پیمانکار رتبه یک تاسیسات

تعریف متفاوت هوای مطبوع میان زنان و مردان
1394-09-25
روش های آب بند کردن استخر
1394-10-04
Show all

فیلتر کیسه ای

فیلتر کیسه ای

bag-cartridge-profileفیلتر کیسه ای ( bag filter) عبارت است از محفظه ای شامل تعدادی کیسه آویخته و وصل شده به نگه دارنده هایی موسوم بهcage . با عبور گاز حاوی غبار از دریچه ورودی و حرکت به

سمت خروجی فیلتر، غبار موجود، روی سطح خارجی کیسه ها می نشیند. سپس در مقاطع زمانی معین با اعمال پالس هوا، غبار موجود بر کیسه تکانده شده و به هاپر زیرین فیلتر ریخته می شود. به این ترتیب غبار از گاز جدا می شود. یکی دیگر از تجهیزاتی که به صورت گسترده برای غبارزدایی هوا در صنایع سیمان استفاده می شود بگ فیلترها می باشند. این نوع از فیلترها دارای بازدهی غبارگیری بالا می باشند که با توجه به نوع غبار تا ۹۹٫۹ درصد بازدهی دارند. عاملی که کاربرد آن را محدود می کند، دمای گاز ورودی به آن می باشد، با پیشرفت های جدید در تهیه الیاف کیسه ای دامنه استفاده از آن ها وسیع تر شده است.
با استفاده از مصنوعات نساجی جدید کیسه ها تحمل دمای بالاتر از ۲۰۰ درجه سانتی گراد را دارند. عوامل زیر در بگ فیلترها نقش اساسی بازی می کنند:
• جنس کیسه های مورد استفاده
• منطقه غبار زدایی
• ساختار و شکل کیسه ها
• نوع سیستم غبار تکانی از کیسه ها
مورد آخر موجب می شود، صنایع به سمت استفاده از سیستم های غبارگیر مبتنی بر پالس هدایت شوند. در این نوع از بگ فیلترها با تزریق پالسی از هوای فشرده در مدت زمان کوتاهی غبارتکانی کیسه ها انجام می شود.
فیلترهای جت پالس عمدتا دارای شش بخش اصلی می باشند که عبارتند از:
• داکت ورودی و محفظه ورودی گاز حامل غبار با فیلتر
• کیسه های الیافی فیلتر
• صفحه مشبک
• شیرهای پالس
• لوله های دمنده به کیسه ها
• محفظه و داکت خروجی گازهای تصفیه شده

شرح فرایند عملکرد بگ فیلترها
گاز حامل غبار وارد فیلتر می شود و توسط بافل و به طرف قیف های خروج مواد برگردانده می شود. گاز غبار آلود به یکی از خانه های فیلتر وارد شده و ذرات غبار با قطر بزرگ تر پس از ورود تحت تاثیر نیروی وزن خود به طرف هاپر حرکت کرده و مابقی روی کیسه های فیلتر جمع می شوند. زمانی که ضخامت غبار جمع شده روی کیسه ها به حدی برسد که جریان به سختی عبور کند مرحله تمیز کردن کیسه ها آغاز می شود.
وظیفه بخش ورودی کاهش سرعت گاز است و به ذرات درشت مجال سقوط آزاد به هاپره های زیر فیلتر را می دهد و باعث توزیع یکنواخت گاز حامل ذرات ریز غبار بین کیسه ها می شود. توزیع گاز باعث می شود که جریان گاز روی کیسه ها سایش بیش از حد ایجاد نکند.
گاز حامل غبار به طرف کیسه ها رفته و از آنجا وارد محفظه هوای تمیز کننده می شود و سپس توسط فن مکنده به دودکش ارسال می شود. در همان زمانیکه عمل فوق به طور مستمر انجام می شود، هوای پالس از طریق شیرهای پالس و نازل ها توسط تابلوی برنامه ریزی شده الکتریکی به طور دوره ای به داخل کیسه ها به طور لحظه ای دمیده می شود و باعث جدا شدن مواد از سطح خارجی کیسه ها می شود. مواد جدا شده وارد هارپر شده و از آنجا توسط سیستم های انتقال به بیرون فیلتر هدایت می شود.
هر ردیف از کیسه های فیلتر به وسیله یک لوله و نازل جداگانه که در قسمت بالای کیسه ها تعبیه شده، با استفاده از هوای فشرده تمیز می شود. برای این منظور مخزن های هوای فشرده تمیز می شود. برای این منظور مخزن های هوای فشرده با شیرهای دیافراگمی مکمل در انتهای هر نازل قرار گرفته است. این شیرهای دیافراگمی به وسیله شیرهای سلنوییدی که خود به وسیله کنترلر الکترونیکی به صورت تناوبی عمل می کنند، باز و بسته می شوند. هوای فشرده که از مخزن هوای فشرده خارج می شود، از طریق لوله های دمنده نازل و جت لوله ای انژکتوری که دقیقا در بالای کیسه ها تعبیه شده است، به داخل کیسه دمیده و هدایت می شود. بر اثر خاصیت انژکتوری، مقداری از هوای محفظه تمیز نیز به داخل کیسه ها مکیده می شود. با استفاده از این روش حتی کیسه هایی به طول شش متر نیز قابل تمیز شدن می باشند.
پالس هوای فشرده که باعث تمیز شدن کیسه ها می شود در مقایسه با چکش های ضربه زن الکترودها مثبت و منفی در الکترودها با توجه به حجم تجهیزات مربوط، از قبیل موتور گیربکس ها، آویزگاه ها، سندان های مثبت و منفی، استهلاکی نداشته و به تعمیرات و تنظیمات مکانیکی طاقت فرسا نیازی ندارد.
در استفاده از بگ فیلترها در غبارگیری گازهای حاصل از احتراق و پخت کلینر مساله مهمی که باید مد نظر قرار گیرد، میزان کیسه های فیلتر در برابر گازهایی با درجه حرارت بالا می باشد. با تغییرات تکنولوژی تولید کلینر استفاده از بگ فیلترها دستخوش تغییر قرار گرفته اند که آخرین آن ها پایین آوردن دمای گازهای خروجی به دمای کمتر از ۲۰۰ درجه سانتی گراد می باشد. استفاده از بگ فیلترها باعث غبارزدایی گازها تا ۱۰ میلی گرم بر مترمکعب می شود.

عامل مهمی که باید در هنگام تعیین ناحیه غبارزدایی در نظر گرفته شود، تعیین سرعت مناسب عملیات غبارگیری است که باید مورد توجه قرار گیرد. فیلترهای کیسه ای را بر حسب نوع روش cleaning تقسیم بندی می کنند. تمیز کردن کیسه ها به دو روش آنلاین و آفلاین انجام می شود، در حالت آنلاین محفظه مورد نظر از خط تولید خارج نشده و همچنان در مسیر گاز قرار دارد ولی در حالت آفلاین محفظه از خط تولید جدا و ایزوله می شود و پس از اتمام عملیات تمیز کاری مجددا به خط باز می شود. تمیز کردن کیسه ها به سه روش امکان پذیر است: روش هوای معکوس، روش جت هوا، روش مکانیکی.
در گذشته عموما از Mechanical Shaking و بعضا از Reverse air استفاده می گردید. لیکن در حال حاضر از روش Pulse jet cleaningاستفاده می شود. در فیلترهای کیسه ای نوع pulse jet برای جلوگیری از جمع شدن کیسه ها در داخل آن ها از قفسه های فلزی استوانه ای به نام cage استفاده می شود. cage و کیسه به صورت عمودی از یک صفحه سوراخ دار که به آن تیوب شیت گفته می شودآویزان می شود. برای جدا کردن لایه خاک نشسته شده روی سطوح بیرونی کیسه ها، از پالس هوای فشرده با فشار بالا که به دهانه باز کیسه ها از بالا وارد می شود، استفاده می شود. به عبارت دیگر گرد و غباری که روی کیسه های فیلتر را فرا گرفت، به وسیله پالس های هوای سریع و کوتاه به درون هاپرها میریزد.

فیلتر Baghouse

Fiberglass_PTFE_Teflon_Filter_Bags

فیلتر Baghouse همان فیلتر کیسه ای است که در فرایند خط تولید استفاده می شود. این نوع فیلتر طی سال های گذشته کاربرد بیشتری برای تصفیه گازهای خروجی از نقاط اصلی خط تولید پیدا نموده و در مواردی جانشین فیلترهای الکتریکی شده اند. مزیت عمده این نوع فیلتر اثر پذیری کمتر غبار خروجی با تغییر مشخصه های گاز ورودی و دستیابی آسان تر به غبار خروجی کمتر در محدوده ۱۰ میلی گرم بر نرمال متر مکعب می باشد.
Baghouse ها در شکل و اندازه های متفاوت ظاهر می شوند و اساس کارشان شبیه فیلترهای کیسه های معمولی می باشد. Baghouse ها نامشان را از یک سری نمد و کیسه پارچه ای بافته شده و جا گرفته درون یک محفظه فلزی می گیرند که نوع پارچه اغلب از نایلون اورلون، اکریلیک، داکرون، تفلون یا فایبر گلاس می باشد. به طو کلی می توان گفت Baghouse ها در تمامی صنایع یافت می شود. صنایعی از قبیل سیمان، ریخته گری و عملیات فولادی، تولید کنندگان دارویی، سازندگان مواد غذایی، تولید کنندگان مواد شیمیایی و … نمونه هایی از این دست می باشد. میزان استفاده از Baghouse ها مرتب در حال افزایش است و این امر تقریبا در تمامی کشورهای جهان فراگیر شده است. همان گونه که گفته شد فیلترهای کیسه ای جریان گاز از داخل پارچه فیلتر عبور داده می شود. ذرات غبار روی سطح پارچه می نشیند و لایه غبار که روی سطح پارچه تشکیل می شود ، با تکاندن پارچه به روش های مختلف از کیسه جدا شده و وارد قیف می گردد. برای اینکه غبار روی کیسه افت فشار زیادی برای عبور جریان گاز ایجاد نکند، احتیاج به سطح پارچه بزرگی می باشد و برای اینکه سطح بزرگی از پارچه در یک فضای محدود جا بگیرد، پارچه فیلتر را به صورت کیسه ای استوانه در می آورند که به این مجموعه کیسه های استوانه ای در یک محفظه Baghouse گفته می شود. اندازه یک Baghouse به دبی حجمی گاز و به نسبت دبی حجمی گاز به سطح پارچه یا A/C بستگی داره. A/C به غلظت گاز، دما، روش cleaning و سطح تکنولوژی فیلتر بستگی دارد.
مهم ترین مزایای استفاده از فیلترهای جت پالس عبارتند از:
• بازدهی کاربری بالا
• هزینه های کاربری پایین
• مقاومت در برابر گازهای قابل اشتعال، ذرات غبار قابل انفجار و …
• کاربری آسان
• دوام، ماندگاری زیاد کیسه ها
فیلترهای جت پالس دارای معایبی به شرح زیر می باشند:
• مقاومت بالا در برابر جریان گاز
• بازدهی کم در مقابل گازهای مرطوب
• محدودیت درجه حرارت گازهای ورودی به دلیل جنس کیسه ها
کاربری مناسب و بازدهی بالای بگ فیلترها به انتخاب درست فیلتر و رعایت اصول صحیح نصب، تجهیز و استفاده از آن بستگی دارد. عملکرد ضعیف این گونه فیلترها ناشی از عوامل زیر می باشند:
• نصب نادرست تجهیز (پیکر بندی غلط سیستم مکش، اشکال در سیستم غبار تکانی از کیسه ها، نصب نادرست کیسه ها)
• انتخاب نادرست فیلتر (پایین بودن ظرفیت فیلترنسبت به ناحیه غبارگیری)
• استفاده از کیسه هایی با جنس نامناسب
• رطوبت بالای گاز ورودی
نوع کیسه مورد استفاده بر اساس مشخصه های فرایندی گاز، دما، رطوبت، نوع گاز و میزان سایندگی ذرات غبار انتخاب می شود. پارچه مورد استفاده برای غبارگیری گازهای خروجی از کوره مواد خام خطوط تولید سیمان معمولا از جنس فایبر گلاس با پوششmembrane و از جنس PTFE می باشد که تحمل دمای تا ۲۶۰ درجه سانتی گراد را دارد. وجود membrane مانع ورود ذرات ریز غبار به داخل پارچه و مانع افزایش افت فشار دو سر کیسه ها در طی زمان بهره برداری شود. ولی در هر صورت، افت فشار دو سر فیلترهای کیسه ای بین ۱۲ الی ۱۵ میلی بار می باشد که این مورد یکی از نقاط ضعف فیلترهای کیسه ای محسوب می شود. نقطه ضعف دیگر فیلتر کیسه ای، محدودیت تحمل دمای پارچه ۲۶۰ درجه سانتی گراد می باشد. در صورت بالا رفتن دما از مقدار فوق، پارچه غیر قابل استفاده خواهد شد. در فیلترهای کیسه ای نیز برای کاهش دما عموما از برج خنک کن استفاده می شود. کاهش دما به ۲۶۰ درجه سانتی گراد برای قابل تحمل شدن برای پارچه کفایت می کند. لیکن چون کاهش دما باعث کاهش دبی حجمی گاز و در نتیجه کاهش سطح پارچه مورد نیاز می شود، به این دلیل در فیلترهای کیسه ای نیز دما در محدوده ۱۵۰ تا ۲۰۰ سانتی گراد تنظیم می شود. مهم ترین مزیت فیلتر کیسه ای این است که راندمان غبارگیری و میزان غبار خروجی آن با تغییر دما رطوبت و حجم گاز تغییر محسوسی ندارد. کیسه ها از جنس های مختلفی ساخته می شوند و در زمان انتخاب کیسه باید موارد زیر را مد نظر قرار داد:
• دمای گاز
• میزان رطوبت غبار
• ماهیت الکتریکی ذرات غبار
• میزان خورندگی ذرات غبار
• مقاومت اسیدی و قلیایی پارچه
• توانایی پارچه برای رهایی از لایه غبار
• توانایی پارچه در گذردهی هوا
• سایز ذرات غبار
• قیمت کیسه
در طراحی غبارگیرهای پارچه ای علاوه بر شرایط گاز ورودی، موارد زیر نیز مد نظر قرار می گیرند:
افت فشار، سرعت عمودی گاز بین کیسه ها و نسبت هوا به سطح پارچه

افت فشار

افت فشار یکی از پارامترهای بسیار مهم در طراحی فیلترهای پارچه ای است. این پارامتر معرف مقاومت پارچه فیلتر در برابر عبور جریان گاز می باشد. افت فشار با واحدهای میلی بار، میلی جیوه یا میلی متر آب سنجیده می شود. برای اندازه گیری افت فشار در فیلترهای پارچه ای، از اندازه گیری فشار کلی در دو نقطه که معمولا ورودی و خروجی فیلتر می باشد بهره می جویند:
سرعت غبارگیری و نسبت هوا به پارچه
دو واژه سرعت غبارگیری و نسبت هوا به پارچه قابل استفاده به جای یکدیگرند. نسبت هوا به پارچه، با نسبت هوای وارد شده به فیلتر با واحد مترمکعب بر دقیقه، به سطح فیلتراسیون با واحد مترمربع تعریف می شود. واحدهایی که با A/C با آن سنجیده می شوند عبارت اند از:
m/min, cm/s
بالاتر بودن این نسبت، به معنای حجم بالاتری از هوا یا گاز است که از سطح پارچه فیلتر می باشد.
سرعت عمودی گاز بین کیسه ها
سرعت عمودی گاز بین کیسه های فیلتر در یک فیلتر کیسه ای Can velocity گفته می شود. واحد اندازه گیری این سرعت m/minبوده و از دیگر واحدها شایع می توان به ft/min و cm/sec اشاره نمود. در فیلترهایی که از روش online استفاده می نمایند، ذرات غبار جدا شده از سطح کیسه ها در طول عملیات تمیز کاری باید تحت تاثیر نیروی وزن خود در محیط فیلتر به سمت پایین حرکت کنند. چنانچه سرعت رو به بالای گاز ورودی از سرعت رو به پایین سقوط این ذرات تجاوز نکند، ذرات مجددا به سطح غبار بازگشته و عملکرد فیلتر را تحت الشعاع قرار می دهد.
مقایسه بین فیلتر کیسه ای و الکتروفیلتر
مقایسه تقریبی هزینه الکتروفیلترها و فیلترهای کیسه ای به عنوان پر مصرف ترین فیلترهای مورد استفاده صنایع می باشد. مثلا هرگاه هزینه یک فیلتر کیسه ای ۱۰۰ واحد فرض شود، یک دستگاه الکتروفیلتر با همان ظرفیت ۴۰۰ واحد در نظر گرفته شده است.
الکتروفیلتر یکی از بهترین وسایل برای تصفیه هوا، حذف آلاینده ها، گرد و غبار و دوده است. این روش کارایی بالایی در حذف آلاینده ها، گرد و غبار و دوده است. همچنین کارایی بالایی در حذف ترکیبات سمی مونواکسید کربن، اکسیدهای نیتروژن، فرم آلدئید و ترکیبات سمی گازی دارد.

الکتروفیلتر

ویژگی ها و عملکرد فیلترهای هیبرید

فیلتر هیبرید یکی از انواع سیستم های غبارگیر است که تکنولوژی الکتروفیلتر و فیلتر کیسه ای را با یکدیگر ادغام نموده است. سیستم حاصل با دوام و مقرون به صرفه بوده و قدرت غبارگیری بالایی دارد. طراحی این نوع از فیلترها با استفاده همزمان از دو تکنولوژی عنوان شده، امکان طراحی با نسبت هوا به سطح فیلتراسیون بالاتر در قسمت کیسه ای را میسر کرده است. این امر باعث کم کردن سطح پارچه و در نتیجه تعداد کیسه ها، تعداد گیج ها، شیرهای مربوط به سیستم ضربه زن در قسمت کیسه ای می شود. کاهش تعداد این قطعات کارایی و دوام بیشتر دستگاه و هزینه نگهداری کمتر آن را تضمین می نماید. با وجود اینکه الکتروفیلترها دارای استحکام مکانیکی و مقاومت بالا در مقابل دما هستند، اما هنگامی که میزان خروجی کمتر از ۱۰mg/m3 مد نظر باشد، بسیار گران و پرهزینه می شود.
الکتروفیلترها نسبت به بگ فیلترها در حجم های مختلف گاز دارای افت فشار کمتری هستند. همچنین بگ فیلتر می تواند غبار بیشتری را نسبت به الکتروفیلتر جدا و مستقل از شرایط گاز و غبار کار کند، اما در مقابل دما حساس هستند. چنانچه افزایش راندمان فیلتر با افزایش کارایی خط تولید سیمان مد نظر باشد، الکتروفیلتر بسیار گران و پرهزینه می شود. تبدیل الکتروفیلتر به بگ فیلتر نیازمند یک فن جدیدتر از فن قبلی الکتروفیلتر است. بنابراین برای افزایش بازدهی سیستم های غبارگبر و استفاده از مزایای الکتروفیلترها و بگ فیلترها به صورت همزمان ایده ترکیب دو سیستم فوق منجر به تولید فیلتر مرکب یا هیبرید در خانواده غبارگیرها شد. تعامل دو سیستم الکتروفیلتر و بگ فیلتر در یک سیستم واحد باعث افزایش بازدهی سیستم در جذب ذرات ریز غبار و تشکیل سیستمی مجتمع، پایدار و با صرفه اقتصادی شده است.
شرح عملکرد فیلتر هیبرید
در یک فیلتر هیبرید از دو روش غبارگیری تواما استفاده می شود.
۱٫ جذب غبار با استفاده از نیروی الکترواستاتیکی در فیلد الکتریکی
۲٫ جدا سازی غبار با استفاده از پارچه فیلتر در قسمت کیسه ای فیلتر هیبرید.
با بهره گیری از مزایای دوروش غبارگیری، در واقع یک هم افزایی بین دو عملکرد فوق به وجود می آورد که نتایج بسیار ارزشمندی حاصل می شود.
فیلتر هیبرید از یک بخش الکتریکی و یک بخش کیسه ای جدا پشت سرهم که هر دو در یک محفظه قرار دارند تشکیل شده است. بخش الکتریکی مشابه یک فیلد الکتریکی الکتروفیلتر است و بخش کیسه از مجموعه ای از کیسه ها تشکیل شده است که تقریبا مشابه یک فیلتر کیسه ای می باشد. جریان گاز ابتدا وارد قسمت الکتریکی می شود و تحت تاثیر میدان الکترواستاتیکی حدود ۹۰ الی ۹۵ درصد غبار جذب صفحات می شود. ذرات غبار باقی مانده در بخش کیسه ای وارد شده و روی سطح کیسه می نشینند. این ذرات باردار روی کیسه ها یک لایه غبار با فضای متخلخل به وجود می آورند که عبور گاز از بین لایه غبار را تسهیل می نماید. این امر باعث می شود علی رغم بزرگ تر بودن سرعت عبور گاز از پارچه فیلترهای هیبرید نسبت به فیلتر کیسه ای افت فشار ایجاد شده بسیار کمتر از فیلتر کیسه ای باشد که نتیجه آن امکان استفاده از سطح پارچه کمتر، برای یک حجم مشخص گاز (A/C) می باشد. مقدار A/C می تواند ۲۰ تا ۳۰ درصد بالاتر از فیلتر کیسه ای باشد و به همین نسبت سطح کیسه، تعداد cage ها و شیرها کاهش می یابد.
مزایای استفاده از سیستم هیبرید
• بازده عالی در جذب ذرات بیشتر از ۹۹٫۹۹ در صد
• کیسه ها در این سیستم به دلیل محافظت در برابر نشستن ذرات درشت داراری عمر مفید بیشتر و بازدهی بالاتری می باشد.
• کوچک تر شدن اندازه تجهیزات به دلیل استفاده از ۶۵ الی ۷۵ درصد از تجهیزات بگ فیلتر معمولی و استفاده درصدی از قطعات الکتروفیلترهای متداول
• مصرف بهینه انرژی
• تعمیر و نگهداری و ارتقای راحت تر سیستم به دلیل عدم نیاز به افزودن پارامترهای کنترلی

یک دیدگاه