Regenerativni filtri

Separacijski sistemi so v osnovi gravitacijski separatorji, centrifugalni separatorji; mokri separatorji; Električni separatorji in filtrirni separatorji na izbiro. Filtracijske separatorje delimo na akumulacijske in regenerativne filtre, pri čemer imajo slednji zaradi svojih prednosti prevladujočo vlogo v kategoriji filtracijskih separatorjev. Velik leksikon intenzivnih filtrov za odpraševanje ponuja podrobne informacije o obnovljivi filtri.

Značilnosti obnovljivih filtrov

Tako imenovani obnovljivi filtri se uporabljajo za ločevanje trdnih delcev od plinov, ko je treba očistiti visoke koncentracije prašnega izpušnega zraka (do 200 g/m³). Čistilni učinek temelji na tako imenovani površinski filtraciji. Delci se večinoma ločijo na površini filtrirnega medija na plasti delcev (prašni kolač), ki nastane. Po doseganju določenega padca tlaka ali v določenih intervalih se filtrirni mediji očistijo, tako da se lahko postopek filtracije občasno ponavlja. Izločeni prah je mogoče predelati.

Konstrukcije obnovljivih filtrov se razlikujejo po geometrijski razporeditvi filtrskih medijev, pretoku plina in vrsti čiščenja.

Nadaljnja podrazdelitev filtrirnih separatorjev temelji na vrsti in embalaži filtrirnega materiala. Glede na vrsto filtrskega medija ločimo vrečaste filtre, vrečaste filtre, kartušne filtre, lamelne filtre in kasetne filtre.

Geometrija vrečastih filtrov, vrečastih filtrov, kartušnih filtrov, lamelnih filtrov in kasetnih filtrov

Pri vrečastih filtrih je filtrirni element običajno cilindrična vrečka. Filterske cevi so izdelane v različnih premerih in dolžinah. Vrečasti filtri se uporabljajo za filtracijo odpadnega zraka pri nizkih in srednjih temperaturah do pribl. 250 °C, tkanina vrečke zadrži prah, ko teče skozi. Cevi filtra se redno čistijo – večinoma s pulzi stisnjenega zraka. Čistilni učinek pulza stisnjenega zraka se dodatno poveča z nenadnim napihovanjem filtrske cevi. Vrečasti filtri so zato posebej primerni za lepljiv ali močno oprijemljiv prah.
Žepni filtri se uporabljajo za odstranjevanje prahu iz majhnih količin plina. Filtrirni medij je razpet čez ploščat okvir v obliki plošče, ki je na eni strani odprt za izhod čistega plina. Tok poteka od zunaj navznoter. Filtrirni žepi se redno čistijo – predvsem s pulzi stisnjenega zraka. Čistilni učinek impulza stisnjenega zraka se dodatno poveča z nenadnim napihovanjem filtrskega žepa. Ta učinek je pri vrečastem filtru le minimalno manjši kot pri vrečastem filtru. Žepni filtri so zato posebej primerni tudi za lepljiv ali močno oprijemljiv prah.
Kartušni filtri so vse bolj priljubljena alternativa vrečastim filtrom. Filtrirni medij je prepognjen v obliki zvezde in postavljen na valjasto nosilno košaro. Pretok poteka od zunaj navznoter, čiščenje s tlačnim sunkom ali nizkotlačnim izpiranjem. Kartušni filtri se uporabljajo samo za prah, ki ga je enostavno očistiti, sicer se gube zamašijo s prahom.
Lamelni filtri so alternativa vrečastim filtrom. Dva prepognjena filtrirna medija sta nameščena drug na drugega in zlepljena ali zvarjena skupaj na svojih stičnih točkah. Pretok poteka od zunaj navznoter, čiščenje s tlačnim sunkom ali nizkotlačnim izpiranjem. Lamelni filtri se uporabljajo samo za prah, ki ga je enostavno očistiti, sicer se gube zamašijo s prahom.
Pri kasetnih filtrih (»HEPA filtri«) plin s prahom običajno vstopi v komoro za neobdelani plin ohišja filtra v spodnjem delu – tu poteka predločevanje – in najprej teče skozi prvo stopnjo filtra. Drobni prah, ki se prenaša s seboj, se loči na zunanji strani gub filtrske kasete. Filtrirna kaseta se čisti pnevmatsko. Cev šobe se počasi premika naprej in nazaj po celotni širini in dolžini filtrske kasete. Stisnjen zrak piha filtrirni vložek navzdol in osvobaja filtrske elemente pred prahom. Očiščen plin iz prve stopnje filtra lahko po želji teče skozi drugo, neočiščeno stopnjo filtra. (varnostni filter, policijski filter)

Kako delujejo filtrirni separatorji

Plin z delci običajno teče skozi filtrirne elemente od zunaj: Filtrat se zaradi zračnega toka odloži na zunanjo stran filtrskega medija. Nabira se plast prahu – tako imenovana filtrska pogača. Filtrirni medij je treba občasno očistiti. Za čiščenje se prašna pogača ponovno odstrani s kratkimi impulzi stisnjenega zraka ali mehanskimi gibi stresanja, povratnim izpiranjem z zrakom ali kratkimi impulzi stisnjenega zraka. Plast prahu pade na primer v zbirni lijak, ki ga redno praznimo. (npr. preko rotacijskega ventila)

Delovanje filtrirnih separatorjev

Delovno obnašanje je odvisno od velikega števila vplivnih dejavnikov: strukture filtrskega sistema, vrste in zasnove filtrirnega medija, načina delovanja sistema, lastnosti delcev in lastnosti nosilnega plina.


Čistilni mehanizmi Ločevalnik prahu Pri mehanskem ločevanju prašnih delcev in plina na filtrskem elementu naraščajoča plast prahu na površini filtrskega elementa ustvarja diferenčni tlak (upor filtra). Da bi se izognili prekoračitvi določenega diferenčnega tlaka (običajno < 1500 Pa), je treba filtrske elemente občasno očistiti. Poleg oblike in razporeditve filtrskega medija je vrsta čiščenja osrednja konstrukcijska značilnost filtra. Mehansko gibanje filtrskega medija, obračanje toka plina, prenos zagona na filtrsko pogačo in kombinacije teh mehanizmov veljajo za čistilne mehanizme. Postopek filtracije in čiščenja filtrske cevi, očiščene s stisnjenim zrakom Postopek čiščenja poteka v spletnem načinu. 1., 2. in 4. vrsta cevi je v procesu filtracije, medtem ko se 3. vrsta cevi čisti istočasno. Regenerativni filtri z mehanskim čiščenjem Čiščenje poteka s pomočjo vibracijske naprave na motorni pogon. Pri samodejnem čiščenju, ko je dosežen največji upor filtra ali po določenem času, a motor zažene, zaradi česar filtrski element vibrira. Filtrska pogača se loči od filtrirne tkanine in pade v zbirno posodo, ki jo redno praznite ali odstranjujete. Čiščenje lahko poteka le, ko je način filtracije izklopljen (čiščenje brez povezave). Filtrirni mediji so pri čiščenju s tresenjem močno mehansko obremenjeni. Ker lahko vibracijski filtri delujejo le občasno in torej niso namenjeni za neprekinjeno uporabo, imajo lahko filtrirni mediji – odvisno od načina delovanja – življenjsko dobo do 5, redko tudi do 7 let. Regenerativni filtri s povratnim čiščenjem Čiščenje s povratnim izpiranjem se uporablja za mehansko občutljive filtrirne medije (npr. filtrske kasete), ki bi jih poškodovalo tresenje ali čiščenje s curkom. Čiščenje poteka z delno usmerjenim obratom toka, pri čemer se filtrirni medij postopoma izpihuje s strani čistega plina, prašna pogača se loči in transportira navzdol. Tudi tukaj lahko čiščenje poteka samo brez povezave. Filtrirni sistem je običajno zasnovan v več komorah in se čisti komoro za komoro (offline čiščenje). Zaradi nizke mehanske obremenitve imajo filtrirni mediji lahko življenjsko dobo več let. Regenerativni filtri z jet impulznim čiščenjem Najpogosteje uporabljena in najsodobnejša oblika čiščenja filtrirnih separatorjev je metoda tlačnih udarov (čiščenje s pulznim curkom). Medtem je tovrstno čiščenje v veliki meri postalo standard. Pri sistemih Jet-Pulse se čiščenje izvaja z intenzivnim pihanjem stisnjenega zraka, ki nenadoma obrne smer toka, kar povzroči, da filtrski elementi za kratek čas nabreknejo in filtrska pogača s prenosom impulza odstopi. Med fazo filtracije filtrirni medij (npr. cevi ali vrečke) teče od zunaj navznoter; podporni okvir daje elementu potrebno stabilnost. Odvisno od količine prahu se čiščenje izvaja s tlačnimi sunki vsakih 1 do 10 minut; običajno reguliran z merjenjem diferenčnega tlaka filtra. 1 rezervoar za stisnjen zrak 2 membranski ventil 3 vmesno dno za držanje filtrskega medija 4 čista plinska komora 5 Filtrirna cev 6 podporna košara 7 dovod surovega plina 8 Pregradna plošča za porazdelitev pretoka plina 9 paličasta šoba 10 izhod čistega plina 11 vstopna šoba 12 Filtrirna cev med čiščenjem 13 prostor za zbiranje prahu 14 odvajanje prahu Konstrukcijska zasnova filtrirnih separatorjev Filtracijski separatorji so v osnovi sestavljeni iz: Glava filtra z regeneracijsko napravo (danes običajno čiščenje s stisnjenim zrakom) Vmesna tla za namestitev filtrirnih elementov filtrirni elementi Ohišje soba za zbiranje prahu Odvajanje prahu v različnih izvedbah Dodatne komponente, npr. B. nadzor čiščenja, izpustni organi itd Tipična konstrukcija vrečastega filtra Tipični konstrukcijski parametri za filtre z mehanskim čiščenjem, povratnim izpiranjem in impulznim čiščenjem s curkom