная работа сделала этот тип фильтрующих механизмов наиболее распространенным в промышленности. Причем подобные фильтры имеют внутреннюю классификацию, характеризующую тип используемого материала и особенности подачи газа.

Конструкция рукавных фильтров такова, что позволяет обеспечивать фильтрацию газа сразу в несколько потоков. Пространство между рукавами обеспечивает свободное раздувание рукавов под действием воздушного потока и легкость их замены или ремонта.

Рукавный фильтр с импульсной продувкой

Конструкция фильтровальных рукавов может быть различной. Обычно они выполняются в виде тканевого (цельносшитого или состоящего из частей) цилиндра с распорными рукавами или без них. Верхний и нижний края рукавов, в тех местах, где происходит крепление хомутом, подворачиваются и подшиваются для придания им большей прочности.

Фильтры, которые используются для очищения газов от пыли, чаще всего выполняются в виде нескольких рукавных фильтров, которые параллельно подсоединены в батареи. При этом фильтрация происходит попеременно в трех блоках, которые расположены друг за другом.

В двух из этих блоков выполняется собственная фильтрация, а в третьем – выгрузка осадка.

Батарея рукавных фильтров

В процессе фильтрации газ, который загрязнен пылью, направляется в рукава фильтра. Частицы пыли из газа остаются на рукаве, образуют осадок.

В том момент, когда осадок достигает максимальной толщины, газ перестает подаваться в аппарат. После этого в рукав фильтра вдувается воздух, в обратном направлении. А благодаря вибрации осадок отпадает от рукава фильтра. Осадок падает вниз и попадает в конус, а из него выгружается в мешки.

Для того чтобы полностью очистить рукава фильтров, его переводят в режим удаления пыли.

Чтобы качественно очистить непрерывный поток газа от частиц пыли , следует использовать батарею из трех рукавов, который работают по очереди. Два из фильтров постоянно работают, а третий является резервным и вытряхивается во время работы первых двух.

Также как и при разделении суспензий, очистка газов от взвешенных частиц методом фильтрования используется в том случае, когда разделение не может производиться методом осаждения в циклонах и отстойных камерах. Принцип работы аппаратов для очищения газов методом фильтрования аналогичен действию аппаратов для разделения суспензий. В таких аппаратах применяются пористые перегородки, пропускающие газ, но задерживающие при этом твердые частицы на своей поверхности.

Сфера применения

Благодаря простоте исполнения и возможности применения разнообразного сопутствующего оборудования, рукавные фильтры нашли широкое применение в различных отраслях промышленности.

Фильтрующие установки могут использоваться как локально, так и интегрироваться в комплексы производственного оборудования, обеспечивая фильтрацию и возврат очищенных газов и мелкофракционного материала, для дальнейшего использования в технологических процессах.

Применение рукавных фильтров, предусматривает сухую фильтрацию в процессах:

• металлургии;

• производства сухих строительных материалов;

• производства порошковых полимеров;

• фармацевтической промышленности;

• очистки газов после сварочных работ;

• порошковой окраски;

• деревообработки;

• мебельного производства;

• производства муки;

• переработки зерновых культур;

• в пищевой промышленности.

А также многих других технологических процессах.

Расчет рукавного фильтра

Установка может иметь различную площадь фильтрующего материала, определяющим фактором являются перепады давления, приходящиеся на ткани

Также должны приниматься во внимание и другие основные критерии, к их числу относятся следующие:

• температура точки росы;
• уровень влаги;
• показатели давления и температуры;
• свойства газов;
• объем среды, подвергаемой очистке;
• взрывоопасность газов;
• выходная концентрация пыли и ее тип;
• технологические параметры процесса;
• присутствие токсичных веществ в составе.

Чтобы произвести расчет рукавного фильтра, нужно установить расход продувочного газа и запыленных составов, приходящихся на материал. Также необходимо учитывать скорость фильтрации используемого типа ткани.

Конструкция и устройство

Конструкция рукавного фильтра рассчитана на пропуск через него большого количества воздуха или газа, который направляется на батареи тканевых рукавов, задерживающих частицы загрязнений. В зависимости от типа установки рукава могут размещаться и горизонтально, чтобы через них проходило максимальное количество воздуха. Пылевые, сажевые и другие частицы забиваются в поры ткани и не проходят дальше, в направлении выходного отверстия для чистого воздуха.

  Подавляющее большинство фильтров рукавного типа состоит нескольких блоков:

• корпус с фильтрующими элементами;
• входной (впускной) клапан для газовоздушной смеси;
• батареи рукавов или отдельные рукава на пути потока воздуха;
• выходной клапан с автоматикой для отслеживания давления;
• система регенерации — устройства для быстрой очистки рукавов от накопившейся пыли.

Благодаря простоте конструкции и способности эффективно перехватывать пыль, сажу и частично мелкие каплевидные загрязнения, система рукавных фильтров используется на производствах, где технологический процесс связан с постоянной утечкой мелких загрязнений и запылением воздуха.

Система регенерации

Регенерация рукавных фильтров обеспечивает их функционирование и автономный режим работы. Используется несколько систем регенерации, импульсная разновидность считается самой результативной и надежной. Она осуществляется при помощи сжатого воздуха, который предварительно очищается от пылевых и масляных загрязнений, с давлением не более 0,6 МПа. Данный процесс не требует остановки рабочего цикла и производится в автоматическом режиме. Используются два основных режима регенерации для производства фильтров, каждый из которых подбирается в зависимости от условий эксплуатации:

• Стандартный, при котором регенерация и очистка газа происходят одновременно.
• Режим для сложных условий применения. Он осуществляется после отключения одной из секций функционирующего устройства. Фильтр рукавный ФР в таком варианте исполнения может иметь возможность полного отключения каждой из секций с любой стороны, что упрощает замену фильтрующих элементов и проведение профилактических работ на функционирующем оборудовании.

Включение импульсной регенерации возможно по таймеру и диафанометру. Устройства с данным режимом составляют большую часть рынка. Также существует возможность изготовления оборудования в соответствии с особенностями производства, к примеру, изделий с механическим встряхиванием и обратным продувом.

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.

Общее описание рукавных фильтров

Принцип действия и конструкция

В промышленности широко применяться рукавные фильтры (см. рисунок), которые являются одними из самых эффективных аппаратов качественной очистки газовых промышленных выбросов. Это, прежде всего, связано с повышением требований к охране и защите окружающей среды, а так же с расширением производств, которые выпускают новые фильтровальные материалы из синтетических волокон, работоспособных в самых разных по конструкции фильтрах с всевозможными способами регенерации.

Конструкция рукавных фильтров представлена корпусом, в котором размещены тканевые рукава (мешки). Верхние концы мешков оснащены крышками и подвешены к общей раме. Нижние концы мешков открыты и крепятся на патрубках общей трубной решетки.

Чертеж рукавного фильтра

Слева – процесс очистки газа, справа – обратная продувка рукавов.

Загрязненный газ проходит сквозь ткань рукавов изнутри наружу. Частицы пыли осаждаются в порах ткани, а чистый газ выводится посредством выхлопной трубы. По мере того, как растет слой пыли, возрастает сопротивление ткани. Для профилактики, рукава систематически встряхивают при помощи специального кулачкового механизма. Существуют устройства, которые оснащены системой продува мешков. В таких системах направление воздуха обратно движению очищенного газа. Процесс продувки и встряхивания осуществляется с периодичностью 5-20 минут и продолжается 5-20 секунд. Данные устройства разбиты на несколько секций, которые работают попеременно. Рабочий режим и режим очистки переключаются автоматически.

Эффективность рукавных фильтров, прежде всего, зависит от выбора фильтровального материала.

Современные рукавные фильтры оснащаются мешками из высокопрочных и теплостойких тканей:

• ткань из волокна орлон;
• стекловолоконная ткань;
• байка с добавлением капроновых волокон.

Это интересно: Ручной экструдер для полипропилена — принцип работы

Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin