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

Рукавные воздушные фильтры для очистки воздуха от пыли

Чтобы очистить пылегазовоздушные составы, следует воспользоваться рукавным фильтром. Это приспособление для пылеулавливания «сухого» вида, которое обладает высокой степенью надежности и отличного качества обработки. Ни одно снакбжение, будь то мокрая очистка или электрофильтры, не может сравниться с рукавным фильтром, ведь оснащен фильтрующими приспособлениями, их можно использовать при высокой температуре, ведь они изготовлены из полиамида и политетрафторэтилена.

Рукавный фильтр является универсальным оборудованием, потому что его, по сути, можно применять в разных технологических процессах. При этом он одинаково будет эффективен. Вам не придется постоянно контролироваться его работу, потому что он функционирует беспрерывно.

Если вам нужен рукавный фильтр определенного размера и с определенными конструктивными особенностями, которые подошли именно под ваши условия эксплуатации, то вы можете такой прибор заказать, потому что такие приспособления могут изготавливаться по индивидуальным пожеланиям. Вам, главное, нужно обязательно указать, какой пылеобразующий состав приходится преимущественно очищать. Изготовители, отталкиваясь от этого, подберут вам правильный материал для изготовления рукавного фильтра.

Где обычно применяется рукавный фильтр:

1. При изготовлении строительных материалов. 2. В области цветной и черной металлургии. 3. В процессе литейного производства. 4. В процессе автомобилестроения. 5. В энергетической и горнодобывающей, мебельной, стекольной и химической промышленностях. 6. В производстве продуктов питания. 7. При обработке металла.

Важные факторы работы рукавного фильтра

В процессе выбора данного фильтра нужно учитывать несколько основных моментов, в число которых входят такие пункты, как:

· температурные данные точки росы со степенью влаги; · давление, а также температурные данные; · качества газов, их взрывоопасность и объемы среды, которая должна очищаться; · плотность пыли и ее вид; · как происходит этот этап; · токсичность веществ состава пыли.

Для того чтобы рассчитать рукавный фильтр, необходимо сначала установить, в каком количестве расходуется продувочный газ с запыленными составами, которые приходятся на материал, а затем учесть, с какой скоростью происходит процесс фильтрации тканью, и она была выбрана для изготовления рукавного фильтра. Как эксплуатировать рукавный фильтр?

Устройство и схема

Устройство рукавных фильтров их технические характеристики незначительно отличаются у разных производителей. Основные блоки и принципиальная схема конструкции состоит из следующих элементов:

  • Камера грязного газа
  • Камера чистого газа
  • Корпус рукавного фильтра
  • Монтажная плита (разделительная плита между чистой и грязной камерой)
  • Фильтровальные рукава
  • Система регенерации с ресиверами, пневмоклапанами, продувочными трубами
  • Бункер с устройством выгрузки уловленной пыли и опорами
  • Система автоматики управления

Конфигурация фильтра отличается в зависимости от условий эксплуатации и может быть дополнена площадками обслуживания, системой автоматической выгрузки бункера, пневмо или вибро системой сводообрушения бункера, системой аварийного подмеса наружнего воздуха для снижения температуры. В случае расположения оборудования на улице, во избежание образования конденсата на корпусе, фильтр оснащается обогревом пневмоклапанов и бункера, а так же теплоизоляцией.

Для фильтрации взрывоопасной пыли, например при производстве муки, цемента, угольных предприятиях, фильтры изготавливаются во взрывозащищенном исполнении. Взрывозащищенное исполнение рукавного фильтра предполагает использование фильтровальных рукавов с антистатическим покрытием, что предотвращает образование статического заряда на поверхности фильтрующего материала. Так же на корпусе фильтра устанавливаются взрыворазрывные мембраны, которые высвобождают избыточное давление в случае взрыва.

Фильтровальный материал рукавов подбирается исходя из особенностей фильтруемой среды, свойств и дисперсности пыли. Основные материалы, используемые в рукавных фильтрах: полиэстер (PE), мета-арамид (AR), полиимид (P84), стекловолокно (FG), политетрафторэтилен (PTFE), полиакрилонитрил (PAN), полифениленсульфид (PPS) и другие.

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.

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.

Принцип работы

Принцип работы рукавныйх фильтров основан на прохождении грязного воздуха через поры нетканного фильтрующего материала. Запыленный воздух по газоходу через входной патрубок попадает в камеру грязного газа и проходит через поверхность фильтровальных рукавов. Пыль оседает на фильтрующем материале, а очищенный воздух попадает в камеру чистого газа и затем удаляется из фильтра. По мере накопления пыли на поверхности фильтрующего материала возрастает сопротивление движению воздуха и снижается пропускная способность фильтровальных рукавов. Для очистки рукавов от уловленной пыли осуществляется их регенерация сжатым воздухом или вибровстряхиванием, в зависимости от метода регенерации рукавного фильтра. Сброшенная с рукавов пыль попадает в бункер накопитель и через устройство выгрузки удаляется. Подробнее про импульсную продувку рукавных фильтров.

Импульсная регенерация фильтров производится предварительно подготовленным сжатым воздухом класса 9 по ГОСТ17433-80 давлением от 4 до 8 Бар. Расход сжатого воздуха индивидуален для каждого фильтра и отражен в технических характеристиках. Регенерация рукавов происходит в автоматическом режиме по таймеру или сигналу о перепаде давления (по дифманометру), без остановки работы фильтра.

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.

Метод очистки с помощью приборов, использующих фотокатализаторы

Следующие приборы, работают аналогично фильтрам НЕРА, то есть очистка включает несколько этапов. Они полностью уничтожают вредные примеси, и даже микроорганизмы, находящиеся в воздушных массах. Такие приборы снабжены катализатором, ультрафиолетовой лампой, иногда дополняются устройством, генерирующим ионы, фильтрами, использующими активированный уголь или металлическими пластинами, работающими на основе электростатистического поля. Такие приборы являются самыми эффективными среди устройств, занимающихся очисткой воздушного пространства. Ко всему прочему, они экологичны, безопасны в применении, экономичны и неприхотливы в уходе.


Приборы, оснащенные фотокатализатором, полностью уничтожают любые примеси в воздухе

Принцип работы рукавных фильтров

Очистка воздушной среды происходит в несколько этапов:

Этап № 1

Пылевоздушная смесь за счет разряжения, создаваемого вентилятором, поступает в корпус фильтра, состоящий из «грязной» и «чистой» камер. Очищаемый газ проходит через «грязную» камеру, внутри которой располагаются фильтровальные элементы (фильтр-рукава, натянутые на каркасную сетку), на которых проходит процесс фильтрации. Проходя через фильтровальные рукава, изготовленные из фильтровального полотна полиэстер, пыль задерживается на них. Очищенный газ выходит из фильтра через выходной фланец. Пыль задерживается на рукавах и ссыпается вниз.

Этап № 2

При нарастании слоя пыли на поверхности фильтр-полотна, срабатывает система регенерации, которая встряхивает фильтр-рукава импульсом сжатого воздуха изнутри. Система регенерации обеспечивает своевременную очистку рукавов от пыли и поддерживает номинальную газопроницаемость фильтровальных элементов и срабатывает при увеличении гидравлического сопротивления между «грязной» и «чистой» полостями корпуса фильтра.  При достижении определенного значения сопротивления происходит встряхивание рукавов импульсом сжатого воздуха изнутри. Пыль ссыпается в подрукавный бункер.

Этап № 3

Разгрузка бункера осуществляется шлюзовым затвором (совместно со шнеком), обеспечивающим необходимую герметичность фильтра при выгрузке пыли. Выгрузка пыли из бункера должна производиться регулярно по мере накопления пыли в бункере. Не допускается накопление пыли в бункере более половины его объема. В зависимости от комплектации фильтра: на корпусе бункера устанавливается предельный выключатель уровня заполнения сыпучих материалов; на выходе из бункера устанавливается шлюзовой питатель. Все органы управления выгрузкой пыли, расположены в шкафу управления пыле-выгрузкой.

Функции и назначение

При производстве на предприятиях постоянно загрязняется воздух частичками обрабатываемых материалов. Даже если в цехе установлена хорошая вентиляция, то помещение все равно невозможно полностью очистить, если не использовать специализированное оборудование, к примеру, промышленный фильтр. К основным задачам таких установок относится избавления окружающей среды от технических примесей и частичек пыли.

Некоторые модели также могут осуществлять газоочистку. Если говорить простыми словами, то они выводят из воздуха дым, испарения и производственные газы. Поддерживают и функцию глубокой подготовки окружающего воздуха. То есть они могут дезинфицировать и обеззараживать окружающую среду и даже регулировать микроклиматические характеристики.

Система регенерации может быть двух типов:

  • стандартная — очистка газа и регенерация осуществляются одновременно;
  • режим, предназначенный для сложных условий эксплуатации. Он производится при отключении той или иной секции работающего оборудования.

Эксплуатация в сложных условиях

Рукавный фильтр, характеристики которого подбираются в соответствии с условиями применения, подходит для работ на открытом воздухе и внутри помещений. В первом варианте требуется дополнение в виде следующих составных элементов:

  • теплоизоляция корпусной части, которая имеет особое значение при конденсации паров;
  • подогрев бункеров оборудования и системы регенерации;
  • специальное укрытие, предотвращающее воздействие атмосферных явлений.

Среди основных разновидностей устройств стоит отметить двухрядную конструкцию, в средней части которой размещаются патрубки для входа загрязненного и очищенного газа, а также однорядную, в которой патрубки находятся на боковой части конструкции.

Транспортировка оборудования производится грузовым транспортом. Для упрощения данного процесса рукавный фильтр, чертеж которого представлен выше, реализуется в частично разобранном виде. Узлы изготавливаются в различных вариациях в соответствии с условиями эксплуатации. Для сборки конструкции используется сварной метод и болтовые соединения. Большая часть устройств предназначена для функционирования при избыточном разряжении или давлении.

Смотреть галерею

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).

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.

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.

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.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий

Adblock
detector