آشنایی با سیستم های فیلتراسیون صنعتی
دستگاه های فیلتراسیون صنعتی مانند غبارگیر و سیکلون های جداکننده از جمله مهمترین و با صرفه‌ترین راهکارهای موجود و به روز دنیا برای مبارزه با آلودگی هوا و انتشار انواع آلایندها به جو و همچنین کاهش گازهای گلخانه‌ای است که امروزه بدل به یکی از اساسی‌ترین چالش‌های پیش روی بشر گشته است. در کشور ما ایران و بخصوص در شهرهای بزرگی مانند تهران،اصفهان،تبریز،مشهد،اراک و چند شهر صنعتی بزرگ دیگر این مسئله امروز تبدیل به خواسته عموم مردم برای نجات آن ها از آلودگی ها و داشتن هوای پاک گشته است، حقی که بدون شک از اساسی‌ترین حقوق هر شهروندی است. اگرچه راهکارهای ذکر شده می توانند راه نجات از آلودگی هوا باشند اما مهمتر از دانستن و آشنایی با این راهکارها، اجرای اصولی و علمی آن ها می‌باشد. عدم داشتن دانش کافی برای ساخت این دستگاهای نه تنها مسئله را حل نمی‌کند بلکه باعث هدر رفت سرمایه و تولید محصولات بی‌کیفیت میشود.
هدف ما از آشنایی شما با فیلتر های غبارگیر
دانستن راهکار مقابله با یک چالش و اجرای درست و اصولی آن دو مسئله مهمی است که بایستی مورد توجه قرار گیرد. ما با بررسی تخصصی فیلترهای استفاده شده در دستگاه غبارگیر، به شما اطلاعات مفید و کاربردی به منظور ساخت اصولی این دستگاه را ارائه خواهیم داد تا بتوانید یک دستگاه غبارگیر با کیفیت و راندمان بالا را تولید کنید. در ذیل به لیستی از سرفصل‌های این مقاله اشاره خواهیم کرد.
معرفی ۲ روش ساخت فیلترها
ارائه لیسیتی از ۷ نوع پارچه طبیعی و یا مصنوعی و معرفی شرایط محیطی و عملیاتی که آن ها باید استفاده شوند.
تعریف ۵ راه نگهداری از پارچه
معرفی ۳ علت فنی کاهش عمر پارچه
معرفی مختصر ۴ راه عیبیابی مشکلات فیلتر
ساخت فیلتر
کیسه‌های فیلتر را میتوان از متریال‌های بافت شده و یا غیر بافت شده تهیه کرد. متریال های غیر بافتی را نیز میتوان در گروه متریال های غشائی و یا نمدی تنیده شده به هم، تقسیم بندی کرد. اغلب کیسه‌ها یا کامل و یا بصورت بخشی بافته می شوند. این به این دلیل است که پارچه های غیر بافتی در کل به یک ته بند بافت شده، با نام اسکریم، چسبیده میشوند. فیلتر های پارچی از الیاف نخی ساخته میشوند و در بافت آن ها یک الگوی بافت موجود است که بصورت مشخصی و یکدستی تکرار شده است. فیلتر های غیر بافتی نیز بصورت فشرده روی هم تنیده میشوند و از پشت به متریال بافته شده چسبیده اند. فیلتر های بافت شده در دستگاهایی که با سیستم تمیز کاری کم مصرف کار میکنند، مانند تمیزکاری تکانشی و هوای معکوس، استفاده می شوند.پارچه های تنیده شده نمدی نیز معمولا با سیستم های غبارگیر با توان برق مصرفی بالا مانند سیستم تمیزکاری فیلتر پالس جت مورد استفاده قرار می گیرند. فیلتر های الیافی نیز در تلاش برای رسیدن به راندمان بالا در بدام اندازی ذرات معلق و همچنین کنترل جریان های گاز که ممکن بحث رطوبت بالا درکار باشد و در نتیجه افت فشار مداوم،طراحی و توسعه پیدا کردند.
لطفا بری کسب اطلاعات بیشتر در زمینه انواع سیستم‌های تمیز کاری غبارگیر‌های صنعتی، به این صفحه مراجعه فرمایید.
فیلتر های بافت شده
در پارچه فیلتر های بافت شده، فضاهای خالی موجود می باشد. طراحی نوع دوخت بسیار بستگی به کاربرد دستگاه دارد. ساده ترین نوع دوخت،یک نوع دوخت ساده می باشد که در آن تار پودی بصورتی که در شکل ۱ می بینید، از زیر هم عبور میکنند. در این نوع،خاصیت بدام اندازی ذرات بسیار بالا می رود و به همین علت، استفاده زیادی از آن نمی‌شود چرا که این نوع کیسه‌ها، باعث افت فشار های متعددی در حین کار میشوند. حتی اگر هیچ لایه ای از غبار هم روی آن ها نباشد.
نوع دیگر بافت در فیلتر های بافتنی، بصورت شکل ۲ بصورت جناغی انجام میشود. به این صورت که رشته های عمودی یک در میان بصورت جفت و تکی، زیر رشته‌های افقی بافته می شوند. بافت جناغی بخوبی نوع اول که بصورت تک تک زیر هم بافته می شود، ذرات را بدام نمی اندازد اما در عوض سریع هم گرفته نمی‌شود. اصطلاح کور شدن و یا گرفته شدن کیسه به زمانی گفته میشود که ذرات غبار به مرور در درز های فیلتر و پارچه گیر می افتند و حتی با اعمال مکانیزم تمیزکاری نیز از آن جدا نمی‌شوند. جریان هوا در بافت جناغی بخوبی جریان دارد و همچنین این نوع بافت مقاومت بالایی دربرابر فرسایش دارد. در بافت نوع ساتن، رشته های پارچه، یکی رو و چهار تا زیر بافته می شوند. این نوع ذرات را همانند نوع‌های دیگر نمی‌تواند ذرات را بدام بیندازد اما راحترین حالت پاکسازی را برای ما خواهد داشت. (شکل ۳)
با تغییر الگوی دوخت کیسه‌ها ۲ اتفاق مهم می‌افتد، یکی اینکه میتوانیم فضاهای خالی در کیسه های را کاهش و یا افزایش دهیم و دوم اینکه با این کار باعث کاهش یا افزایش ضریب نفوذپذیری آن ها می شویم. نفوذپذیری بیشتر نتیجه مثبت بدام اندازی ذرات فوق ریز را البته به قیمت افزایش هزینه ها و از سوی دیگر باعث افت فشار های پی در پی و طول عمر کمتر کیسه ها خواهد شد. در سمت دیگر با افزایش فضاها روی کیسه ها نفوذپذیری بالا می رود اما طول عمر افزایش یافته و افت فشار به حداقل می رسد.
فراموش نکنیم که کیسه‌ها به تنهایی قادر به فیلتر کردن ذرات نیستند. در واقع در دقایق ابتدایی کار دستگاه، اکثر ذرات ریز از کیسه ها عبور می کنند و فیلتر نمی شوند. با وارد شدن جریان ذرات به دورن محفظه کیسه‌ها ابتدار ذرات درشت را به دام می‌اندازند و ذرات درشت با فشرده شدن خود تبدیل به فیلتر برای ذرات ریزتر میشوند. البته این عمل تا وقتی میثر است که فشار افت نکند چراکه به محض افت فشار کیسه ها باید تمیز شوند. در واقع بالاترین راندمان تمیزکاری بین ۱۵ الی ۲۰ دقیقه در ساعت است. شکل ۴
فیلتر های تنیده شده یا نمدی
در این نوع فیلتر فیبرهای با استفاده از پانچ سوزنی روی یک صفحه حائل الیافی و با الگویی منظم بافته میشوند و با کمک یک نوع چسب شیمای به نگهدارنده آن در قسمت بالا چسبیده می شوند. بر خلاف نوع بافتنی، در این نوع از همان اول شروع کار دستگاه، راندمان فیلتر به نسبت ایدئال است و ذرات ریز در لبه بیرونی فیلتر بدام می افتند. (شکل ۵)
الیاف‌های طبیعی
الیاف‌ها استفاده شده برای تنیدن کیسه‌های نمدی بسته به کاربرد مورد نظر میتوانند متفاوت باشند. فیلتر های اولیه بیشتر از الیاف طبیعی پنبه و پشم ساخته می شدند. این نوع الیاف ارزان می باشند اما محدودیت‌هایی در تحمل دمای بالا دارند. ماکسیمم توان تحمل دمای آن‌ها ۱۰۰ درجه سانتیگراد است و ضریب اصطکاک متوسط دارند. نوع پنبه آن بدلیل ارزان و در دسترس بودن در کاربردها با دماهای پایین بسیار پرطرفدار است و نوع پشمی نیز در شرایط رطوبت بالا عملکرد خوبی داشته و قابلیت تبدیل شدن آسان به لایه ضخیم را نیز دارد.
الیاف‌های مصنوعی
الیاف‌های مصنوعی به دلیل خاصیت تحمل دمای بالا و مقاومت در برابر حملات شیمیائی کاربرد های خیلی وسیعتری دارند. یکی از الیاف های رایجی که مختص بکارگیری در دماهای بالا می باشد الیاف فایبرگلس است. برای دماهای متوسط از الیاف مصنوعی پلی پروفیلین به‌صرفه‌ترین گزینه می‌باشد که در بسیاری از کاربرد‌های مختلف صنعتی مانند خرد کن‌های ذغال‌سنگ و صنایع غذایی استفاده میشود. الیاف نایلون بهترین گزینه برای داشتن حداقل فرسایش است و همین امر آن را تبدیل به بهترین گزینه در موارد غبارهای ساینده تبدیل کرده است. اف پلی استیرز نیز مانند داکرون مقاومت خوبی را دربرابر مواد اسیدی و سایش دارد و نسبتا به صرفه نیز می باشد و به همین دلیل، تبدیل به گزینه ای مناسب برای صنایع فلزات شده است.
الیاف نومکس نیز بدلیل داشتن خاصیت تحمل نسبی دمای بالا و فرسایش، در صنایع سیمان و خنک سازهای سیمان،تولید آسفالت، کوره و خشک کن های زغال کاربرد دارد.
از دیگر الیاف و برندهای تجاری ثبت شده در این زمینه می توان به تفلون، فایبرگلس،رایتون، و P84 . الیاف کربن اشاره کرد که می شود از آن ها در دماهای خیلی بالا نیز استفاده کرد. تفلون مقاومت بالایی در مقابل حملات اسیدی بجز البته فلورین دارد و قادر است دمای مداوم تا ۲۳۰ درجه را تحمل کند.
فایبرگلس‌ها یا گلس، معمولا در غبارگیر ها، تا درجه حرارت۲۶۰ درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار می گیرند. حدود ۹۰% از غبارگیر های مشغول در مشعل‌های سوخت زغال از فایبر گلس استفاده می کنند. الیاف گلس در برخی موارد روانکاری می شوند تا از شکسته شدن احتمالی آن ها در سیکل های تمیز کاری جلوگیری شود. برای روانکاری در این نوع از گرافیت استفاده می شود. فیلتر های گلس بسادگی می توانند در سیکل های پاکسازی آسیب ببینند.
نگهداری از پارچه ها
روی پارچه‌ها، قبل از بدل شدن به کیسه های فیلتر، یک سری پیش مراقبت‌های قبل از نصب در محفظه انجام می شود. این پیش مراقبت‌ها میتواند باعث افزاش طول عمر پارچه شود. در برخی موارد با مالیدن سیلیکون روی آن‌ها، خاصیت رها کنندگی ذرات در هنگام تمیز سازی در آن ها بالا برده می شود. از جمله فرایند‌های انجام شده پیش مراقبتی می توان به غلطک کاری،لعاب کاری، استراحت دادن به پارچه ها، روکش کردن و حرارت دادن اشاره کرد.
نقص‌های فنی در کیسه‌ها
تحمل دما یکی از مهمترین محدودیت‌ها و عوامل مشکل زا برای کیسه‌های فیلتر است،پس دقت داشته باشید که در هنگام انتخاب جنس پارچه و یا الیاف، از فروشنده درخواست کنید که اطلاعات مورد نیاز در این باره را در اختیار شما قرار دهد. موردی مهمی دیگر که میتواند برای کیسه ها مشکل بوجود آورد فرسایش است. کیسه ها یا دربخورد با یکدیگر بخصوص در فشار های بالا و یا در هنگام برخورد با مواد سایش زا می توانند صدمه ببینند. از این گذشته، در نوع تمیز سازی تکانشی، تنش ایجاد شده در محور موتور می تواند باعث ایجاد سایش و در نهایت از بین رفتن کیسه‌ها شود. در کل، سالانه شما نیاز به تعویض ۲۵% از کیسه های دستگاه خود دارید.
لطفا بری کسب اطلاعات بیشتر در زمینه انواع سیستم‌های تمیز کاری غبارگیر‌های صنعتی، به این صفحه مراجعه فرمایید.
نقص فنی در کیسه‌ها میتواند از حملات مواد شیمایی نیز صورت پذیرد. تغییرات در ترکیبات غبار و دود خروجی از کارخانه و همچنین دمای آن می تواند شدیا روی متریال کیسه های تاثیر گذار باشد. اگر که جریان گاز اگزاست (اگزوز) پائین و تا دمای میعان آورده شود،طراحی دستگاه ممکن است که با مسائل فنی اساس روبرو شود. بنابراین اجرای فرایند غبارگیری بصورت علمی و همچنین گزینش فیلتر ها مناسب برای کاربرد خاص ، میتواند نقش بسیار مهمی در مقاومت کیسه‌ها مقابل حملات اسیدی ایفا کند.
انواع تست کیسه‌های فیلتر
تعدادی تست استاندارد با نام ASTM وجود دارد که به منظور تست ویژگی‌های فیزیکی مختلف کیسه های بگ فیلتر قبل از نصب انجام می شوند. این تست‌ها به منظور عیبیابی کیسه های کارکرده نیز استفاده میشوند. همانند همه تستهای دیگر نتایج این تست ها نیز نسبی می‌باشد، به همین دلیل این تست‌ها می‌بایست در طول زمان و مداوم انجام شود و نتایج به دست آمده بایستی باهم مقایسه شوند تا بتوان تصمیمی درست درباره وضعیت پارچه‌ها گرفت. علاوه براین، با آمدن نسل‌های جدیتر پارچه به بازار،برخی از این تست‌ها معنای کاربردی نمی توانند داشته باشند. در زیر به بررسی مختصر ۴ تست استاندارد موجود خواهیم پرداخت. این تست در استاندارد ASTM با عنوان D-737-69 تعریف شده است.
تست نفوذپذیری
به منظور اندازه‌گیری میزان هوایی است که میتواند از یک سطح مشخصی از فیلتر عبور کند می باشد. این تست میزان عبور هوا در یک محیط به مساحت ۱ فوت مربع (۳۲ سانتی متر مربع) و با در نظر گرفتن میزان افت فشار ۰.۵ را اندازه می گیرد. از آنجایی که میزان نفوذپذیری یک تابع خطی افت فشار اندازه گیری شده در سطح پارچه نمی باشد، این استاندارد یادآور می شود که افت فشار برای تست ها باید ۰.۵ در نظر گرفته شود. بعضی از پارچه‌ها هم ممکن است یا خیلی متراکم و یا خیلی مخلخل باشند . لذا این عدد برای آن ها بایستی جداگانه ارائه شود.
نفوذپذیری‌های ارائه شده
نفوذپذیری در نمد‌های تمیز معمولا بین ۸-۱۸ سانتیمتر در ثانیه است. در حالی که برای پارچه‌های بافت شده سبک‌تر، این عدد ۲۵ سانتیمتر در ثانیه است. این اعداد را میتوان با نتایج حاصل شده از تست کیسه‌ها، در حالت بعد از کار و کثیف شده، اما بصورت برعکس جریان هوای ورودی به آن ها انجام داد تا بتوان با مقایسه اعداد، متوجه شویم که آیا پارچه‌های کور شده اند یا نه. به یاد داشته باشیم که این عدد ممکن است در برخی نوع‌های پارچه بیشتر شده باشد، یعنی بجای کور شدن بازتر هم شده باشد. البته این حالت در مقایسه با حالت کور شدن کمتر اتفاق می‌افتد.
تست MIT Flex
این تست به منظور سنجش میزان دوام پارچه‌ها دربرابر سایش آن‌ها به هم دیگر است. این روش تست در استاندارد ASTM با نام D-2176-69 تشریح شده است.
این تست به منظور اندازه گیری توان مقاومت پارچه ها در برابر سایش خود به خود (مالیده شدن پارچه ها به یکدیگر) می باشد که بیشتر برای فیلتر هایی با الیاف شیشه‌ای کاربرد دارد. این تست یک شبیه‌سازی استاندارد شده مواجه کاغذ با دستگاه تست MIT می باشد. این تست بصورت مداوم و به منظور تخمین ضریب خردایش کیسه‌های شیشیه‌ای که در روی دستگاهای نصب شده در مشعل هایی که بواسطه زغال سنگ فعال هستند استفاده می شود، انجام می شود. این تست با در معرض حرارات مستقیم و اسید قرار دادن کیسه‌های شیشه‌ای انجام می شود. اما به دلیل عدم وجود امکان همراه ساختن این موارد با غبار موجود در حالت واقعی کار دستگاه، تست نمی تواند کاملا بیانگر شرایط واقعی باشد.
تست مقاومت مولن در برابر انفجار
این تست به منظور اندازه‌گیری ضریب دوام پارچه دربرابر فشار انفجار هوای پالس جت می باشد. این تست در استاندارد ASTM با شماره استاندارد D-231 ثبت شده است.
تست قدرت کشش
این تست میزان مقاومت پارچه‌ها دربرابر کشش و پارگی را اندازه‌گیری میکند.
24 پاسخ
سلام جناب مهندس،برای غبارگیر کارخانه ام دی اف چه نوع فیلتری مناسب هست ؟ لطفا راهنمایی کنید ممنون
سلام جنس فیلتر باید از نوع pleated یا تا شده باشه
سلام
فیلتر مورد استفاده شما باید نفوذپذیری هوای حداقل ۳۰۰ لیتر در ثانیه در هر دسیمتر مربع از فیلتر را داشته باشد
سلام برای فیلتر جت پالس برای سیلو های گندم چه نوع پارچه ای استفاده کنیم و ضریب air / cloth کیسه ها چند باشه؟
کیسه ها از جنس پلی استر باید باشند
سلام مهندس. ممنون از مطالب خوبتون. برای انتخاب فیلتر با توجه به نوع سرویس منبعی پیشنهاد دارین؟
سلام،۱ فایل براتون میزارم که مقاله ای هست که تاثیر اندازه پرزهای فیلتر در عملکرد فیلتراسیون را بررسی کرده.البته به زبان انگلیسی هستش:
https://daghighsaze.com/wp-content/uploads/2021/02/انتخاب-فیلتر-غبارگیر.pdf
این مطلب را هم بخونید:
https://daghighsaze.com/technical-resources/what-is-merv
سلام. ممنون از لینک هایی که فرستادین. منتهی من بیشتر به صورت کلی و بیشتر ماتریال مد نظرم بود. علاوه بر فیلترهای هوا، برای سایر موارد استفاده علی الخصوص موارد صنعتی هندبوک یا رفرنس اگه دارین ممنون میشم راهنمایی کنین.
با درود
اگر خروجی فن بکوارد یا همون اگزاست فنرو مستقیما به قسمت بالای انواع فیلترهای هوایی که دارای کاغذهای تا خورده با توری فلزی از قسمت بیرون هستند وصل کنیم و قسمت پایین فیلتر روبه محفظه جمع آوری خاک وصل کنیم(محل اتصال فیلتر به مخزن هم قطر باشند) وقتی هوای کثیف از بالا وارد میشهتا زمان خاموش شدن فن غبار ته نشین نمی شوند؟
و اگر به این شکل هست راهی وجود داره که بشود در حین فعالت دستگاه غبار همزمان در فیلتر ته نشین بشه مثلا با مخروطی کردن انتهای فیلتر؟
با سلام لطفا در واتساپ توضیحات بیشتری ارائه بدهید با تشکر
سلام جهت خروجی گازهای داغ مربوط به کوره های زباله سوز فیلتر مناسب با دمای ۲۶۰ درجه سانتی گراددارید
سلام جناب مهندس
ببخشید جنس فیلتر برای غبار کاشی سابیده شده شرکت کاشی و سرامیک چه نوع مترالی است
سلام فیلترهای پلی استر با گرماژ ۶۰۰ کفایت میکند.
سلام جناب مهندس عزیزگرماژ۶۰۰ یعنی چی
واحد سنجش سنگینی و تراکم پارچه هست، به اینصورت هم محاسبه میشه :
طول پارچه ضرب در عرض پارچه تقسیم بر وزن پارچه = گرماژ پارچه
سلام جهت غبارگیری کارخانه چدن و فولاد، که از غبارگیر سیکلونی هم استفاده می نماید چه نوع فیلتری را پیشنهاد میفرمایید؟
سلام
فیلتر های پارچه در صورت دمای زیر ۸۰ درجه
فیلترهای نومکس برای دمای بالا
فیلترهای فیبر ییشه یا الیاف شیشه برای دمای بالاتر از ۴۰۰ درجه سانتیگراد.
یا استفاده از سیستم هیت اکسچنجر یا مبدل حرارتی جهت کاهش دمای جریان و سپس استفاده از پارچه معمولی پلی استر.
با بهترین پارچه برای فیلتر کردن دوغاب رسی با دستگاه فیلترپرس چییست؟ از کدام استاندارد باید برای تعین کیفیت پارچه استفاده کنیم؟ چه ازمایشگاهی در ایران هست که بتواند تست کنترل کیفیت پارچه فیلتر و تستهای نفوذپذیر یهوا و تست سایش را نجام دهد؟ مممنون
سلام جناب مهندس.
برای درب و پنجره اتاق برق ها و اتاق تابلوهای برق برای جلوگیری از ورود گرد و غبار چه فیلتری پیشنهاد میفرمایید؟ فیلتر فعلی پارچه ای پلی پروپیلن می باشد که مناسب نمی باشد. باتشکر از راهنماییتان
فیلترهای نمدی، البته توسیه میشه برای این اتاق ها سیستم تهویه صنتعی استفاده شود.
سلام. برای چه مواردی متریال فیلترها باید آنتی استاتیک باشه و آیا تستی وجود داره که این مورد رو ارزیابی کنه؟
سلام برای مواردی که ذرات باعث ایجاد الکتریسته ساکن میشوند و این امر باعث چسبندگی غبار به فیلترها می شود.
درود بر شما. جهت فیلتر کردن هوای ورودی به اتاق سرور چه فیلتری رو پیشنهاد میدین؟ لازم به ذکره که ترجیح میدم از دستگاه تهویه‌ای استفاده کنم که صدای کمی داشته باشه مثل کولر آبی که تا حدودی خاصیت خنک کننده هم داشته باشه. سپاس.
کل هوا را تصفیه کنید بدید داخل. میتونید از غبارگیر ها صنعتی استفاده کنید. یعنی هوای بیرون را مکش میکنه به داخل غبارگیر و غبارگیر فیلترش میکنه و بعد میده داخل اتاق سرورها. جهت خنک شدن هوا هم میتونید از کمپرسور خنک ساز هوا استفاده کنید. کولر آبی خودش خاک میده داخل اتاق.