Рукавный фильтр, пылеуловитель для аспирации и очистки воздуха, конструкция, принцип работы и характеристики

Рукавный фильтр, пылеуловитель для аспирации и тонкой очистки воздуха от пыли

Производитель пылеулавливающего, газоочистного и дымоочистного оборудования НПО «Центр «ШВ» с радушием встречает своих Посетителей и предлагает к рассмотрению устройство, конструкцию, принципы работы и технические характеристики такого промышленного пылеуловителя как фильтр рукавный для аспирации и очистки воздуха, каркасный, с импульсной продувкой (ФРИП / ФРИ / ФРКИ).

Мы более 25 лет на собственных мощностях полного цикла разрабатываем и изготавливаем эффективные, надежные, компактные и производительные мешочные пылеуловители с импульсной пневматической регенерацией, которые на текущий момент с достоинством служат на 150+ предприятиях промышленности в России и за рубежом, показывая средний КПД очистки воздуха 96-99%.

Принцип работы рукавного фильтра, устройство и конструкция

Принцип работы рукавного фильтра, (их иногда называют мешочными пылеуловителями), заключается в задержании пылевых загрязнителей на поверхности микропористых текстильных фильтровальных элементов, внешне похожих на рукава или узкие мешки.

Конструктивно, пылеосадитель типа ФР / ФРИ / ФРИП может представлять собой вертикальный или горизонтальный модуль, в рабочей камере которого установлен т.н. рукавный блок (плита), состоящий из несущей рамы со вставленными в нее проволочными каркасами, на которых, в свою очередь, закреплены фильтр-мешки.

Схема работы ФРИП

Сам процесс очистки воздуха от пыли в мешочном пылеуловителе можно описать следующей последовательностью пунктов:

1. Запыленная (или загрязненная твердыми дымовыми компонентами) среда подводится в фильтроаппарат с помощью напорного вентилятора или дымососа (в случае высокой концентрации в потоке механических частиц крупной и средней дисперсности рационально предварить рукавный фильтр циклонным вихревым пылеуловителем);
2. Также, опционально, в зоне входного патрубка пылеосадителя может быть установлена отбойная пластина-дефлектор, отсекающая средне- и крупнодисперсную пыль, крошку, стружку и др.;
3. Пылевая взвесь заводится в т.н. грязную камеру, где расположен блок с проволочными каркасами, на которых закреплены фильтрующие мешки (от нескольких штук до нескольких сотен штук), изготавливаемые, как правило, из микропористого нетканого текстиля;
4. Пыль осаждается на внешней поверхности рукавов, образуя т.н. пылевую шубу, воздух же свободно минует микропоры текстиля и, продвигаясь внутри каркасов, попадает в т.н. чистую камеру, откуда выбрасывается во внешний воздушный бассейн, обратно в производственную атмосферу или направляется на дальнейшую обработку

В процессе очистки воздуха пылевая шуба «нарастает» на рукавах, сопротивление аппарата увеличивается, а эффективность очистки снижается – активируется система регенерации, т.е. периодического удаления осадка с поверхности мешков.

Очистка и регенерация рукавных фильтров

За долгие годы исследований в области самоочистки тканевых пылеуловителей мешочного типа было испробовано множество методик, но на сегодняшний день можно выделить два основных, устоявшихся подхода к очистке рукавов от осевшей пыли / золы – пневматическую импульсную продувку и вибрационное встряхивание.

Вибровстряхивание рукавного блока

Вибрационное встряхивание является одним из способов удаления фильтрата с текстильных мешков. Впрочем, в разрезе рассмотрения механического воздействия сразу на множество фильтр-элементов, такой подход обладает определенными особенностями, скорее, – недостатками.

Встряхивание предполагает остановку аппарата (или его части), а, соответственно, и прекращение процесса пылеочистки. Для реализации непрерывности процедуры очистки воздуха встряхивание должно проводиться в отношении независимых рабочих камер (т.е., фактически, фильтров целиком) или рукавных блоков, (где часть рукавов работает на очистку, а часть элементов находится в режиме регенерации).

Одно из принципиальных исполнений системы вибрационного встряхивания рукавов. В подобных системах часто используют и кулачковые механизмы

В этой связи виброочистка фильтр-элементов обычно рациональна лишь для крупных систем, состоящих, как правило, из нескольких камер или параллельно подключенных мешочных пылеуловителей. Помимо этого, само наличие движущихся частей снижает индекс надежности таких фильтров, уменьшает потенциальную долговечность и безотказность.

НПО «Центр ШВ» уважает стремление инженеров и производителей других компаний сделать вибрационную очистку мешков более простой, быстрой и эффективной, но – по нашему профессиональному мнению – на сегодняшний день импульсный рукавный фильтр обходит вибрационный по множеству ключевых показателей.

Фильтры рукавные с импульсной продувкой

Обратная импульсная продувка во ФРИП / ФРИ / ФРКИ лишена недостатков, свойственных системам вибрационной самоочистки.

3D-представление импульсной регенерации на примере работы крупногабаритного мешочного воздухоочистителя на Рефтинской ГРЭС, видео с канала “Михаил Юров”

Самоочищение рабочего блока от пылевого осадка в фильтрах типа ФРИП происходит в результате обратной сопелной подачи в рукавные элементы периодических, коротких (0,1-0,2 секунды) и сильных (до 6-8 бар) аэродинамических ударов, которые сбрасывают с матерчатых фильтр-мешков осевшую пылевую шубу.

Продувочные сопла над рукавным блоком

Периодичность импульсов выбирается исходя из режима работы пылеуловителя, концентрации и природы пыли в обрабатываемом потоке.

Среди явных преимуществ импульсной регенерации можно выделить следующие:

• Не требуется остановка агрегата ФР / ФРИ / ФРИП для проведения процедуры регенерации – самоочистка идет в режиме номинальной работы пылеосадителя;
• Возможность автоматизации регенерации как всего блока мешков, так и его отдельных групп или индивидуальных рукавов, (если это необходимо);
• Высочайшая, почти мгновенная скорость очистки рукавов от пыли, (против секунд и десятков секунд на вибрационных исполнениях фильтров);
• Отсутствие движущихся частей – куда большая долговечность и безотказность регенерационной системы и пылеуловителя в целом;
• Возможность подключения к существующей магистрали высокого давления на территории предприятия Заказчика, отсутствие потребности в дополнительном компрессорном оборудовании.

НПО «Центр ШВ» предлагает к изготовлению рукавные фильтры с импульсной регенерацией, конструируемые по собственным технологиям с тонким учетом современных научных тенденций в области разработки и производства промышленных пылеуловителей.

Рукавные фильтры в очистке газов

Собственный отдел статистики нашего предприятия показывает, что некоторые Заказчики, в рамках запроса или Заказа на пылеосадительный агрегат, используют такой термин как фильтр рукавный для очистки газов.

В технической терминологии под очисткой газов – помимо непосредственного улавливания или нейтрализации газообразных компонентов – может подразумеваться и обеспыливание газовой или воздушной среды, (а также золоочистка или удаление аэрозольных и иных частиц), что обычно и имеется в виду.

Рукавный фильтр для очистки дымовых газов от твердых компонентов, (для исключения термической деградации рукавного материала в конструкцию включена система параллельного подсоса прохладного атмосферного воздуха)

Тем не менее, следует четко разграничивать газоочистное и пылеулавливающее оборудование, и понимать, что ФРИП / ФРИ / ФРКИ / ФРКДИ в полной мере не относятся к истинным устройствам для очистки или сепарации газовых сред, (в силу невозможности воздействия на элементарный состав газовой фазы).

Наиболее эффективными аппаратами для комплексного улавливания (или нейтрализации) активных газовых, аэрозольных и твердых частиц, в том числе, склонных к цементации, являются мокрые скрубберы и абсорберы.

Традиционно, в ФР фильтрация идет по физическому принципу, и газ (кислород, азот, диоксид серы, двуокись азота, сероводород или иной), проходя даже через самые малые микропоры нетканого текстиля, не испытывает какого бы то ни было воздействия и не меняет свой состав.

Вместе с этим, некоторые разработчики фильтровальных текстилей экспериментируют с различными химически активными пропитками, наносимыми на рукавную материю, что в определенных случаях может наделить пылеуловитель слабыми чертами химического газоочистителя.

Впрочем, в большинстве случаев, пропитки, если и наносятся, то для придания материалу свойств масло- и влагоотталкивания. Для увеличения абразивной стойкости в материал могут быть включены металлические нити, а для уменьшения накапливания статического заряда – антистатические нитевидные включения.

Для качественной химической очистки газов, воздуха, дымовых эмиссий, а также для промышленной дезодорации выбросов, НПО «Центр ШВ» предлагает широкую номенклатуру мокрых абсорберов, скрубберов и сухих адсорбционных фильтров.

Типы импульсной продувки и аббревиатуры ФР

Пневморегенерация может быть организована несколькими способами. Для простоты каркасные и бескаркасные агрегаты ФР с различными типами продувки принято обозначать нижеследующими аббревиатурами. Для удобства сведем данные в таблицу.

Фильтровальные ткани, рукавный материал и каркасы

Рассмотрим рукава ближе. Ранее мешки изготавливали из тканой материи, но в силу ее быстрого износа и относительной крупности ячеек между нитями, она позже была заменена на нетканый текстиль, (т.н. геотекстиль).

Нетканые материалы – это материалы, полученные без использования методов традиционного ткачества, и, как правило, представляют собой длинную одинарную полимерную нить (т.н. мононить), которая запутана механическим (иглопробивным), термическим или химическим способом, а потом распрессована на валках до приемлемой толщины, как у обычной ткани.

Нетканый материал (полиэтиленовая мононить), вид через микроскоп

По внешнему виду нетканая материя не сильно отличается от бытовой, но ее свойства в плане пылеулавливания значительно превосходят таковые у традиционных тканей (хлопка, марли, парусины и т.д.).

Среди наиболее часто используемых рукавных материалов следует выделить полипропилен, полиакрил, полиэстэр, нейлон, лавсан, нитрон, тефлон, стекловолокно, арамид.

В каркасных ФР мешки закрепляются на каркасах, обычно – металлических (проволочных). Закрепление в большинстве моделей осуществляется с одной стороны мешка, и фильтрация идет снаружи внутрь, но в некоторых исполнениях, (например, с двойной продувкой), мешки открыты и подсоединены к продувочным соплам с обеих сторон. Существуют и бескаркасные исполнения фильтр-элементов, но они используются редко и в очень специфических процедурах.

Рукав на каркасе

Что же до сечения каркасов, то оно может быть 3 типов:

1. Прямоугольное сечение – используется для увеличения единичной производительности и повышения компактности конструкции, каркасы могут быть объединены в независимые блоки (батареи) внутри рабочей камеры;
2. Круглое сечение – используется в средне- и крупногабаритных фильтрах, обрабатывающих пылевые потоки высоких концентраций;
3. Овальное (эллипсоидное) сечение – используется для специфических задач в условиях обеспечения требуемого соотношения площади фильтра к внутреннему объему камеры.

Каркасы круглого сечения, перед отправкой на предприятие, (как часть полного комплекта поставки рукавного фильтра)

Каркасная проволока, как правило, изготавливается из углеродистой конструкционной стали Ст.3 и может быть дополнительно оцинкована. В некоторых случаях производители каркасов применяют нержавеющие стали AISI 304 и 316 (российские аналоги 08Х18Н10 и 03Х17Н14М3 соответственно), а также проволоку на основе никеля.

Применение рукавных пылеуловителей

Рукавные фильтры широко используются во всех сферах современной промышленности, генерирующих значительные объемы сухой нецементирующейся пыли (с температурой не выше 180-200 °C).

Немаловажный аспект правильной работы ФР: температура обрабатываемой среды, во исключение влагообразования и забивания фильтроагрегата, должна быть выше точки конденсации текущей газовой фазы.

Сравнение с электрофильтрами: преимущества и недостатки

В сравнении с электрофильтрами, ФРИП / ФРИ пылеуловители куда менее капризны и куда более доступны, экономичны и универсальны. Не требуется установка высоковольтного оборудования, а экономическая эффективность работы не зависит от объемов обрабатываемого потока, (при том, что степень очистки воздуха в большинстве практических приложений необходима и достаточна для достижения тех же результатов, что и при использовании электрофильтров).

Компактный фильтр ФРИП от НПО «Центр «ШВ»

Технические характеристики рукавных фильтров от НПО «Центр ШВ»

Мешочные пылеуловители каркасного типа с обратной импульсной регенерацией, изготавливаемые в НПО «Центр ШВ», демонстрируют нижеследующие технические показатели:

• Объемы обрабатываемого пылепотока – от десятков единиц м³ / час до 100 000 м³ / час;
• Температурный предел – до + 200 градусов Цельсия;
• КПД улавливания для частиц свыше 0,5 мкм. – 99% (при соблюдении правил монтажа и надлежащей настройке фильтра);
• Материал мешков (входят в комплект поставки) – иглопробивной нетканый материал;
• Широкая комплектность поставки, включающая полный спектр вспомогательного оборудования для быстрого вывода аппаратов на рабочие режимы, (в том числе, систему мониторинга, управления и автоматизации, опционально – шнековые транспортёры для автоматической выгрузки пыли, системы вибровстряхивания для пылесборного бункера);
• Надежность, безотказность и долговечность агрегатов;
• Высокая ценовая доступность ФРИП даже для предприятий и участков среднего и малого промышленного звена.

Производство рукавных фильтров и локальное внедрение на предприятиях

По любым вопросам, связанным с проектированием, изготовлением и приобретением промышленного рукавного фильтра для аспирации и очистки воздуха от пыли, пожалуйста, обращайтесь к нам через блок контактов нашего сайта или заполняйте Опросник Заказчика.

Оперативно произведем и доставим пылеуловители ФРИ, (а также газоочистители и дымоуловители), до любого региона России, Европы, Азии. Профессиональный монтаж или шефмонтаж. Обучение персонала. Полная документация. Гарантия производителя.

НПО «Центр ШВ» – в авангарде промышленной пылегазоочистки.