کیسه‌ها و فیلترهای کیسه‌ ای خانگی

اطلاعات کیسه‌ها و فیلترهای کیسه‌ ای خانگی

نمایش تمام سازندگان کیسه‌ها و فیلترهای کیسه‌ ای خانگی

کیسه‌ها که جمع‌کننده گرد و غبار پارچه یا فیلترهای پارچه نیز نامیده می‌شوند، دستگاه‌های کنترل آلودگی هوا هستند که برای استفاده از لوله‌های فیلتر پارچه، پاکت‌ها یا کارتریج‌ها برای جذب یا جداسازی گرد و غبار و سایر ذرات معلق (PM) طراحی شده‌اند. کاربردهای آنها از محل کار خانگی کوچک تا تاسیسات صنعتی بزرگ مانند نیروگاه های زغال سنگ و کارخانه های سیمان را شامل می شود.

در مقایسه با انواع دیگر تجهیزات کنترل آلودگی هوا (APC)، کیسه‌ها بسیار متنوع هستند و می‌توانند تقریباً برای هر کاربرد تولید گرد و غبار با اندازه و نوع کیسه‌های مختلف مهندسی شوند. آنها زمانی که به درستی نگهداری شوند بسیار کارآمد هستند و همچنین به اندازه کافی ناهموار هستند تا بتوانند کاربردهای خشن را تحمل کنند. با این حال، آنها معمولاً به تعمیر و نگهداری زیاد و یک محیط نسبتاً خشک برای عملکرد مؤثر نیاز دارند. استفاده از آنها نیز محدود به دماهای عملیاتی و شرایط شیمیایی خاص است.

عملیات جمع آوری کیسه‌ها و فیلترهای کیسه‌ ای خانگی

کیسه ها از فیلترها (کیسه ها) تشکیل شده اند که در داخل یک محفظه یا محفظه آویزان شده اند. فن های بیرونی محفظه، هوای کثیف یا آلوده را از فیلترها عبور می دهند، ذرات معلق و جامدات روی کیسه ها را جذب می کنند و هوای تمیز را از طریق خروجی عبور می دهند. در حین فیلتر کردن، کیسه کیسه ای اجازه می دهد تا لایه ای از ذرات معلق به نام کیک گرد و غبار روی سطح آن تشکیل شود. این کیک گرد و غبار تا زمانی که ضخامت به سطحی برسد که جریان به اندازه کافی محدود شود به ساختن ادامه می دهد. در این مرحله کیسه ها تمیز می شوند. تمیز کردن را می توان در حین کار یا به صورت آفلاین بسته به نوع کیسه خانه انجام داد.

نمودار کیسه خانه. فلش قرمز نشان دهنده هوای کثیف، فلش آبی نشان دهنده هوای تمیز (فیلتر شده) است.

همانطور که هوا از طریق کیسه ها فیلتر می شود، کیک گرد و غبار روی فیلترهای کیسه ای به طور مداوم غلیظ می شود. برای اکثر پارچه های کیسه ای (آنهایی که پوشش غشایی ندارند)، کیک چیزی است که بیشتر ذرات معلق در جریان هوا را فیلتر می کند. یک کیک گرد و غبار ضخیم تر، کارایی جمع آوری و افت فشار را افزایش می دهد زیرا مسیرهای عبور از کیسه ریزتر و همچنین محدودتر می شوند. مکانیسم‌های تمیز کردن باید تعادل مناسبی را برای این مبادله پیدا کنند - تمیز کردن بیش از حد کامل یا مکرر منجر به راندمان جمع‌آوری پایین‌تر می‌شود و احتمالاً عمر کیسه را کاهش می‌دهد، اما تمیز کردن ناکافی باعث نیاز انرژی بیش از حد برای فن‌های دمنده (یعنی افت فشار بالا) می‌شود.

طراحی کیسه‌ها و فیلترهای کیسه‌ ای خانگی

اگرچه طراحی کیسه‌ها معمولاً به عهده سازنده است، اما درک مهم‌ترین معیارهای طراحی برای انتخاب آگاهانه مفید است.

نسبت هوا به پارچه که به عنوان سرعت فیلتر سطحی (بر حسب فوت بر دقیقه) نیز شناخته می شود، مهمترین معیار برای طراحی کیسه خانه است. به عنوان مقدار هوای ورودی به کیسه خانه تقسیم بر کل سطح پارچه فیلتر در کیسه ها تعریف می شود. این نسبت ظرفیت جریان هوای کیسه‌خانه را تعیین می‌کند و باید برای متعادل کردن اندازه کیسه‌خانه (هزینه‌های سرمایه) با افت فشار (هزینه‌های عملیاتی) بهینه شود.

فشار دیفرانسیل یا افت فشار، اندازه گیری مقاومت در برابر جریان گاز در سیستم است. کیسه ها با افت فشار بیشتر به فن های با قدرت بیشتری نیاز دارند تا هوا را در سیستم جابجا کنند و در نتیجه هزینه های انرژی افزایش می یابد. فشار دیفرانسیل کل مجموع افت فشارهای منفرد ناشی از پارچه، لایه ذرات (کیک گرد و غبار) و ساختار کیسه خانه است. افت فشار غیرعادی بالا در کیسه‌خانه می‌تواند ناشی از تعدادی از عوامل مرتبط با طراحی یا راه‌اندازی ضعیف باشد، از جمله:

• نسبت هوا به پارچه بیش از حد

• چسبندگی ذرات ناشی از رطوبت بیش از حد در سیستم

• کور شدن کیسه های فیلتر به دلیل انرژی ناکافی تمیز کردن

مکانیسم تمیز کردن

کیسه‌ها عمدتاً بر اساس روش‌هایی که برای تمیز کردن کیسه استفاده می‌کنند طبقه‌بندی می‌شوند.

انواع

سه نوع مختلف مکانیسم تمیز کردن کیسه وجود دارد. هر کدام مزایای خاص خود را برای کاربردهای مختلف ارائه می دهد.

هوا معکوس

کیسه‌های هوای معکوس (R/A) از جریان‌های پیوسته هوای کم فشار برای حذف جامدات جمع‌آوری‌شده استفاده می‌کنند. کیسه ها با شستشوی معکوس (معکوس کردن جریان هوا) در یک محفظه پس از قطع جریان گاز کثیف و ایزوله کردن محفظه تمیز می شوند. نسبت هوا به پارچه توصیه شده برای این کیسه ها بین 1.75:1 تا 2.5:1 است.

مزایای

• کیسه‌های R/A معمولاً بخش‌بندی می‌شوند و اجازه می‌دهند بخش‌ها بدون خاموش کردن کل سیستم تمیز شوند.

• عملکرد تمیز کردن بسیار ملایم است که عمر کیسه را طولانی تر می کند.

• به دلیل پاک کنندگی ملایم برای دماهای بالا ترجیح داده می شود.

معایب

• هوای تمیز باید فیلتر شود.

• هیچ وسیله موثری برای حذف گرد و غبار باقیمانده ارائه نمی دهد.

• به دلیل حباب مجدد گرد و غبار روی کیسه ها نسبت به انواع دیگر نیاز به نگهداری بیشتری دارد.

تکان دهنده<

کیسه های شیکر از تکان دادن یا لرزش مکانیکی برای جدا کردن کیک فیلتر استفاده می کنند. کف کیسه ها روی یک صفحه محکم می شوند و قسمت بالایی آنها به تیرهای افقی متصل می شوند. این پرتوها که به صورت دستی یا موتور هدایت می شوند، با ارتعاش امواجی را در کیسه ها تولید می کنند که ذرات معلق را تکان می دهند. نسبت هوا به پارچه توصیه شده برای این کیسه ها بین 2.0:1 و 2.5:1 است.

مزایای

• طراحی و سادگی عملیات

• می‌توان بخش‌بندی کرد تا امکان تمیز کردن بخش‌ها بدون خاموش کردن کل سیستم فراهم شود.

معایب

• نمی تواند در دمای بالا کار کند.

• انرژی و زمان بیشتری نسبت به سایر روش های تمیز کردن.

• مقدار کمی فشار مثبت در داخل کیسه می تواند کارایی جمع آوری را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

• ردپای بزرگ و فضای مورد نیاز، و به تعداد زیادی کیسه نیاز دارد.

پالس جت

پالس جت (P/J) یا کیسه‌های جت معکوس از جریان‌های فشرده شده هوای فشار بالا برای حذف ذرات معلق استفاده می‌کنند. در طول تمیز کردن، پالس های مختصری (0.1 ثانیه) هوا از داخل کیسه رانده می شود و مواد جامد را که در قیف زیر جمع می شوند، خارج می کند. نسبت هوا به پارچه توصیه شده برای این کیسه ها بین 3.25:1 و 4.0:1 است.

مزایای

• مکانیسم تمیز کردن به کیسه‌های P/J اجازه می‌دهد تا زمانی که سیستم آنلاین است تمیز شوند.

• تمیز کردن کامل تر از شیکر یا کیسه هوا معکوس، عمر کیسه را افزایش می دهد.

• در افت فشار کمتر و با فضای کمتر مورد نیاز کار می کند.

معایب

• نیاز به استفاده از هوای فشرده خشک دارد.

• برای دماهای بالاتر به پارچه های خاصی نیاز دارد.

• نمی تواند سطوح بالای رطوبت یا رطوبت در گازهای خروجی را تحمل کند. 

نکته انتخاب : برخی از کیسه‌ها ترکیبی از روش‌های فوق را در خود جای داده‌اند (مثلاً شیکر با کمک هوای معکوس). برخی دیگر ممکن است از فناوری بوق صوتی استفاده کنند که از امواج صوتی با شدت بالا برای تامین انرژی ارتعاشی اضافی برای جابجایی ذرات استفاده می کند.

دنباله تمیز کردن

هنگام در نظر گرفتن مکانیسم تمیز کردن یک کیسه خانه، ترتیب تمیز کردن یک فاکتور بسیار مهم است. تعیین می کند که تمیز کردن چه زمانی و چند بار در سیستم انجام شود.

• تمیز کردن متناوب مستلزم آن است که فن/فرآیند در فواصل زمانی زمانی که کیسه ها تمیز می شوند متوقف شود. این دنباله برای کیسه‌های تک محفظه‌ای، معمولاً انواع شیکر استفاده می‌شود.

• نظافت مداوم آفلاین شامل آفلاین کردن محفظه های جداگانه برای تمیز کردن است، به این معنی که فرآیند کلی در طول تمیز کردن خاموش نمی شود. این توالی با هوای معکوس چند محفظه ای یا کیسه های پالس جت استفاده می شود.

• تمیز کردن مداوم آنلاین  اجازه می دهد تا جریان فرآیند در طول تمیز کردن ادامه یابد. این توالی کاملاً خودکار معمولاً برای کیسه‌های پالس جت استفاده می‌شود.

مواد کیسه

مواد کیسه یا رسانه پارچه بخش مهمی از طراحی و انتخاب کیسه خانه است، زیرا عمر و کارایی کیسه فیلتر را تعیین می کند. محیط فیلتر پارچه ای باید هم از نظر فیزیکی و هم از نظر شیمیایی با جریان گاز و شرایط سیستم سازگار باشد. انتخاب مواد کیسه مناسب این عوامل را شامل می شود:

• اندازه ذرات

• دمای عملیاتی کیسه خانه

• سازگاری با شیمی جریان گاز، از جمله:

  • سطوح رطوبت

  • اسیدی یا قلیایی بودن

• ماهیت الکترواستاتیکی ذرات

• ساینده بودن ذرات

• نسبت هوا به پارچه

• مقاومت پارچه در برابر انرژی پاک کنندگی

• نفوذپذیری پارچه برای عبور هوا

• انعطاف‌پذیری پارچه برای ایجاد موج یا کشش

• هزینه پارچه

کیسه ها می توانند از یک یا چند ماده مختلف تشکیل شده باشند. این نمودار از Filter Media Services, LLC. نمای کلی از خواص برخی از این مواد مورد استفاده در ساخت کیسه را ارائه می دهد.

علاوه بر نوع جنس، بافته شدن پارچه یا جنس بر روی سیستم هایی که کیسه مناسب است تأثیر می گذارد.

• مواد نبافته شامل الیافی هستند که به طور تصادفی قرار گرفته اند و به یک پشتی بافته متصل می شوند. این ساختار قوی برای تکنیک های تمیز کردن با انرژی بالا مانند جت های پالس و لرزاننده های تهاجمی مورد نیاز است.

• مواد بافته شده دارای الیافی هستند که به صورت یکنواخت و با الگوهای تکرار شونده پیچیده شده اند. این ساختار برای روش‌های پاک‌سازی کم انرژی مانند هوای معکوس و شیکرهای با شدت پایین استفاده می‌شود. فضای بافت بر استحکام پارچه و نفوذپذیری / راندمان جذب فیلتر تأثیر می گذارد.

مشخصات عملکرد

مهمترین مشخصات عملکردی که باید هنگام انتخاب یک کیسه خانه در نظر گرفت، درجه جریان هوا و حداقل اندازه ذرات است.

• جریان هوا یا سرعت جریان حجمی  ، نرخ جریان قابل قبول یا محدوده نرخ جریان جریان گاز از طریق کیسه‌خانه است که بر حسب فوت مکعب در دقیقه (cfm) اندازه‌گیری می‌شود. افزایش نرخ جریان گاز باعث افزایش افت فشار عملیاتی و نسبت هوا به پارچه می شود. این افزایش‌ها مستلزم این است که کیسه‌خانه سخت‌تر کار کند، در نتیجه تمیز کردن مکرر و سرعت ذرات بالا، دو عاملی که عمر کیسه را کوتاه می‌کند، می‌شود.

• حداقل اندازه ذرات نشان‌دهنده حداقل قطر ذرات معلقی است که کیسه‌خانه قادر به فیلتر کردن آن است که در میکرومتر اندازه‌گیری می‌شود. این رتبه‌بندی به‌طور مؤثر قابلیت فیلتر کردن کیسه‌خانه را مشخص می‌کند، که باید بتواند به اندازه کافی نیازهای سیستم را برآورده کند.

سایر مشخصات مهم کیسه خانه که باید در نظر گرفته شود عبارتند از:

• دمای گاز - پارچه ها طوری طراحی شده اند که در محدوده خاصی از دما کار کنند. نوسان خارج از این محدودیت ها حتی برای مدت زمان کمی، می تواند کیسه ها را ضعیف، آسیب برساند یا خراب کند.

• افت فشار - کیسه ها در یک محدوده افت فشار معین به طور موثر عمل می کنند. این طیف بر اساس نرخ جریان حجمی گاز خاص است.

• کدورت - کدورت مقدار پراکندگی نور را که در نتیجه ذرات یک جریان گاز رخ می دهد، اندازه گیری می کند. کدورت اندازه گیری دقیق غلظت ذرات نیست. با این حال، نشانگر خوبی از میزان گرد و غبار خروجی از کیسه خانه است.

برنامه های کاربردی

کیسه ها ممکن است به طور خاص برای رفع نیازهای صنایع یا برنامه های خاص طراحی شوند. برخی از برنامه ها و انواع رسانه ها عبارتند از:

• ساینده ها - پارچه های کیسه ای برای مقاومت و جذب ذرات ساینده طراحی شده اند.

• گازهای اسیدی - پارچه‌های کیسه‌خانه با آهک پودری یا مواد مشابه پوشانده می‌شوند تا گاز اسیدی را جذب کنند.

• مه خنک کننده و روغن - واحد قادر به فیلتر کردن دود و غبار خنک کننده از فرآیندهای تکمیل و شکل دهی فلزات و ماشینکاری مه روغن است.

• رسانه انفجاری - واحد قادر به فیلتر گرد و غبار انفجاری، مه، و/یا دود است.

• پودرهای ریز - واحد قادر به فیلتر کردن پودرهای ریز مانند کربن سیاه، تالک، رنگدانه ها، اکسیدها و گرد و غبارهای ترکیبی پلاستیک است.

• جیوه - پارچه‌های کیسه‌خانه با کربن فعال پودری پوشانده می‌شوند تا جیوه یا سایر آلاینده‌های هوا را جذب کنند.

• رسانه سمی - واحد قادر به فیلتر کردن مواد سمی مانند گرد و غبار، غبار، دود یا دود از هوا است.

• دود جوش - واحد به طور خاص برای جمع آوری دود یا گرد و غبار جوش طراحی شده است. این ممکن است شامل سیستم های بازیابی شار باشد.

  منبع

   

• globalspec.com