مرشحات قابلة للتجديد
تتكون أنظمة الفصل بشكل أساسي من أجهزة فصل الجاذبية وأجهزة فصل الطرد المركزي وأجهزة فصل الرطوبة وأجهزة فصل كهربائية وأجهزة فصل الترشيح للاختيار من بينها. تنقسم أجهزة فصل الترشيح إلى مرشحات تخزين ومرشحات قابلة للتجديد، حيث تلعب الأخيرة دورًا مهيمنًا في فئة أجهزة فصل الترشيح نظرًا لمزاياها. يوفر معجم المرشحات المكثف الكبير لإزالة الغبار معلومات مفصلة عن المرشحات القابلة للتجديد.
خصائص الفلتر المتجدد
تُستخدم المرشحات القابلة للتجديد لفصل الجسيمات الصلبة عن الغازات عند تنظيف تركيزات عالية من هواء العادم المحمل بالغبار (حتى 200 جم/م³). يعتمد تأثير التنظيف على ما يسمى بالترشيح السطحي. يتم فصل الجسيمات بشكل أساسي على سطح وسائط الترشيح على طبقة الجسيمات (كعكة الغبار) التي تتشكل. بعد الوصول إلى انخفاض ضغط محدد أو على فترات زمنية ثابتة، يتم تنظيف وسائط الترشيح بحيث يمكن تكرار عملية الترشيح بشكل دوري. يمكن استعادة الغبار المنفصل.
تختلف تصاميم المرشحات القابلة للتجديد في الترتيب الهندسي لوسائط الترشيح، وتدفق الغاز، ونوع التنظيف.
يعتمد تقسيم آخر لفاصلات الترشيح على نوع وتغليف مادة الترشيح. وفيما يتعلق بنوع وسائط الترشيح، يتم التمييز بين مرشحات الأكياس ومرشحات الأكياس ومرشحات الخرطوشة ومرشحات الصفائح ومرشحات الكاسيت.
هندسة مرشحات الأكياس، ومرشحات الأكياس، ومرشحات الخرطوشة، ومرشحات الصفائح، ومرشحات الكاسيت
- في مرشحات الأكياس، يكون عنصر الفلتر عادةً كيسًا أسطوانيًا. يتم تصنيع خراطيم الفلتر بأقطار وأطوال مختلفة. تُستخدم مرشحات الأكياس لترشيح الهواء العادم في درجات حرارة منخفضة ومتوسطة تصل إلى حوالي 250 درجة مئوية، حيث يحبس نسيج الكيس الغبار أثناء تدفقه. يتم تنظيف خراطيم الفلتر بانتظام - في الغالب عن طريق نبضات الهواء المضغوط. يتم تكثيف تأثير التنظيف لنبضات الهواء المضغوط أيضًا عن طريق التضخم المفاجئ لخرطوم الفلتر. لذلك فإن مرشحات الأكياس مناسبة بشكل خاص للغبار اللزج أو شديد الالتصاق.
- تُستخدم المرشحات الجيبية لإزالة الغبار من كميات صغيرة من الغاز. يتم شد وسط المرشح فوق إطار مسطح على شكل صفيحة مفتوح من جانب واحد لمخرج الغاز النظيف. يكون التدفق من الخارج إلى الداخل. يتم تنظيف جيوب المرشح بانتظام - في الغالب عن طريق نبضات الهواء المضغوط. يتم تكثيف تأثير التنظيف لنبضات الهواء المضغوط أيضًا عن طريق التضخم المفاجئ لجيب المرشح. هذا التأثير أقل قليلاً فقط مع مرشح الكيس مقارنة بمرشح الكيس. لذلك فإن المرشحات الجيبية مناسبة بشكل خاص أيضًا للغبار اللزج أو شديد الالتصاق.
- تُعد مرشحات الخرطوشة بديلاً شائعًا بشكل متزايد لمرشحات الأكياس. يتم طي وسيط المرشح على شكل نجمة ووضعه على سلة دعم أسطوانية. يحدث التدفق من الخارج إلى الداخل، ويتم التنظيف عن طريق زيادة الضغط أو التنظيف بالضغط المنخفض. تُستخدم مرشحات الخرطوشة فقط للغبار الذي يسهل تنظيفه، وإلا فإن الطيات سوف تسد بالغبار.
- مرشحات اللاميلا هي بديل لمرشحات الأكياس. يتم وضع وسطي ترشيح مطويين فوق بعضهما البعض ولصقهما أو لحامهما معًا عند نقاط اتصالهما. يحدث التدفق من الخارج إلى الداخل، ويتم التنظيف عن طريق زيادة الضغط أو التنظيف بالضغط المنخفض. تُستخدم مرشحات اللاميلا فقط للغبار الذي يسهل تنظيفه، وإلا فإن الطيات سوف تسد بالغبار.
- في حالة استخدام مرشحات الكاسيت ("مرشحات HEPA")، يدخل الغاز المحمل بالغبار عادةً إلى حجرة الغاز الخام في غلاف المرشح في الجزء السفلي - حيث تتم عملية الفصل المسبق - ويتدفق أولاً عبر مرحلة المرشح الأولى. يتم فصل الغبار الناعم الذي يحمله على الجانب الخارجي من طيات كاسيت المرشح. يتم تنظيف كاسيت المرشح هوائيًا. يتحرك أنبوب الفوهة ببطء ذهابًا وإيابًا عبر العرض والطول الكاملين لكاسيت المرشح. ينفخ الهواء المضغوط خرطوشة المرشح إلى الأسفل ويحرر عناصر المرشح من الغبار. يمكن للغاز النظيف من مرحلة المرشح الأولى أن يتدفق اختياريًا عبر مرحلة مرشح ثانية غير نظيفة. (مرشح الأمن، مرشح الشرطة)
كيف تعمل فواصل الترشيح؟
يتدفق الغاز المحمل بالجسيمات عادة عبر عناصر الفلتر من الخارج: يتم ترسيب المرشح على الجانب الخارجي لوسائط الفلتر بواسطة تدفق الهواء. تتراكم طبقة من الغبار - ما يسمى بكعكة الفلتر. يجب تنظيف وسائط الفلتر بشكل دوري.
للتنظيف، يتم فصل كعكة الغبار مرة أخرى عن طريق نبضات هواء مضغوط قصيرة أو حركات اهتزاز ميكانيكية، أو الغسيل العكسي بالهواء، أو نبضات هواء مضغوط قصيرة.
تتساقط طبقة الغبار إلى الأسفل، على سبيل المثال، في قمع التجميع الذي يتم تفريغه بانتظام. (على سبيل المثال عبر صمام دوار)
أداء التشغيل لمرشحات الفصل
يعتمد سلوك التشغيل على عدد كبير من العوامل المؤثرة: بنية نظام الفلتر، ونوع وتصميم وسط الفلتر، وطريقة تشغيل النظام، وخصائص الجسيمات، وخصائص الغاز الناقل.
آليات التنظيف وفصل الغبار
أثناء الفصل الميكانيكي لجزيئات الغبار والغاز عند عنصر الفلتر، تخلق طبقة الغبار المتنامية على سطح عنصر الفلتر ضغطًا تفاضليًا (مقاومة الفلتر). لتجنب تجاوز ضغط تفاضلي معين (عادةً < 1500 باسكال)، يجب تنظيف عناصر الفلتر بشكل دوري.
بالإضافة إلى شكل وترتيب وسائط الترشيح، فإن نوع التنظيف هو السمة التصميمية الأساسية للمرشح. وتعتبر الحركة الميكانيكية لوسيط الترشيح، وعكس تدفق الغاز، ونقل الزخم إلى كعكة الترشيح، ومجموعات هذه الآليات، آليات تنظيف.
فلتر متجدد مع تنظيف ميكانيكي
تتعرض وسائط الترشيح لضغط ميكانيكي شديد عند تنظيفها بالاهتزاز. ونظرًا لأن المرشحات المهتزة لا يمكن تشغيلها إلا بشكل متقطع وبالتالي فهي غير مصممة للاستخدام المستمر، فإن وسائط الترشيح يمكن أن تتمتع - اعتمادًا على طريقة التشغيل - بعمر خدمة يصل إلى 5 سنوات، ونادرًا ما يصل إلى 7 سنوات.
فلتر متجدد مع تنظيف عكسي
تُستخدم عملية التنظيف العكسي لوسائط الترشيح الحساسة ميكانيكيًا (مثل علب الترشيح) التي قد تتلف بسبب الاهتزاز أو التنظيف بنبضات نفاثة. يتم التنظيف عن طريق عكس التدفق الموجه جزئيًا، حيث يتم نفخ وسيط الترشيح تدريجيًا من جانب الغاز النظيف، ويتم فصل كعكة الغبار ونقلها إلى الأسفل. هنا أيضًا، لا يمكن إجراء التنظيف إلا دون اتصال بالإنترنت.
عادةً ما يتم تصميم نظام الفلتر في عدة حجرات وتنظيفه حجرة بحجر (التنظيف غير المتصل). ونظرًا لانخفاض الضغط الميكانيكي، يمكن أن تتمتع وسائط الفلتر بعمر خدمة يصل إلى عدة سنوات.
الطريقة الأكثر استخدامًا والأكثر حداثة لتنظيف أجهزة فصل الترشيح هي طريقة زيادة الضغط (التنظيف بالنبضات النفاثة). وفي الوقت نفسه، أصبح هذا النوع من التنظيف هو المعيار إلى حد كبير. مع أنظمة Jet-Pulse، يتم التنظيف عن طريق نفخة مكثفة من الهواء المضغوط، والتي تعكس فجأة اتجاه التدفق، مما يتسبب في انتفاخ عناصر المرشح لفترة وجيزة وانفصال كعكة المرشح عن طريق نقل النبضات.
يتم تمرير وسائط الترشيح (مثل الخراطيم أو الأكياس) من الخارج إلى الداخل أثناء مرحلة الترشيح؛ ويمنح إطار الدعم العنصر الثبات اللازم. واعتمادًا على كمية الغبار، يتم التنظيف عن طريق زيادة الضغط كل 1 إلى 10 دقائق؛ ويتم تنظيم ذلك عادةً عن طريق قياس ضغط الفلتر التفاضلي.
- خزان الهواء المضغوط
- صمام الحجاب الحاجز
- أرضية وسيطة لحمل وسائط التصفية
- تنظيف غرفة الغاز
- خرطوم الترشيح
- سلة الدعم
- مدخل الغاز الخام
- صفيحة حاجزة لتوزيع تدفق الغاز
- عصا الفوهة
- منفذ الغاز النظيف
- فوهة المدخل
- خرطوم الفلتر أثناء التنظيف
- غرفة تجميع الغبار
- تفريغ الغبار
التصميم الهيكلي لفاصلات الترشيح
تتكون فواصل الترشيح بشكل أساسي من:
- رأس الفلتر مع جهاز التجديد (عادة ما يتم تنظيفه بالهواء المضغوط اليوم)
- أرضية متوسطة لاستيعاب عناصر الفلتر
- عناصر الفلتر
- الإسكان
- غرفة جمع الغبار
- تفريغ الغبار في إصدارات مختلفة
- المكونات الإضافية، على سبيل المثال ب. التحكم في التنظيف، وأجهزة التفريغ، وما إلى ذلك
معلمات التصميم النموذجية للمرشحات ذات التنظيف الميكانيكي والتنظيف العكسي والتنظيف بالنبضات النفاثة
