Устройство и работа на ръкавния филтър: плюсове и минуси + особености при замяна на филтърния ръкав

Безспорно спазването на екологичните норми е важно условие за успешното и безопасното функциониране на всяко производство. Пречистването на въздуха, замърсен с продукти от преработката, е основно изискване към предприятията от минно-добивната, циментовата, химическата, мелничната, металургичната и други направления, в чиято дейност се образуват голямо количество прах, сажди и други микроскопични замърсители.

Но съвременните пречиствателни конструкции позволяват ефективно да се реши проблемът с прекаленото запрашаване на въздуха: устройството и работата на ръкавния филтър са насочени именно към отстраняването на най-фините частици от вредни суспензии. След инсталирането на този възел целият прах и мръсотия се утаяват по стените на филтъра, а в атмосферата се изхвърля по-лек и лишен от примеси въздух.

В този материал ще разгледаме строежа и принципите на работа на ръкавния филтър, ще научим за начините на тяхната саморегенерация и замяна, а също така ще разкрием предимствата и недостатъците на тази пречиствателна конструкция.

Необходимост от пречистване на въздуха в производството

Екологичната криза на планетата се задълбочава с всеки изминал ден. Производствените предприятия играят в това далеч не последна роля: изтичането на химикали, замърсяването на водоемите с отпадни води и праховите емисии се отразяват изключително негативно както на състоянието на природата, така и на здравето на хората.

Освен пряката вреда за работниците и жителите, които живеят в близост до производството, прахът нанася щети и на самото предприятие. Праховият налеп влияе пагубно на работата на оборудването, влошава състоянието на вентилационната система и топлообменниците. Тези фактори могат да доведат до намаляване на качеството на произвежданата продукция и дори да повишат нейната себестойност за сметка на повреди и по-бързо износване на използваната техника.

Потискане на праха в предприятията се организира по различни методи. Освен улавянето на суспензията със специални филтри може да се приложи система за мъглаобразуване, благодарение на която частиците мръсотия се утаяват заедно с водни микрокапки.

Именно поради това качественото улавяне и неутрализиране на праха е неразделна част от целия технологичен процес в производството. Ръкавният филтър ефективно се справя с поставените задачи и защитава не само природата и хората, но и оборудването на предприятието.

Как е устроен и работи ръкавният филтър?

Пречиствателното оборудване с ръкавен филтър може да се използва както като част от вътрешна вентилация, която предвижда връщане на пречистения въздух обратно в помещението, така и като система за пълно пречистване на въздуха преди изпускането му в околната среда.

Ръкавният филтър представлява доста проста конструкция, която се състои от основни елементи:

• корпус за филтърните възли;
• камери за чист и замърсен въздух;
• бункер и опори;
• входен клапан, през който преминава въздушната смес;
• пречистващ ръкав или комплекс от ръкави, които са разположени по пътя на преминаване на въздуха;
• изходен клапан с регулатор на налягането, който пропуска пречистения поток;
• система за регенерация на филтъра, която позволява периодично да се почиства ръкавът от прах;

Конструкцията на устройството е проектирана за пропускане на достатъчно голямо количество въздух или газ. Потоците, завлечени от входния клапан, преминават през системата, оставяйки частици от прахови или саждисти замърсявания върху повърхността на филтъра на тъкана или нетъкана основа.

На схемата по-горе е показано ясно устройството на ръкавния филтър и посоката на преминаване на потоците от замърсен и пречистен въздух по системата за пречистване на въздуха.

Филтърът може да бъде единичен, но по-ефективни остават комплексите с батерия от ръкави, които по-ефективно пречистват въздуха. След ръкава преработеният въздух се изпуска през изходен клапан, оборудван с автоматика за регулиране на налягането.

Всъщност конструкцията изпълнява три основни задачи:

• качествено пречиства газовъздушната смес от замърсители;
• осигурява равномерност на праховото натоварване;
• регулира количеството на постъпващия за филтриране въздух.

Сепарирането на малките частици, намиращи се в отработения въздух, дава възможност да се осигури необходимата чистота на изпускания поток. Нежеланите суспензии надеждно се задържат вътре в ръкава, който самостоятелно се почиства по време на фазата на регенерация.

Основни видове филтърни ръкави

Изборът на подходящ ръкавен филтър се основава на особеностите на производството и характера на произвеждания в неговия процес прах. Основните критерии, на които трябва да се разчита при избора на това оборудване, са производителността на инсталацията и дълбочината на пречистване на входящия въздух. Останалите параметри са индивидуални: степента на тяхната важност зависи от производствените условия.

Например, изборът на материала, от който е изработен филтърът, изцяло зависи от особеностите на праховите замърсители, които възникват по време на производството.

№1: Разлика според производителността на оборудването

Ръкавните филтри се разделят на два основни типа: кръгли и плоски. Първият вид е предназначен за експлоатация в предприятия с голямо прахово натоварване и може да пропуска и почиства доста сериозни обеми въздух: над 100 000 м³ на час.

Въпреки това, експлоатацията на толкова производително оборудване изисква допълнително подаване на сгъстен въздух в системата. Обемите на потока могат да достигнат 4000 л в минута.

Плоските ръкави притежават по-скромна производителност, но имат и по-компактна конструкция. Подобни пречиствателни системи са подходящи за цехове с малко прахово натоварване.

№2: Класификация според типа на монтаж на ръкавите

По типа на монтаж системите с ръкавни филтри могат да бъдат вертикални или хоризонтални. Последните са по-ефективни, тъй като пропускат по-голямо количество въздух или газ.

Самият път на преминаване на потока през ръкава е доста продължителен, поради което порите на филтърния материал улавят повече замърсители.

Ръкавите се различават и по форма: елипсоидни, цилиндрични, правоъгълни.

№3: Разновидности според материала на изработка

Върху класификацията и принципа на работа на ръкавния филтър влияе и материалът, от който е изпълнен филтърният елемент. Често той се изработва от плат.

Материалът, от който е изработен ръкавният филтър, пряко влияе и на устойчивостта на износване на оборудването. Някои видове тъкани са по-малко податливи на разкъсвания и разхерметизация, което води до по-рядка смяна на филтъра.

Това могат да бъдат както естествен памук или вълна, така и синтетични материали:

• полиестер;
• стъкловлакно;
• полиамид;
• мета-арамид;
• политетрафлуоретилен;
• полиакрилонитрил и др.

Изборът на материала на ръкава се основава на типа производство, характеристиките на филтрираната смес, дисперсността и свойствата на праха, агресивността на средата.

В последно време особена популярност се радват нетъканите филтри с по-хомогенна и дребнопореста структура, които благодарение на влакнестата повърхност задържат повече замърсители.

№4: Класификация според начина на регенериране

Методът за възстановяване на филтрите може да се счита за още една категория на класификация на тези устройства. Регенерацията на ръкавния възел е важен етап от работата на конструкцията, поради което трябва да се обърне специално внимание.

Най-популярният начин за регенериране на ръкавните филтри е импулсното продухване, показано на схемата по-горе. Обаче този метод на почистване не е подходящ за всички видове производства.

Всъщност регенерирането представлява процес на почистване на ръкава от натрупаната мръсотия.

Процедурата може да се осъществява чрез няколко метода, изборът на които зависи от характера на праха:

1. Виброчистка, в процеса на която ръкавът или батерията от ръкави се разклащат интензивно, след което замърсените частици падат в специален бункер за последващо отстраняване. От него прахът се отстранява с помощта на система за транспортиране на прах: винтов или пневматичен конвейер, въртящ тамбур, скреперна верига, шиберен или клапанен затвор.
2. Импулсно продухване или пневмочистка. Филтърът се подлага на импулсно продухване или пневматично почистване с помощта на обратен въздушен поток, който избива микрочастиците от порите.
3. Комбинирано почистване. Батерия или единичен ръкав се подлага на комбинирано почистване, в процеса на което филтърът се разклаща и се облива с потоци чист въздух.

Виброчистката може да се извършва не само автоматично: процесът на регенериране понякога се осъществява ръчно благодарение на специална дръжка и се нарича механично почистване на ръкава.

Но най-често процесът на регенериране се осъществява автоматично благодарение на работата на сензорите за замърсяване, които реагират на количеството натрупани отпадъци и определят налягането и пропускателната способност на ръкава. Ако налягането на изхода на конструкцията падне, сензорът стартира процеса на продухване или механизма на разклащане.

Регенерирането е систематично и позволява значително да се удължи срокът на експлоатация на ръкавния филтър. Средно времето на използване на филтърния елемент може да достигне три години.

При ниско прахово натоварване в условия на неагресивна среда на малък производствен участък пълноценното функциониране на ръкавния филтър може да достигне и до пет години, след изтичането на които ще се наложи неговата планова подмяна.

Особености при замяна на ръкавния филтър

Както и монтажът, подмяната на филтрите, които са станали неизползваеми, се извършва на основание на проектната документация и условията, в които функционира пречиствателното устройство.

Отчитат се множество ключови фактори:

• прахово натоварване;
• дисперсност на праха и неговите качества;
• характеристики на работната среда;
• производителност на самия филтър;
• място на монтаж;
• дълбочина на почистване на сместа и пр.

Ако в батерията излезе от строя само един ръкав, може да се преустанови неговата работа без подмяна. За целта филтърът се запушва на нивото на тръбната решетка. Премахването на продухвателната тръба или рамката при това не е необходимо.

Смяната на ръкавния филтър се извършва след пълното му износване или намаляване на ефективността на регенерацията. Ако в материала се образуват проходни отвори, смяната може да се извърши много по-рано от предвидения срок.

Ако възелът изисква пълна смяна, трябва да се изпълнят следните действия:

1. Затворете клапите на входа и изхода на отделението, ако това е предвидено от конструктивните особености на системата.
2. През наблюдения прозорец отстранете продухващата тръба, водеща към сменяемия ръкав или батерия.
3. Отстранете рамката на ръкава.
4. Отстранете ръкава от конструкцията. Той може да се вдигне по тръбната решетка или да се изхвърли в бункера за прах. В последния случай филтърът ще трябва да се извади от отделението през наблюдения прозорец.
5. Монтирайте новия ръкав в обратен ред. След свързването закрепете рамката и продухващата тръба.

След дейностите по смяна е необходимо да се извърши пробен пуск на оборудването, за да се уверите в неговата работоспособност.

По-добре е да се доверите смяната на специализирана компания, чиито служители имат умения и опит за демонтаж и монтаж на ръкавни филтри.

На нашия сайт има също статия с подробна инструкция за смяна на филтъра в приточната вентилация.

Предимства и недостатъци на устройствата

Както всяко друго пречиствателно оборудване и системи, например аспирация, ръкавният филтър има своите особености на експлоатация, в процеса на които се разкриват характерните предимства и недостатъци на системата.

Предимствата на подобен комплекс са значително повече от недостатъците, затова ръкавните филтри се прилагат широко в различни сфери на производството.

Оборудването на вентилационна система с ръкавен филтър е подходящо не само за мащабно и сложно производство, например в металургичната промишленост. Подобна система за филтрация на въздуха е уместна и в малки цехове за производство на мебели, тротоарни плочи и други.

Към неоспоримите плюсове на ръкавните филтри могат да се отнесат следните особености:

1. Конструкцията е универсална, поради което лесно се интегрира във вентилационни и пречиствателни системи на различни производствени отрасли.
2. Комплексът с ръкавен филтър лесно се вгражда в технологична линия и не изисква много място за инсталирането му.
3. Степента на пречистване на газовъздушната смес достига 90-99%, което е изключително висок показател за система за сухо пречистване.
4. Филтрацията се извършва еднакво ефективно както при изключително ниска температура на въздуха, така и в условия на отопляемо помещение.
5. Управлението на комплекса е много просто и може да бъде напълно автоматизирано.
6. Плановата смяна на износените ръкавни филтри се извършва веднъж на две-три години.

Освен предимства, ръкавният филтър има и незначителни недостатъци. Главният от тях е необходимостта от подаване на сгъстен въздух при филтриране на обеми въздух над 150 м³ на час.

За определени видове производство или агресивни условия на експлоатация може да са необходими филтри от скъпоструващи материали, например стъклена вата или мета-арамид, които са по-устойчиви на износване.

Във вентилационната система се използват и други видове филтри. Повече за въздушните и въгленовите филтрационни системи говорихме в следващия материал.

Изводи и полезно видео по темата

Структурата и принципът на работа на пречиствателната система с ръкавен филтър са показани нагледно във видеото по-долу:

Процесът на изпитване на ръкавите и механизмът за почистване на филтрите са демонстрирани от производителя на пречиствателното оборудване:

Ръкавният филтър е един от най-простите и ефективни начини за сухо почистване на въздуха от прах с различен произход. Универсалната система може успешно да се интегрира в почти всеки технологичен процес, по време на който се образуват големи обеми филтрационна среда, изискваща максимално отстраняване на нежелани суспензии. Ръкавите са достатъчно лесни за подмяна и не изискват сложна или скъпа поддръжка. Затова собствениците на производствени мощности определено трябва да обърнат внимание на този вид пречистване на отработения въздух.

Искате ли да допълните изложения по-горе материал с полезна информация или да разкажете за особеностите на приложение на филтрите, въз основа на личен опит? Пишете вашите забележки и допълнения, задавайте въпроси на нашите експерти – блокът за обратна връзка се намира по-долу.