عمومیبرترین های کسب و کار

بگ فیلتر چقدر دوام می آورند؟

در بگ فیلترها و انواع آنها + آشنایی با کاربرد آن

بگ فیلتر و غبارگیر صنعتی نوعی از تجهیزات صنعتی است که برای کنترل آلودگی هوا به کار برده می‌شود. بگ فیلتر و غبارگیر به خصوص در دیگ‌های بخار مورد استفاده قرار می‌گیرد. در واقع نقش اصلی بگ فیلتر یا همان غبارگیر کنترل سطح دی اکسید گوگرد و سایر آلودگی‌ها است. در این نوشته به معرفی انواع بگ فیلتر و نکات مهم در مورد این نوع تجهیزات صنعتی خواهیم پرداخت.

انواع بگ فیلتر و غبارگیر و نحوه‌ی کار آن

بگ فیلتر و غبارگیر دارای انواع مختلفی است که شامل مواردی مانند شیکر Shaker، اییر ریورس Air Reverse و پالس جت Pulse Jet می‌شود. باید گفت که بگ فیلتر نوع پالس جت یکی از کارآمدترین انواع غبارگیر به شمار می‌آید. کاربرد تمامی انواع بگ فیلتر و غبارگیرها گرفتن آلودگی‌ها و ذرات گرد و غبار است. در این قسمت به بررسی نحوه کارکرد بگ فیلتر خواهیم پرداخت.

جنس فیلتر و غبارگیر

بگ فیلتر و غبارگیر از الیاف پارچه‌ای و بافت فیبری ساخته می‌شوند. به عنوان مثال کیسه‌ها از مواد مختلفی مانند پنبه بافته شده یا نمدی، پنبه مصنوعی، یا الیاف شیشه ساخته می‌شوند.

نحوه کار بگ فیلتر

نحوه‌ی کار بگ فیلتر به این شکل است که ابتدا گرد و غبار وارد محفظه فیلتر پارچه‌ای می‌شود. سپس ذرات کوچک گرد و غبار روی کیسه‌های فیلتر جمع می‌شوند. هنگامی که ضخامت لایه گرد و غبار انباشته شده به سطحی می‌رسد که جریان از طریق سیستم محدود شده است ( افت فشار یا دلتا P )، فرایند تمیز کردن بگ آغاز می‌شود.

نحوه تمیزکاری

فرایند تمیز کردن بگ فیلتر می‌تواند در حالی که محفظه هنوز از خط تولید خارج نشده باشد و همچنان در مسیر گاز قرار گرفته باشد، یا در حالی که از خط تولید جدا و ایزوله باشد، انجام شود. پس از تمیز شدن، محفظه دوباره در سرویس قرار می‌گیرد و فرآیند فیلتر از ابتدا شروع می شود.

سه روش کارآمد برای فرآیند تمیز کردن در بگ فیلتر و غبارگیر وجود دارد که عبارت هستند از:

– هوای معکوس یا ایر ریورس ( تمیز کردن با گاز )

– پالس ایر یا همان پالس جت ( تمیز کردن با هوای فشرده )

– شیکر ( تمیز کردن مکانیکی )

نحوه کار یک فیلتر و غبارگیر

به طور دقیق‌تر نحوه‌ی کار بگ فیلتر و غبارگیر پالس جت به این شکل است. بگ فیلتر پالس جت Pulse Jet از یک بدنه فلزی توخالی چهار طرفه تشکیل می‌شود که انتهای آن به شکل مخروط است. همچنین، نوع جعبه‌ی قفس مانندی برای حفظ و نگهداری کیسه‌های فیلتر وجود دارد. این قفس‌ها توسط مواد بگ فیلتر پوشانده شده‌اند. پس از پوشاندن این قفس‌ها با کیسه‌های فیلتر، بگ به صورت لوله‌ای هندسی ظاهر می شود که انتهای پایینی بسته است. در حالی که طرف دیگر آن برای خروج گازهایی که وارد دودکش می‌شوند، و ورودی هوای تحت فشار باز است.

گازهای خروجی از دیگ بخار

در حین کار یک دیگ بخار ، گازهای خروجی از دیگ بخار وارد بدنه بگ فیلتر می شوند. در این هنگام، این گازهای خروجی با سطح خارجی بگ فیلترها (که به شکل لوله است) تماس پیدا می‌کنند. از آنجا که فن یا هواکش یک اثر مکش مداوم ایجاد می‌کند، گازهای خروجی بر اثر مکش هواکش وارد قفس بگ فیلتر می‌شوند. به این طریق ذرات گرد و غبار با اندازه بزرگتر در سطح فیلتر جمع می شوند و گازها از طریق خروجی از بگ فیلتر خارج می‌شوند.

آلودگی‌ها و ذرات و غبارها

در مرحله‌ی بعد، آلودگی‌ها و ذرات گرد و غبار که به سطح بگ فیلتر چسبیده‌اند، توسط هوای فشرده تأمین شده توسط سیستم پالس جت که در قسمت بالای بگ فیلتر نصب شده است، جدا می شوند. این هوای فشرده از قسمتی که گازها از بگ فیلتر خارج می‌شوند، وارد شده و این هوای فشرده به سطح داخلی بگ فیلتر برخورد می کند. در نتیجه آلودگی‌ها و ذرات گرد و غبار چسبیده، از هم جدا می‌شوند. آلودگی‌ها و ذرات گرد و غبار به این ترتیب جدا شده و در قسمت پایین بگ فیلتر جمع می شوند.

نکات مهم هنگام انتخاب بگ فیلتر و غبارگیر

باید گفت که امروزه بگ فیلترها توسط تولید کنندگان زیادی ساخته می‌شوند و اگر قصد خرید بگ فیلتر یا غبارگیر را داشته باشید، ممکن است در مورد انتخاب بگ فیلتر خوب سوالاتی برای شما پیش بیاید. استفاده از هواکش فشار قوی یک راه عالی برای تهویه میباشد. در این قسمت از مطلب به بررسی چند نکته ی مهم که هنگام خرید بگ فیلتر یا غبارگیر باید به آن توجه کنید، خواهیم پرداخت.

یکی از مهم‌ترین نکات در مورد خرید بگ فیلتر توجه به نوع مواد به کار رفته در ساخت آن است. با توجه به اینکه کیسه‌ها از جنس‌های مختلفی ساخته می‌شنود، هنگام امتخاب کیسه فیلتر باید به موارد زیر توجه نمود.

– دمای گاز ( دمای جریان هوای گرد و غبار ورودی)

– میزان رطوبت ( میزان رطوبت در جمع کننده و ماهیت هیدروسکوپی گرد و غبار)

– ماهیت الکترواستاتیک یا ماهیت الکتریکی ذرات گرد و غبار

– میزان سایش ناشی از ذرات گرد و غبار یا میزان خورندگی ذرات

– مقاومت اسیدی و مقاومت قلیایی پارچه

– قابلیت پارچه برای آزاد کردن هر چه آسان‌تر گرد و غبار

– قابلیت نفوذ پذیری پارچه برای عبور هوا

– اندازه ذرات گرد و غبار

– قیمت کیسه

علاوه بر این موارد لازم است که به مواردی مانند افت فشار، سرعت فیلتراسیون و سرعت گاز بین کیسه‌ها توجه نمود.

افت فشار

افت فشار یک متغیر بسیار مهم در طراحی بگ فیلتر است و مقاومت در برابر جریان هوا از طریق کیسه فیلتر را تعیین می‌کند. هرچه افت فشار بیشتر باشد ، مقاومت در برابر جریان هوا بیشتر خواهد بود. افت فشار معمولاً با واحدهای میلی بار، میلی متر جیوه یا میلی متر آب سنجیده می‌شود.

سرعت فیلتراسیون چیست؟

سرعت فیلتراسیون به معنی نسبت هوا به پارچه ( A/C ) است. نسبت هوا به پارچه یا نسبت گاز به پارچه، به صورت نسبت گاز فیلترشده در هر متر مکعب در هر دقیقه تعریف می‌شود.

سرعت گاز به چه معنا است؟

سرعت گاز به سرعت عمودی گاز بین کیسه‌های فیلتر گفته می‌شود. این سرعت بر حسب متر در دقیقه تعریف می‌شود. واحدهای معمولی دیگری که برای سنجش سرعت گاز استفاده می‌شوند عبارت هستند از فوت / دقیقه، یا سانتی متر در ثانیه.

برای اطلاعات بیشتر در مورد تولید کننده غبارگیر صنعتی با ما همراه باشید.

معرفی سیستم های غبارگیر پارچه ای

یک یونیت فیلتر پارچه ای (fabric filter unit) شامل یک یا چند ردیف از کیسه های پارچه ای می باشد که ایزوله می باشند.این فیلترها به اشکال مدور، مسطح، یا اشکال هندسی دیگر و یا به صورت کارتریج می باشند که به منظور کنترل ذرات غبار و جدا کردن آن ها از گاز یا هوای عبوری استفاده می شوند.

در تاسیسات و محیط های صنعتی گازها یا هوای محیط که دارای غبار یا ذرات ریز هستند از این فیلترها عبور می کنند و ذرات آن ها در سطح داخل کیسه جدا می شوند که باعث می شود پس از عبور هوا از فیلتر شاهد ورود جریانی از هوای تمیز به  اتمسفر باشیم.

فیلترها به طور متناوب در بازه های زمانی خاص به دلیل انباشت غبار نیاز به تمیز کردن خواهند داشت. در دوره تمیز کردن فیلتر تلاش می شود تا غبار و ذراتی که به تدریج در فیلتر جمع شده اند با روش های مختلفی از سطح آن جدا شده و دور ریخته شوند.

فیلترهای پارچه ای ذراتی را جمع می کنند که دارای اندازه ای بین کمتر از یک میکرون تا چند صد میکرون هستند. بازده آن ها در جدا گردن ذرات معلق به طور معمول بین ۹۹ تا ۹۹.۹ درصد می باشد. این بازده متغیر است و ضخامت لایه فیلتر یکی از عوامل تاثیرگذار در بازده فیلتر در حذف غبار محسوب می شود.

همان طور که گفته شد فیلتر با منافذی که دارد و سطوحی که برای به دام انداختن ذرات ریز فراهم خواهد کرد می تواند باعث حذف آن ها از جریان هوا شود. در بسیاری از فیلترها می توان تا دمای ۵۰۰ درجه فارنهایت و تا ماکزیمم ۵۵۰ درجه فارنهایت پیکربندی خوبی را برای حذف غبار داشت.

یک سیستم برای جدا کردن غبار و ذرات معلق در هوا یا گازهایی که از آن عبور می کنند نیاز به انرژی دارد و بیشتر این انرژی برای جبران افت فشار گاز در داخل سیستم کانال کشی، در غبارگیر و داخل بگ فیلترها صرف می شود. میزان نوعی افت فشار در این سیستم ها در محدوده ۵ تا ۲۰ inches of water است. فیلترهای پارچه ای در مکان هایی استفاده می شوند که نیاز به جمع آوری گرد و غبار با بازده بالا می باشد.

محدودیت هایی در کار سیستم با توجه به دمای گاز و خورندگی ذرات موجود در هوا وجود دارد که به دلیل چسبندگی ذرات باعث تحت تاثیر قرار گرفتن پارچه خواهد شد و برای همین از نظر اقتصادی استفاده از این فیلترها ممکن است هزینه های در بر داشته باشد.

متغیرهای اصلی در این پروسه را می توان مشخصات ذرات غبار، مشخصات گاز در حال عبور،طول کانال ها،زاویه انشعابات و مشخصات پارچه مورد استفاده در فیلتر دانست.

مهم ترین پارامتر طراحی سیستم نسبت هوا یا گاز به سطح air to cloth ratio می باشد که بر حسب فوت مکعب بر دقیقه وارد هر فوت مربع از سطح پارچه یا فیلتر خواهد شد.

پارامتر معمول دیگری که مد نظر قرار می گیرد مربوط به افت فشار در فیلترها می باشد.

مشخصه مهمی که فیلترهای پارچه ای را از فیلترهای دیگر متمایز میکند، امکان تمیز کردن سطح فیلتر به طور متناوب برای استفاده  طولانی مدت و بدون وقفه از آن ها می باشد.

البته همه فیلترها را نمی توان تمیز کرد. برای مثال فیلترهای مورد استفاده در کوره ها، فیلترهایی با بازده بالا HEPA، فیلترهای با بازده گردش هوای بالا HEAF، و فیلترهای خودکار القای هوا مثال هایی از فیلترهایی هستند که باید پس از جمع شدن لایه غبار بر روی آن ها دور انداخته شوند.

این فیلترها به طور معمول از یک فیبر که بر روی یک فریم قرار داده شده است ساخته شده اند. از این فیلترها در موقعیت هایی استفاده می شود که غلظت غبار و ذرات معلق در هوا کم است.

اما فیلترهای پارچه ای به طور معمول از جنس خاص و انواع پارچه ی دوخته شده یا متصل شده به هم تشکیل شده اند که به اشکال خاص در آمده و بر روی سخت افزار خاصی قرار گرفته اند. از این فیلترها در رنج گسترده ای از کاربردها که غلظت های مختلفی از گرد و غبار در فضا وجود دارد استفاده می شود.

یک نوع دیگر از فیلترهای پارچه ای هستند که در دهه های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ میلادی توسعه یافته اند و تولید آن ها به صورتی است که از نظر الکترواستاتیکی ارتقا یافته اند. این فیلترها به طور قابل ملاحظه ای افت کمتری در فشار یا سرعت عبور هوا در مقایسه با فیلترهای معمولی دارند. در حال حاضر در بعضی از کاربردها از این فناوری در فیلترهای مورد استفاده در سیستم غبارگیر استفاده می شود.

جالب است بدانید که بر اساس برآوردهایی که در مورد میزان هزینه استفاده از فیلترهای مختلف انجام شده است مشخص شده که غبارگیرهایی که از نظر الکترواستاتیکی ارتقا یافته اند هزینه های کمتری در طول عمر مفید خود در مقایسه با غبارگیرهای معمولی خواهند داشت.

با این وجود هدف از این فصل تمرکز بر روی فیلترهای پارچه ای یا بگ هایی است که در حال حاضر به طور تجاری در بسیاری از تاسیسات وجود دارند. برای همین در صورتی که علاقه مند به آشنایی با فیلترهای ارتقا یافته الکترواستاتیکی هستید می توانید از منابع دیگر استفاده کنید.

توضیحاتی در مورد پروسه فیلتر کردن

در این بخش انواع فیلترهای پارچه ای و تجهیزات جانبی مورد نیاز برای سیستم غبارگیر از یک دیدگاه عمومی مورد بحث قرار گرفته اند. پس از آشنایی اولیه با این فیلترها، چگونگی جداسازی ذرات با استفاده از بگ ها مورد بحث و بررسی قرار گرفته و اصول سایزبندی فیلترها بیان شده است.

فیلترهای پارچه ای را می توان به چند روش دسته بندی کرد:

  • یکی از این دسته بندی ها با توجه به روش تمیز کردن فیلتر (با تکان دادن فیلتر shaker، عبور جریان هوا در جهت مخالف یا ریورس ایر یا جریان معکوس، یا روش پالس جت pulse jet) انجام می شود.
  • فیلترها را می توان با توجه به جهت عبور گاز یا هوا (از داخل کیسه فیلتر به سمت خارج و یا برعکس) نیز دسته بندی کرد.
  • با استفاده از محل فن در سیستم (مکش (ساکشن) یا فشار) نیز می توان به دسته بندی فیلترها پرداخت.

علاوه بر این یک معیار مهم و شناخته شده برای دسته بندی فیلترهای پارچه ای اندازه آن ها است. بر این اساس یک بگ می تواند کوچک، متوسط، یا دارای ظرفیت بالا برای عبور گاز یا جریان هوا باشد. از بین روش های ذکر شده برای دسته بندی این فیلترها روش تمیز کردن بگ یکی از روش هایی است که باعث تمایز این فیلترها از یکدیگر به طور قابل ملاحظه ای خواهد شد.

برای همین ما تمرکز خود را بر روی پروسه تمیز کردن بگ ها قرار خواهیم داد و به این منظور فیلترهای پارچه ای در ادامه متن با توجه به روش مورد استفاده برای تمیز کردن کیسه فیلتر مورد بررسی قرار گرفته اند.

تمیز کردن فیلتر با تکانه shaker

وجه تشابه همه روش هایی که مورد بررسی قرار خواهند گرفت این است که برای هر یک از روش های تمیز کردن فیلتر باید انرژی کافی برای غلبه بر نیرویی که باعث چسبندگی ذرات به فیلتر می شود صرف شود تا بتوان شاهد تمیز شدن دوباره بگ فیلتر بود.

در روش تمیز کردن فیلتر با تکانه یا شیکر که جریان هوا از داخل به خارج است، انتقال انرژی برای این کار با استفاده از معلق کردن کیسه به یک گیره یا چهارچوب که توسط موتور الکتریکی در نوسان است صورت می پذیرد.

حرکت یا نوسان فیلتر می تواند به چند شیوه ایجاد شود. اما معمولا این نوسان با ایجاد موج سینوسی برای به تکان در آوردن کیسه فیلتر  به وجود خواهد آمد.

در این روش در حالی که پارچه نسبت به خط مرکزی فیلتر در حرکت است، ذرات غبار همراه پارچه حرکت خواهند کرد. در نهایت وقتی که پارچه به طور کامل کشیده شد، ذرات غبار مجبور می شوند از فیلتر جدا شوند.

    برای غبارگیرهای کوچک و تک بخشی که به طور معمول به طور متناوب استفاده می شوند، یک اهرم که به شیکر shaker متصل است ممکن است به طور دستی برای انجام این کار استفاده شود.

    در غبارگیرهای بزرگ تر و چند بخشی به طور معمول از یک تایمر یا سنسور فشار برای تشخیص زمان مناسب برای تکان دادن فیلتر با شیکر و تخلیه ذرات استفاده می شود.

در این غبارگیرها بخش های مختلف به طور منظم یکی از پس دیگری تمیز می شوند تا به طور خودکار سیستم غبارگیر به طور دوره ای تمیز شود.

در این مواقع ورود جریان هوا به بخشی از غبارگیر (که زمان تمیز کردن آن فرا رسیده است) متوقف می شود و مکانیزم به تکان در آوردن فیلترها آغاز خواهد شد تا ظرف چند ثانیه تا یک دقیقه و یا بیشتر شاهد تمیز کردن و جدا شدن غبار از فیلترها باشیم.

فرایند تمیز کردن فیلترها ممکن است که تکرار شود و پس از آن بخشی از غبارگیر که از مدار خارج شده است دوباره به خط باز خواهد گشت تا به فیلترینگ هوا ادامه دهد.

با توجه به این که در هنگام تمیز شدن یک بخش از غبارگیر امکان گردش هوا از آن وجود ندارد، باید ظرفیت جمع آوری ذرات معلق غبارگیر بیشتر از ظرفیت مورد نیاز باشد تا جبران از دور خارج شدن بخشی از فیلترها که افلاین شده اند شده باشد.

لازم به ذکر است که پارامترهایی که تمیز کردن را تحت تاثیر قرار خواهد داد شامل دامنه و فرکانس تکانه ها و میزان کشیدگی کیسه خواهد بود. دو پارامتر اول بخشی از طراحی سیستم غبارگیر هستند و به سادگی امکان تغییر آن ها وجود ندارد. اما کشیدگی کیسه هنگام نصب آن قابل تنظیم است.

به طور معمول فرکانس تکانه های شیکر برابر با ۴ هرتز یعنی چهار بار در ثانیه است و دامنه نوسان ها نیز حدود ۲ تا ۳ اینچ می باشد که در حدود ۵ تا ۷.۵ سانتی متر خواهد بود. توجه داشته باشید که میزان جا به جایی کیسه در هنگام تکانه ها ممکن است دو برابر دامنه و در حدود ۱۰ تا ۱۵ سانتی متر باشد.

در بعضی از سیستم ها کیسه به گونه ای نصب شده است که امکان تنظیم میزان کشیده شدن پارچه کیسه آن به راحتی وجود دارد. این در حالی است که در تعدادی دیگر از غبارگیرها برای تنظیم میزان کشیدگی کیسه نیاز به باز کردن کیسه یا شل کردن آن و بستن دوباره کیسه به محل اتصال آن خواهد بود تا کشیدگی کیسه تنظیم شود.

در مقایسه با روش عبور هوا از جهت مخالف که در ادامه مورد بررسی قرار خواهد گرفت، این روش با توجه به استفاده از شیکر و تکانه به طور معمول کیسه را تحت استرس بیشتری قرار خواهد داد. برای همین توجه داشته باشید که در صورت استفاده از این روش برای تمیز کردن کیسه باید از پارچه های مقاوم و سنگین تر استفاده کنید.

در ایالات متحده آمریکا بگ های پارچه ای به طور خاص برای تمیز کردن با تکانه های شیکر استفاده می شود. در اروپا استفاده از پارچه های نمدی نیز رواج دارد که در سرعت های بالاتر برای فیلتر کردن استفاده می شوند. این سرعت بالاتر امکان ساخت غبارگیرهای کوچک را که نیاز به هزینه کمتری دارند فراهم خواهد نمود.

با این وجود توجه کنید که سرعت بالاتر به معنی افت فشار بیشتر است و این باعث افزایش هزینه های عملیاتی استفاده از غبارگیر خواهد شد.

برای هر کاربردی ایجاد یک تعادل ضروری است که باید بین تخمین هزینه ها و نوع پارچه مورد استفاده برقرار شود. به همین دلیل مطالعات زیادی در مورد غبارگیرهایی که از شیکر یا تکانه دادن برای تمیز کردن فیلتر استفاده می کنند و در مورد پارچه های دوخته شده در آن ها انجام شده است. با توجه به این مطالعه ها می توان گفت که هنوز هم بسیاری از تاسیسات با نصب این غبارگیرها مورد استفاده قرار می گیرند.

با این وجود بسیاری از غبارگیرهای جدید از پالس جت pulse jet استفاده می کنند و در مکان هایی که نیاز به غبارگیرهایی بزرگ تر (از سیستم های پالس جت باشد)، از واحدهای سفارشی ریورس ایر revers air یا جریان معکوس استفاده می شود.

غبارگیرهای پالس جت به دلیل این که فضای کمتری اشغال می کنند و در مقایسه با غبارگیرهای معادل خود (که با شکیر یا تکانه تمیز می شوند)، ارزان تر هستند. برای همین پالس جت ها محبوبیت بیشتری به دست اورده اند. توجه داشته باشید که برای کاربردهایی که دمای محیط بالا است استفاده از کیسه های گلس یا شیشه ای glass bags ممکن است که بتواند برای مدت طولانی تری امکان استفاده از کیسه فیلتر را در غبارگیرهایی که با شیکر تمیز می شوند فراهم کند.

دکمه بازگشت به بالا