Рукавный фильтр: промышленный пылеуловитель для тонкой очистки воздуха

Рукавный фильтр: типы, устройство, принцип работы, назначения и характеристики

Производитель газоочистного оборудования НПО «Центр «ШВ» предлагает в исключительных деталях ознакомиться с конструкцией, устройством и принципом работы, назначениями, схемами регенерации и другими важными особенностями такого класса промышленных пылеуловителей как рукавный фильтр для аспирации и очистки воздуха от пыли.

Также предлагаем к изготовлению и внедрению на предприятиях России, СНГ и Евразии высокоэффективные, надежные, компактные, производительные и доступные рукавные пылеуловители широкой линейки модификаций и мощностей. Множество опций под любые задачи. Не стесняйтесь обратиться по любому вопросу.

Навигация по странице

История и предпосылки к созданию матерчатых фильтров рукавного типа

Ткачество известно с незапамятных времен, и Человек чуть менее чем сразу приспособил материю для фильтрации. Издревле очищали с помощью ткани воду, фильтровали отвары, использовали в виноделии и сыроварении; из ткани же делали лицевые повязки бедуины, туареги, пустынные кочевники, защищали органы дыхания каменотесы, молотобойцы, кузнецы, рудокопы, словом, все, кто вынужден был находиться в условиях повышенной загрязненности воздуха.

Так, прародителем рукавного фильтра – близкого по виду к тому, в котором он известен нам сегодня, – можно считать Гиппократа. Этот древнегреческий философ и целитель первым изобрел конструкцию, представляющую собой деревянную раму с закрепленными на ней хлопковыми мешками, через которые проливали воду для очистки ее от механических примесей, грязи, песка. В честь античного мыслителя это изобретение потом и прозвали – «Рукав Гиппократа».

^{Рукав Гиппократа для водоочистки}

Великая Промышленная Революция не обошла стороной и легкую промышленность – на рынке начали появляться, сначала экспериментально, а потом более уверенно, синтетические текстили с недостижимыми ранее свойствами прочности, долговечности, механической, химической и термической стойкости. Именно они и поспособствовали развитию и популяризации промышленных воздушных фильтров, которые, наконец, начали демонстрировать достойную степень сепарации твердых примесей, в том числе малой дисперсности.

Конечно, многое еще лишь предстояло осмыслить, изобрести, протестировать, но начало, несомненно, было положено, и сегодня в распоряжении индустриального хозяйства один из наиболее универсальных, надежных и результативных пылеуловителей – рукавный фильтр для газов и воздуха.

Терминология, аббревиатуры, назначение и сферы применения рукавных фильтров

Рукавный фильтр – это промышленный пылеуловитель, предназначенный для очистки воздуха от сухих, не склонных к слипанию и налипанию частиц малой и ультрамалой дисперсности, (от 0.5 мкм. и более).

В англоязычной литературе агрегаты данного класса известны под общим термином «bag (baghouse) filter» или «sack filter», а также «jet pulse filter», (когда речь идет о фильтрах с пневматической импульсной самоочисткой). Текстильные рукава именуются «bag», «sack» – «мешок» или «hose» – «шланг», «брандспойт», «технический рукав», «чулок».

В русскоязычных публикациях фильтры рукавные можно встретить под аббревиатурами «ФР», а также «ФРИ» (импульсный), «ФРИП» (импульсная продувка), «ФРКИ» (каркасный импульсный), «РФУ» (универсальный с механическим встряхиванием), буква «Н» обозначает конструкцию НИИОгаза, «В» – взрывозащищенное исполнение, «У» – из углеродистой стали, «К» – коррозионностойкий. Встречаются агрегаты и под индивидуальными брендированными названиями.

^{Воздухоочистители рукавные на производстве цемента}

Индустриальных направлений, генерирующих сухие микродисперсные выбросы множество, поэтому тканевые / матерчатые фильтры класса ФР нашли широчайшее применение в разрезе аспирации и фильтровентиляции выбросов:

• На процедурах механической обработки материалов резанием, а также на пескоструйных, дробеструйных операциях;
• На участках переработки сухого минерального сырья, руд, концентратов;
• В мукомольной, зерновой, крупяной промышленности, в пищевом секторе;
• В химической, полимерной, фармацевтической отраслях;
• В машино- и приборостроении, на конвейерных линиях сборки, упаковки, фасовки;
• На предприятиях сухой порошковой покраски, напыления;
• В металлургии, нефтехимии, промышленной энергетике;
• На участках изготовления сухих дисперсных смесей, порошков, пудр, (а также их сушки, запекания, иной термообработки);
• В общепромышленной вентиляции, на АБЗ, ЖБИ и во множестве других сфер.

Следует отметить, что на многих операциях – особенно связанных с образованием абразивной пыли – рукавные пылеуловители рекомендуется использовать в связке с циклоном, (который отсекает наиболее крупные частицы, «разгружая», таким образом, мешочный фильтр и обеспечивая его запроектированную эффективность и производительность). К циклонам мы еще вернемся чуть ниже на данной странице.

Базовая конструкция и устройство рукавного фильтра

Фильтр ФР представляет собой сочленение узлов и агрегатов, упакованное в металлический корпус, как правило, установленный на опорной раме. В исполнениях ФР, предназначенных для работы с взрывоопасной пылью, корпус может быть оснащен специальными взрыворазрядными панелями / вставками – для мгновенного стравливания детонационного давления и минимизации ущерба фильтроагрегату и окружающей инфраструктуре.

^{Продукция НПО «Центр «ШВ», больше фильтров в Каталоге}

Вне зависимости от типа и размера, устройство рукавного пылеуловителя подразумевает наличие нижеследующих конструктивных компонентов:

1. Входной патрубок – для завода запыленной среды внутрь рабочей камеры. Входная секция также может быть дополнительно оснащена отбойной пластиной (дефлектором) – для отражения, отклонения траектории наиболее крупных частиц и их непосредственного направления в пылесборник, минуя рукавный блок.
2. Рабочая камера с блоком текстильных рукавов, закрепленных на каркасах, которые установлены в т.н. рукавную плиту, в количестве от нескольких штук до нескольких сотен штук. Существуют и бескаркасные фильтры, но, в силу их малой распространенности и крайней ограниченности применений, рассматриваться на данной странице они не будут.
3. Система регенерации фильтра – импульсная, с блоком сопел, подающих аэродинамические удары из ресивера сжатого воздуха, или механическая, осуществляющая вибрационное встряхивание рукавов (или рукавного блока целиком) через кривошипно-шатунные, кулачковые, качающие, пневматические, гидравлические  или иные механизмы.
4. Располагающийся под рукавным блоком пылесборный бункер, часто конусный / пирамидальный. Бункер может быть оборудован ручным или автоматическим затвором, а также системой автовыгрузки осадка, например, червячным экструдером или иным транспортером уловленной пыли. Вдобавок, бункер может быть оснащен системой вибровстряхивания – для предотвращения слипания фильтрата.
5. Чистая камера и выходной патрубок – для отвода очищенного воздуха / газа в атмосферу, рециркуляции в цех или направления среды на дальнейшую обработку.

Принцип работы рукавного фильтра

Базовый принцип действия фильтра рукавного можно описать следующей последовательностью пунктов:

1. Запыленный поток подводится – путем нагнетания или протягивания – в рабочую камеру ФР.
2. Пыль оседает на внешней поверхности рукавного материала, молекулы газов же беспрепятственно проходят сквозь микропоры текстиля, и продвигаясь через внутреннюю полость каркасов, попадают в чистую камеру, а оттуда выводятся из фильтра. По мере фильтрации, на рукавном материале нарастает пылевая шуба.
3. По таймеру (или по показаниям датчиков давления или запыленности) активируется система самоочистки – осевший фильтрат стряхивается с рукавов и КПД возвращается к номинальным значениям. Подробнее о схемах регенерации – ниже на этой странице.
4. Пыль стряхивается в бункер, начинается новый цикл очистки.

^{Схема работы ФР}

Материалы каркасов, типы фильтровальной ткани, способы крепления

Рукавный блок – это один из важнейших узлов ФР, поэтому эффективность очистки газов в рукавном фильтре в каждом конкретном случае в значительной степени зависит от используемых каркасов и материала фильтрослоя.

^{Фильтроткань на каркасах круглого и овального сечения}

Рассмотрим в таблицах материалы рукавных каркасов, а также используемые при изготовлении мешков материалы, укажем их особенности, достоинства и недостатки. Вкратце коснемся типов крепления каркасов к плите и фильтровальной ткани – к каркасам.

_{Таблица 1. Материалы каркасов}

_{Таблица 2. Материалы фильтрующего слоя рукавов}

^{Цех по пошиву рукавов}

Что касается типов и методов крепления, то каркасы рукавного фильтра могут соединяться с плитой фланцевым или иным крепежом, сваркой или хомутами. Фильтроматериал, в зависимости от его механических, химических и термических свойств, закрепляется на каркасах через пришивание нитью или специальной лентой, термосклейкой, ультразвуковой сваркой или наиболее быстрым в плане замены механическим способом – хомутами, пружинными кольцами, кнопками, заклепками и т.д.

Схемы регенерации рукавных пылеуловителей

Среди основных подходов к самоочистке рукавных фильтров следует выделить механическое встряхивание и импульсную продувку сжатым воздухом.

Воздушные рукавные фильтры с импульсной продувкой

Импульсная продувка рукавного фильтра относится к наиболее предпочтительному способу регенерации, поскольку не требует остановки процесса фильтрации на время самоочистки. Внутрь рукавов, против хода движения очищаемой среды – через сопла Вентури, Лаваля или иные, в том числе установленные в самих каркасах – подаются короткие (0.1-0.2 сек.), мощные (4-8 бар) аэродинамические удары, сбрасывающие осевший фильтрат.

Для импульсной самоочистки требуется сжатый воздух. Конструкция ФРИ / ФРИП, помимо прочего, обычно предполагает наличие ресивера сжатого воздуха, (а также управляемых клапанов и трубок с соплами).

^{Ресивер сжатого воздуха с клапанами}

Ресивер – это металлический резервуар высокого давления, который «запасает» сжатый воздух, поступающий из воздушной магистрали предприятия, с мобильного, стационарного компрессора или другого источника. Ресивер поддерживает установленное давление, требуемое для быстрой и эффективной очистки рукавов, обеспечивает стабильную, своевременную подачу продувочного воздуха.

Система импульсной регенерации гарантирует быструю скорость стряхивания пыли и не имеет движущихся частей, что значительно увеличивает производительность, надежность и долговечность импульсных рукавных фильтров для газа или воздуха. Тонкость настройки управляемых электромагнитных клапанов позволяет – если это необходимо – производить самоочистку групп или даже индивидуальных рукавов.

Рукавные фильтры с механическим встряхиванием

Встряхивание, если речь идет о рукавном фильтре, – это механическое, вибрационное воздействие, направленное на рукавную плиту целиком или – реже – на группы рукавов для освобождения поверхности материала фильтрующего слоя от осевшей пыли.

Несмотря на то, что импульсная продувка является – в большинстве практических приложений –  более эффективным и скоростным способом регенерации ФР, в некоторых случаях невозможно или затруднено обеспечить подачу сжатого воздуха к месту размещения рукавного газового фильтра – например, отсутствует или не функционирует воздушная магистраль, нет компрессора и / или его приобретение экономически необосновано. Немаловажными факторами также являются чистота и влажность продувочного воздуха. В случаях невозможности удовлетворения вышеперечисленным требованиям выбор Заказчиков оборудования падает на модели ФР с механическим встряхиванием, (англ. shaker dust collector).

^{Рабочая камера мешочного пылеосадителя с вибровстряхиванием: рукава закреплены на вибрирующей раме, приводимой в движением электродвигателем (сверху)}

Ученые, экспериментаторы и инженеры не первое десятилетие разрабатывают и совершенствуют системы механического встряхивания, добиваясь все более впечатляющих результатов. Так, на рынке появляется все больше моделей ФР с вибровстряхиванием, не требующих остановки фильтрации – регенерация происходит во время очистки. Вместе с этим, марки ФР с виброочисткой далеко не так эффективны, как импульсные исполнения – результативность ощутима лишь в разрезе фильтрации средней и крупной пыли, (часто не менее 50 мкм.), агрегаты значительно хуже справляются с потоками высоких концентраций и скоростей.

В дополнение ко всему, «механика» всегда связана с движением, трением, а значит – с износом и снижением общей надежности и долговечности. Пневматические же и гидравлические системы вибрационного встряхивания обязательно предполагают подвод к фильтру жидкостей или газов, что делает фильтроагрегаты еще более дорогими, сложными и капризными по сравнению с импульсными линейками.

Впрочем, есть у механического встряхивания некоторые преимущества, которые незначительно увеличивают привлекательность ФР с виброрегенерацией – меньший уровень шума, увеличенная долговечность рукавного материала, чуть меньшее энергопотребление.

Технические характеристики рукавных фильтров от НПО «Центр «ШВ»

• Степень очистки воздуха от сухой неслипающейся пыли, (в том числе в составе высокоскоростных, концентрированных потоков) ≈ до 99.99%.
• Производительность ФР – от десятков единиц до 100 000 м³ / час и более. Сверхкомпактные исполнения с встроенным вентилятором.
• Температурный предел – до +200, пиково до +220 Цельсия. В наличии и под Заказ рукавные фильтры для дымовых и печных выбросов – с системой параллельного подсоса атмосферного воздуха.
• Система регенерации – импульсная продувка.
• Каркасы – цилиндрические проволочные стальные, фильтровальная ткань – механически, химически и термически стойкий метаарамид. И каркасы, и рукавный материал входят в поставочный комплект.
• Любые климатические исполнения, внутренние и внешние размещения.
• Малое сопротивление агрегатов.
• Богатая комплектность базовой поставки – сам фильтр типа ФР / ФРИ / ФРИП / ФРКИ, напорный вентилятор / дымосос, ресивер, продувочные клапана, трубки, сопла, патрубки, газоходы, аспирационные зонты, бункер, электрокоммутация, крепеж, опорные и обслуживающие конструкции, система мониторинга, контроля и автоматизации, множество опций.
• Безотказность, долговечность, стабильность и неприхотливость, экономичность и энергоэффективность, компактность, эстетичность и стоимость фильтроагрегатов от прямого изготовителя – НПО «Центр «ШВ».

Производство рукавных фильтров, внедрение оборудования

По любым вопросам, касающимся подбора, расчета, проектирования, изготовления и приобретения рукавного фильтра для аспирации и очистки газов или воздуха, пожалуйста, не стесняйтесь обратиться к нам удобным способом или заполняйте подробную Анкету Заказчика.

Срок изготовления от 30 дней. Быстрая и бережная доставка оборудования до любой точки России, СНГ, Евразии. Профессиональный монтаж, шефмонтаж, обучение штата. Ремонт, модернизация, расширение газоочистных сетей. Полная документация. Гарантия.

НПО «Центр «ШВ» – авангард промышленной пылегазоочистки.