Рукавные фильтры - принцип работы, схема и устройство


В процессе производства и работы технологического оборудования часто возникают сложности с образованием пыли. Данная проблема не обошла стороной горнодобывающие, металлургические, цементные, мукомольные, химические производства и предприятия. Для сохранения здоровья рабочих, минимизации выбросов в атмосферу и продления срока службы станков и агрегатов необходимо очищать воздух и газы от пыли. Среди множества видов пылеулавливающего оборудования широкое применение, благодаря эффективности очистки и универсальным характеристикам, получили рукавные фильтры. В данном материале мы расскажем о принципах работы рукавных фильтров, основных технических характеристиках, схеме конструкции и  устройстве. 

Рукавный фильтр фото

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

Схема рукавного фильтра фото

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.

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.  

Устройство импульсной продувки рукавного фильтра

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.

 

Преимущества и недостатки

Благодаря универсальности своей конструкции, а так же широкой опциональности рукавные фильтры имеют массу преимуществ и нашли широкое применение в различных отраслях. Одним из достоинств является то, что они легко встраиваются в технологическую линию, могут быть адаптированы под условия стесненных габаритов. Среди пылеуловителей сухого типа рукавные фильтры имеют наиболее высокую степень очистки – до 99%. Имеют сравнительно низкие эксплуатационные затраты, которые ограничиваются регламентной заменой фильтрующих рукавов один раз в 2-3 года (данный срок зависит от агрессивности среды, температуры и влажности) и периодической заменой пневмоклапанов. Рукавные фильтры могут так же эффективно функционировать в условиях суровой зимы с температурой наружного воздуха до -60С, как и в отапливаемом помещении, что можно отнести это к безусловным достоинствам. 

При этом существуют и недостатки рукавных фильтров. Один из них это необходимость подвода сжатого воздуха, к которому имеются особые требования. Например для больших фильтров, обеспечивающих фильтрацию 150-200 тыс. м3/ч загрязненного газа, необходима подача сжатого воздуха в объеме 4000 л/мин.  Для некоторых фильтров необходимо применение рукавов из мета-арамида, стекловолокна, полиимида и других дорогих материалов, от правильности подбора которых зависит срок их жизни. Ошибки в подборе фильтрующего материала влекут за собой значительное увеличение стоимости эксплуатации всего оборудования. 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.