Тканевые фильтры очистки воздуха: принцип работы, виды тканей, расчет, характеристики, способы очистки

Похожие темы:

Тканевые фильтры — это неотъемлемая часть многих производственных процессов, связанных с появлением вредных выбросов в окружающей среде. Такие фильтры широко используются для фильтрации газов в черной и цветной металлургии, в стеклокерамическом производстве, для нейтрализации газов от печей обжига, котлов для сжигания мусора, шин, шлама и так далее.

Ткани на основе синтетики или стекловолокна имеют более тонкую структуру и не подвергаются данным видам обработки, но степень скрутки нитей и плотность их распределения существенно превосходят аналогичные показатели более толстых тканей на основе штапельного волокна. Ткань для воздушных фильтров может сплетаться полотняным, саржевым или сатиновым методом. Для получения тканей особой прочности используются различные комбинации плетения.

Тонкая ткань для фильтрации воздуха показывает более низкую степень очистки после регенерации фильтров. Что касается материала более толстой структуры, то здесь наблюдается не столь существенная разница в показателях эффективности очистки до регенерации и после нее. Даже при наличии слоя пылевой «шубы» фильтры демонстрируют эффективность улавливания даже субмикронных включений.

В качестве примера рассмотрим самые популярные рукавные тканевые фильтры, принцип работы которых основан на следующем:

1. Загрязненная газовоздушная смесь собирается от всех источников загрязнения (производственных мощностей, печей и прочее) и по воздуховоду посредством напорного вентилятора направляется к входному патрубку аппарата.
2. Далее газ попадает в грязную камеру, в которой вторичные включения контактируют с внешней поверхностью фильтровального материала, оседая на нем. Ткань натянута на каркасы в виде рукавов, их может быть в установке от нескольких единиц до нескольких сотен, в зависимости от параметров установки газоочистки.
3. За счет повышенного давления в камере газ через тканевый фильтр для вытяжки покидает рабочую зону, оставляя механические включения на поверхности фильтровального материала.
4. По мере эксплуатации ткань для фильтрации воздуха от пыли забивается, из-за чего начинает падать КПД установки. Степень «забивания» микропор материала определяется таймером или манометром. После срабатывания датчика начинается процесс регенерации фильтровальных мешков воздухоочистного аппарата. Она проводиться посредством воздушных импульсов, вибрации или акустических волн.
5. Механические включения, опавшие с рукавов в бункер-накопитель, удаляются из него посредством затвора либо вращающегося шнека. Процесс газоочистки начинается заново.

Примеры рукавных фильтров

Синтетическая ткань для аспирации, по сравнению с натуральной, имеет следующий ряд преимуществ:

• высокая скорость фильтрации;
• более качественная очистка газа;
• меньший вес за счет более высокой прочности;
• износостойкость;
• более качественная очистка от загрязнителя (стирка, полоскание, высыхание);
• материал не гниет;
• влагоустойчивость;
• долгий срок службы.

Для тонкодисперсной очистки фильтрующая ткань для фильтров изготавливается из тончайшей нити. Это обеспечивает более высокую плотность материала, но вместе с тем, такие рукава быстрее засоряются, что увеличивает падение давления на поверхности элемента фильтрования.

Наша компания предлагает рукавные тканевые фильтры на заказ из следующих материалов:

1. Полиэстер, получаемый посредством термического соединения синтетической нити при температуре 100°С. Благодаря особенному строению нити по ходу движения потока увеличивается плотность и уменьшается диаметр волокон материала.
2. Мет-арамид (Номекс) может эксплуатироваться при температуре очищаемого газовоздушного потока до 200°С, устойчив к химическим воздействиям, характеризуется огнестойкостью и минимальным коэффициентом термоусадки.
3. PPS (полифениленсульфид) помимо повышенной термостойкости с пиковыми показателями до 200°С характеризуется устойчивостью к щелочным соединениям, гидролизу, кислотам, а также высокой степенью фильтрации (до 99,99%) и возможностью эксплуатации при повышенной влажности.
4. Лавсан не реагирует на щелочи и кислоты, обладает антибактериальными свойствами, прочен и износостоек.
5. Полипропиленовая ткань для фильтров, отличающаяся низкой плотностью волокон. Чтобы увеличить износостойкость полотна, проводится армирование, а для большей гидрофильности состав материала пополняется всевозможными присадками.

У нас вы можете заказать текстильный фильтр из ткани с антистатическим эффектом и другими характеристиками, в зависимости от особенностей очищаемой среды.

После получения технического задания от заказчика наши инженеры начинают делать расчет тканевого фильтра. Он заключается в определении необходимой площади фильтрации, количества элементов аспирации и сопротивления мешка в соответствии с производительностью системы воздухоочистки.

Расчет площади поверхности мешков для фильтрования осуществляется с учетом производительности системы аспирации:
S=Q/q, где
Q – объем очищаемой газовоздушной среды, м³;
q – удельная газовоздушная нагрузка мешка (м³), показывающая объемы газа (м³/ч), которые можно пропускать через 1 м² поверхности фильтрования, что позволяет обеспечить паспортные показатели очистки.

Чтобы определить пропускную способность q одного квадратного метра фильтрующих элементов и объем очищаемой газовоздушной среды Q, используются зависимости, вытекающие из закона Пуазейля:
q = k*Δp/μ,
Q = qS = k* ΔpS/μ, где
Δp – перепад давления на элементе фильтрования, Па;
μ – коэффициент динамической вязкости очищаемой среды (μ = 1,84*10ˉ⁶ кг/(м*с) = 0,006624 кг/(м*с);
k = q μ/ Δp – коэффициент пропорциональности (м³/м²), который представляет собой удельную пропускную способность одного квадратного метра фильтровальной ткани при перепаде давления 1 Па и вязкости жидкости 1 кг/(м*ч).

Из этой формулы следует, что потеря давления составляет: Δp = (μ/k)q.

При этом стоит учитывать, что потеря давления в фильтровальном мешке не должна выходить за пределы от 700 до 1500 Па.

Фильтровальные ткани для рукавных фильтров в зависимости от показателей очистки подразделяются на следующие классы:

• грубая – G1-G4;
• тонкая - F5-F9;
• высокоэффективная - H10-H14;
• сверхвысокая - U15-U17.

Грубая ткань для фильтра воздуха с классом G1-G4 предназначена для улавливания твердых механических включений дисперсностью в пределах от 0,3 до 10 мкм, при этом эффективность фильтрации может варьироваться от 5 до 98%. Высокая воздухопроницаемость и незначительный уровень сопротивления такого материала способствуют тому, что первая ступень грубой очистки существенно снижает нагрузку на следующую ступень более тонкой фильтрации.

Ткань для очистки воздуха класса F5-F9 задерживает механические включения дисперсностью от 0,1 до 99 мкм. Такие показатели фильтрации позволяют полностью исключить вредное воздействие загрязненного потока на организм человека и создают условия для трудовой и иной деятельности. В помещениях, требующих более качественной (стерильной) фильтрации загрязнителя (в больницах, операционных, при производстве электроники, а также хранении и обработке информации), используются тканевые фильтры для очистки воздуха от пыли из материала более высокого класса.

В зависимости от пожеланий заказчика (исходя из тонкостей производственного процесса) нашими специалистами подбирается фильтрующая ткань для воздушных фильтров с учетом следующих особенностей:

• воздухопроницаемость;
• плотность материала;
• температура эксплуатации;
• устойчивость к химическим реагентам;
• удерживаемость мусора;
• антистатические свойства;
• способность к очистке или полная замена и прочее.

Аспирационные ткани для установок рукавного типа способны очистить газовоздушную смесь на 99,99%. Такие аппараты широко востребованы в условиях промышленного производства и зачастую используются, как вторая ступень для более тонкой очистки от твердых вторичных включений. Для грубой очистки устанавливаются циклоны или пылеосадительные камеры.

Для эффективной очистки от твердых механических включений фильтровальная ткань должна подвергаться периодической очистке. Выделяется два основных ее способа: прерывистый и непрерывный. В последнем случае регенерация проходит при непрекращающейся циркуляции газовоздушной среды. Непрерывный способ очистки подразумевает импульсную продувку либо виброочистку фильтровальных мешков. Что касается прерывистого способа очистки ткани фильтра, то он осуществляется вручную. После остановки процесса воздухоочистки рукав на какое-то время изолируется от загрязненного потока.

В некоторых случаях требуется дополнительная промывка ткани фильтрующих элементов, например, при производстве сахара. Это позволяет увеличить срок эксплуатации материала, но не исключает иных способов регенерации, таких как встряхивание, импульсная или механическая продувка.

Наиболее простым методом регенерации фильтровальной ткани считается ручная очистка, предполагающая:

• полную остановку производственных процессов;
• вскрытие камеры с фильтрующими элементами;
• их встряхивание.

В некоторых случаях ручная очистка допускается и без остановки производственных процессов, что не сказывается на ее эффективности.