Способы регенерации рукавных фильтров

Рукавный фильтр: регенерация

От производительности рукавных фильтров, рабочих условий, параметров загрязненного газа (воздуха) зависит не только механизм, но и режимно-конструктивные характеристики. Прикрепление и натяжка рукавов фильтров влияют на безопасность в эксплуатации.

Способы регенерации

Существует два метода регенерирования рукавов в фильтрах:

1. Встряхивание: импульсное, механическое, аэродинамическое и т.д.
2. Обратная продувка, осуществляется при помощи уже очищенного воздуха. Используется в длинных рукавных фильтрах для очищения от пылевых частиц, которые являются легко сбрасываемыми.

Очищение рукавного фильтра путем механического встряхивания является наиболее эффективным, при направлении потока сверху вниз. На ряду с этим, сами рукава подвергаются большому износу. Вследствие чего, использование данного метода в направлении по горизонтали эффективность снижается. Поскольку распространение колебаний происходит по все протяженности. Также необходимо периодически приостанавливать рукавный фильтр, для оседания пылевых частиц в приемник.

Аэродинамический процесс очистки происходит посредством поступления сжатого воздуха во внутреннюю часть. Главным достоинством над механическим методом встряхивания является бесперебойная работа в течение длительного времени.

Для определения способов регенерирования рукавных фильтров стоит определиться к экспертам, которые помогут подобрать наиболее эффективный вариант для Вашего оборудования.

Источник

Способ регенерации рукавных фильтров

Владельцы патента RU 2294789:

Изобретение предназначено для очистки газов. Способ регенерации рукавных фильтров при улавливании заряженных аэрозолей включает дополнительно к импульсной обратной продувке осуществление электрического воздействия на заряженный слой пыли, сформировавшийся на фильтровальном материале, путем подачи постоянного или знакопеременного напряжения на каркас, изолированный от корпуса фильтра. Конструкция каркаса и его изоляция выполняются из условия обеспечения коронного разряда. На каркасе могут быть установлены коронирующие электроды, обеспечивающие подзарядку слоя и фильтровального материала. Технический результат: эффективная регенерация фильтра. 1 з.п. ф-лы.

Предлагаемое изобретение относится к области промышленной очистки газов от твердых частиц и находится на стыке двух направлений очистки: механической фильтрации частиц пыли через пористую перегородку и электрического пылеулавливания.

Известен способ обратной продувки воздухом или очищенным газом отдельных элементов или секций фильтров без механического встряхивания материала фильтров (Аналог) [Л. 1, стр.198].

Недостатком аналога является тот факт, что при этом способе с фильтровальной поверхности удаляется не вся пыль, что приводит к необходимости более частой регенерации и, как следствие, к повышенному износу фильтровального материала.

Известно, что наиболее эффективными и перспективными являются методы, в которых механическая деформация сочетается с обратной продувкой ткани.

Прототипом данного способа является обратная струйная продувка, реализующая также и механическую деформацию фильтрующего материала, заключающуюся в следующем: вдоль рукава вверх и вниз движется полое кольцо, через щель которого происходит истечение радиальной высокоскоростной струи сжатого воздуха, выдувающей пыль в направлении, обратном фильтрации [Л.1, стр.201, рис.IV. 38]. Разрушение слоя пыли является результатом одновременной деформации кольцами фильтрующего материала и выдувания пыли струей.

К недостаткам прототипа следует отнести тот факт, что механические деформации фильтровального материала, вызываемые перемещающимся вверх-вниз кольцом, приводят к ускоренному износу фильтровального материала (требуется более частая его замена, что повышает стоимость очистки газов).

Предлагаемый способ лишен указанных недостатков аналога и прототипа, так как в дополнение к импульсной или обратной продувке тканевого фильтра применяется электрическое воздействие на заряженный слой частиц, сформировавшийся на фильтровальном материале, путем подачи регенерации постоянного или знакопеременного напряжения на каркас, изолированный от корпуса фильтра. Для повышения эффективности электрическое воздействие на слой осуществляется с переменной частотой, в том числе с резонансной частотой колебаний системы «ткань-осажденная на ней пыль».

Для осуществления электрической регенерации используется каркас, который изолируется от корпуса и других заземленных частей (каркас может представлять собой корзинку из прямых проволок (например, диаметром 4 мм), приваренных снаружи колец, расположенных на расстоянии, например, 200 мм друг от друга, и спираль, намотанную на каркасе тонкой проволокой, например, диаметром 0,5 мм) и на который при регенерации или в процессе фильтрации подается напряжение, по знаку совпадающее со знаком заряда слоя и частиц, находящихся в порах фильтровального материала.

При отключении секции тканевого фильтра осаждение частиц под действием основного газового потока прекращается и в обратном направлении (как при импульсной продувке), начинает действовать электрическая сила, которая сбрасывает с поверхности фильтровального материала отдельные элементы слоя, агрегаты и частицы. Привлекательность электрической регенерации заключается в том, что электрическая сила действует на другие элементы слоя, чем газодинамическая продувка. Если в первом случае газ прорывается через каналы в пористой структуре, то электрическая сила действует на весь объем слоя. Конечно, следует иметь в виду, что для заряженного слоя и сама импульсная продувка проходит более эффективно из-за рыхлой структуры заряженного слоя.

Изменение полярности напряжения интенсифицирует колебание материала и слоя, так как в первый момент после изменения полярности направление давления меняется на противоположное, а далее, из-за изменения полярности заряда, оно восстанавливается.

Таким образом, применение знакопеременного питания каркаса вызывает колебательные движения фильтровального материала и способствует его регенерации. Применение переменной частоты электрического воздействия позволяет интенсифицировать механическое воздействие на систему «ткань-осажденная на ней пыль», а при резонансной частоте достигать максимальной интенсивности отряхивания пыли.

Кроме того, на каркасе могут устанавливаться коронирующие электроды, позволяющие обеспечить подзарядку слоя и фильтровального материала и дополнительно интенсифицировать таким образом процесс электрической регенерации ткани.

1. В.Н.Ужов, Б.И.Мягков. Очистка промышленных газов фильтрами. М.: Химия, 1970.

1. Способ регенерации рукавных фильтров при улавливании заряженных аэрозолей, включающий импульсную обратную продувку, отличающийся тем, что осуществляют электрическое воздействие на заряженный слой частиц, сформировавшийся на фильтровальном материале, путем подачи постоянного или знакопеременного напряжения на каркас, изолированный от корпуса фильтра, при этом конструкция каркаса и изоляция выполняются из условия обеспечения коронного разряда.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на каркасе устанавливают коронирующие электроды, обеспечивающие подзарядку слоя и фильтровального материала.

Источник

Устройство и работа рукавного фильтра: плюсы и минусы + особенности замены фильтровального рукава

Безусловно, соблюдение экологических норм – важное условие успешного и безопасного функционирования любого производства. Очищение воздуха, загрязненного продуктами переработки, является основным требованием к предприятиям горнодобывающего, цементного, химического, мукомольного, металлургического и прочих направлений, в процессе деятельности которых образуется большое количество пыли, сажи и других микроскопических загрязнителей.

Но современные очищающие конструкции позволяют эффективно решать проблему излишней запыленности воздуха: устройство и работа рукавного фильтра направлены именно на удаление мельчайших частиц вредных взвесей. После установки этого узла вся пыль и грязь оседают на стенках фильтра, а в атмосферу выбрасывается более легкий и лишенный примесей воздух.

В этом материале мы рассмотрим строение и принципы работы рукавного фильтра, узнаем о способах их саморегенерации и замены, а также раскроем достоинства и недостатки этой очистительной конструкции.

Необходимость очищения воздуха на производстве

Экологический кризис на планете усугубляется с каждым днем. Производственные предприятия играют в этом далеко не последнюю роль: утечка химикатов, загрязнение водоемов сточными водами и пылевые выбросы крайне негативно сказываются как на состоянии природы, так и на здоровье людей.

Кроме прямого вреда для работников и жителей, обитающих рядом с производством, пыль наносит ущерб и самому предприятию. Пылевой налет пагубно влияет на работу оборудования, ухудшает состояние вентиляционной системы и теплообменников. Эти факторы могут привести к снижению качества изготавливаемой продукции и даже повысить ее себестоимость за счет поломок и более быстрого износа используемой техники.

Именно поэтому качественное улавливание и нейтрализация пыли является неотъемлемым этапом всего технологического процесса на производстве. Рукавный фильтр эффективно справляется с поставленными задачами и оберегает не только природу и людей, но и оборудование предприятия.

Как устроен и работает рукавный фильтр?

Очистительное оборудование с рукавным фильтром может использоваться как часть внутренней вентиляции, предусматривающей возврат очищенного воздуха обратно в помещение, так и как система полного очищения воздуха перед его выбросом в окружающую среду.

Рукавный фильтр представляет собой достаточно несложную конструкцию, которая состоит из основных элементов:

• корпуса для фильтровальных узлов;
• камер для чистого и грязного воздуха;
• бункера и опоры;
• впускного клапана, через который проходит воздушная смесь;
• очищающего рукава или комплекса рукавов, которые расположены на пути прохождения воздуха;
• выходного клапана с регулятором давления, пропускающего очищенный поток;
• системы для регенерации фильтра, которая позволяет периодически очищать рукав от пыли.

Конструкция устройства рассчитана на пропуск достаточно большого количества воздуха или газа. Потоки, увлекаемые входным клапаном, проходят сквозь систему, оставляя частички пылевых или сажевых загрязнений на поверхности фильтра на тканой или нетканой основе.

Фильтр может быть одиночным, однако более действенными остаются комплексы с батареей рукавов, которые эффективнее очищают воздух. После рукава переработанный воздух выпускается через выходной клапан, оснащенный автоматикой для регулирования давления.

Фактически конструкция выполняет три основные задачи:

• качественно очищает газовоздушную смесь от загрязнителей;
• обеспечивает равномерность пылевой нагрузки;
• регулирует количество поступающего для фильтрации воздуха.

Сепарация мелких частиц, находящихся в отработанном воздухе, дает возможность обеспечить должную чистоту выпускаемого потока. Нежелательные взвеси надежно удерживаются внутри рукава, который самостоятельно очищается во время фазы регенерации.

Основные виды фильтрующих рукавов

Выбор подходящего рукавного фильтра основывается на особенностях производства и характере продуцируемой в его процессе пыли. Главными критериями, на которые стоит опираться при подборе этого оборудования, являются производительность установки и глубина очистки входящего воздуха. Остальные параметры являются индивидуальными: степень их важности зависит от производственных условий.

Например, выбор материала, из которого выполнен фильтр, полностью зависит от особенностей пылевых загрязнителей, которые возникают во время производства.

№1: Различие по производительности оборудования

Рукавные фильтры разделяются на два основных типа: круглые и плоские. Первый вид рассчитан на эксплуатацию на предприятиях с большой пылевой нагрузкой и способен пропускать и очищать достаточно серьезные объемы воздуха: более 100 тыс. м 3 в час.

Плоские рукава обладают более скромной производительностью, однако имеют и более компактную конструкцию. Подобные очистительные системы подойдут для цехов с небольшой пылевой нагрузкой.

№2: Классификация по типу установки рукавов

По типу установки системы с рукавными фильтрами могут быть вертикальными либо горизонтальными. Последние остаются более эффективными, как как пропускают большее количество воздуха или газа.

Сам путь прохождения потока по рукаву является вполне продолжительным, поэтому поры материала фильтра улавливают больше загрязнителей.

Различают рукава и по форме: эллипсоидные, цилиндрические, прямоугольные.

№3: Разновидности по материалу изготовления

На классификацию и принцип работы рукавного фильтра влияет и материал, из которого выполнен фильтровальный элемент. Зачастую он изготавливается из ткани.

Это может быть как натуральные хлопок или шерсть, так и синтетические материалы:

• полиэфир;
• стекловолокно;
• полиамид;
• мета-арамид;
• политетрафторэтилен;
• полиакрилонитрил и пр.

Выбор материала рукава основывается на типе производства, характеристиках фильтруемой смеси, дисперсности и свойствах пыли, агрессивности среды.

В последнее время особой популярностью пользуются нетканые фильтры с более однородной и мелкопористой структурой, которые благодаря волокнистой поверхности удерживают больше загрязнителей.

№4: Классификация по способу регенерации

Метод восстановления фильтров можно считать еще одной категорией классификации этих устройств. Регенерация рукавного узла является важным этапом работы конструкции, поэтому ей стоит уделить особое внимание.

Фактически регенерация представляет собой процесс очищения рукава от скопившейся грязи.

Процедура может осуществляться несколькими методами, выбор которых зависит от характера пыли:

1. Виброочистка, в процессе которой рукав или батарея рукавов интенсивно встряхиваются, после чего частицы загрязнений падают в специальный бункер для последующего удаления. Из него пыль убирается с помощью системы пылетранспорта: винтового или пневматического конвейера, поворотного тамбура, скребковой цепи, шиберного или клапанного затвора.
2. Импульсная продувка или пневмоочистка. Фильтр подвергается импульсной продувке или пневматической очистке с помощью обратного потока воздуха, который выбивает микрочастицы из пор.
3. Комбинированная очистка. Батарея или одиночный рукав подвергаются комбинированному очищению, в процессе которого фильтр встряхивается и обдается потоками чистого воздуха.

Виброочистка может происходить не только автоматически: процесс регенерации порой осуществляется вручную благодаря специальной ручке и называется механическим очищением рукава.

Но чаще всего процесс регенерации осуществляется автоматически благодаря работе датчиков загрязнения, которые реагируют на количество собранного сора и определяют давление и пропускную способность рукава. Если давление на выходе конструкции падает, сенсор запускает процесс продувки или механизм встряхивания.

При низкой пылевой нагрузке в условиях неагрессивной среды на небольшом производственном участке полноценное функционирование рукавного фильтра может достигать и пяти лет, после истечения которых потребуется его плановая замена.

Особенности замены рукавного фильтра

Как и установка, замена пришедших в негодность фильтров осуществляется на основании проектной документации и условий, в которых функционирует очистительное устройство.

Учитывается множество ключевых факторов:

• пылевая нагрузка;
• дисперсность пыли и ее качества;
• характеристики рабочей среды;
• производительность самого фильтра;
• место монтажа;
• глубина очистки смеси и пр.

Если в батарее вышел из строя всего один рукав, можно отсечь его работу без замены. Для этого фильтр закупоривается на уровне трубной решетки. Удалять продувочную трубу или каркас при этом не нужно.

Если же узел требует полной замены, необходимо выполнить следующие действия:

1. Перекройте заслонки на входе и выходе в отсек, если это предусмотрено конструктивными особенностями системы.
2. Через смотровое окно снимите продувочную трубу, ведущую к заменяемому рукаву или батарее.
3. Снимите каркас рукава.
4. Удалите рукав из конструкции. Его можно поднять по трубной решетке либо сбросить в бункер для пыли. В последнем случае фильтр нужно будет удалить из отсека через смотровое окно.
5. Установите новый рукав в обратном порядке. После подсоединения закрепите каркас, подведите продувочную трубу.

После мероприятий по замене необходимо провести пробный пуск оборудования, чтобы убедиться в его работоспособности.

Доверять замену лучше специализированной компании, работники которой имеют навыки и опыт по снятию и монтажу рукавных фильтров.

У нас на сайте есть также статья с подробной инструкцией по замене фильтра в приточной вентиляции.

Достоинства и недостатки приспособлений

Как и любое другое очистительное оборудование и системы, к примеру, аспирация, рукавный фильтр имеет свои особенности эксплуатации, в процессе которой выявляются характерные преимущества и недостатки системы.

Достоинств у подобного комплекса значительно больше, чем изъянов, поэтому рукавные фильтры широко применяются в различных сферах производства.

К неоспоримым плюсам рукавных фильтров можно отнести следующие особенности:

1. Конструкция является универсальной, поэтому легко интегрируется в вентиляционную и очистительную системы разных производственных отраслей.
2. Комплекс с рукавным фильтром легко встраивается в технологичную линию и малотребователен к объемам площади, необходимой для его обустройства.
3. Степень очистки газовоздушной смеси достигает 90-99%, что является предельно высоким показателем для системы сухого очищения.
4. Фильтрация происходит одинаково эффективно как при предельно низкой температуре воздуха, так и в условиях отапливаемого помещения.
5. Управление комплексом является очень простым и может быть полностью автоматизировано.
6. Плановая замена отработанных рукавных фильтров осуществляется раз в два-три года.

Кроме преимуществ рукавный фильтр имеет и незначительные недостатки. Главным из них является необходимость подвода сжатого воздуха в условиях фильтрации объемов воздуха более 150 м 3 в час.

Для определенных типов производства или агрессивных условий эксплуатации могут понадобиться фильтры из дорогостоящих материалов, например, стекловолокна или мета-арамида, которые более устойчивы к износу.

В системе вентиляции используются также и другие виды фильтров. Подробнее о воздушных и угольных системах фильтрации мы говорили в следующем материале.

Выводы и полезное видео по теме

Строение и принцип работы очистительной системы с рукавным фильтром наглядно показан на видео ниже:

Процесс испытания рукавов и механизм очищения фильтров продемонстрирован производителем очистительного оборудования:

Рукавный фильтр – один из самых простых и эффективных способов сухого очищения воздуха от пыли различного происхождения. Универсальную систему можно успешно интегрировать практически в любой технологический процесс, в ходе которого образуются большие объемы фильтрационной среды, требующей максимального удаления нежелательных взвесей. Рукава достаточно просты в замене, не требуют сложного или дорогого обслуживания. Поэтому владельцам производственных мощностей обязательно стоит присмотреться к подобному виду очищения отработанного воздуха.

Хотите дополнить изложенный выше материал полезными сведениями или рассказать об особенностях применения фильтров, исходя из личного опыта? Пишите свои замечания и дополнения, задавайте вопросы нашим экспертам – блок обратной связи расположен ниже.

Источник