Regenerovatelné filtry

Separační systémy jsou v podstatě gravitační separátory, odstředivé separátory; mokré separátory; Elektrické separátory a filtrační separátory na výběr. Filtrační odlučovače se dělí na akumulační filtry a regenerovatelné filtry, přičemž poslední jmenované hrají v kategorii filtračních odlučovačů svými přednostmi dominantní roli. Velký intenzivní filtrační lexikon pro odprašování poskytuje podrobné informace o regenerovatelné filtry.

Charakteristika regenerovatelných filtrů

Takzvané regenerovatelné filtry se používají k oddělování pevných částic od plynů, když mají být čištěny vysoké koncentrace odpadního vzduchu zatíženého prachem (až 200 g/m³). Čistící efekt je založen na tzv. povrchové filtraci. Částice se oddělují hlavně na povrchu filtračního média na vrstvě částic (prachový koláč), který se tvoří. Po dosažení stanoveného tlakového spádu nebo v pevně stanovených intervalech se filtrační média čistí, aby se proces filtrace mohl periodicky opakovat. Oddělený prach lze získat zpět.

Konstrukce regenerovatelných filtrů se liší geometrickým uspořádáním filtračního média, průtokem plynu a typem čištění.

Další rozdělení filtračních separátorů je založeno na typu a balení filtračního materiálu. Podle druhu filtračního média se rozlišují kapsové filtry, kapsové filtry, kartušové filtry, lamelové filtry a kazetové filtry.

Geometrie kapsových filtrů, kapsových filtrů, kartušových filtrů, lamelových filtrů a kazetových filtrů

U tkaninových filtrů je filtrační vložkou obvykle válcový sáček. Filtrační hadice se vyrábí v různých průměrech a délkách. Kapsové filtry se používají k filtraci odpadního vzduchu při nízkých a středních teplotách do cca. 250 °C, tkanina sáčku zadržuje prach při protékání. Filtrační hadice jsou pravidelně čištěny – většinou pulzy stlačeného vzduchu. Čisticí účinek pulzu stlačeného vzduchu je navíc zesílen náhlým nafouknutím filtrační hadice. Sáčkové filtry jsou proto zvláště vhodné pro lepivý nebo silně přilnavý prach.
Kapsové filtry se používají k odstranění prachu z malých množství plynu. Filtrační médium je nataženo přes plochý deskový rám, který je na jedné straně otevřený pro výstup čistého plynu. Proudění je zvenčí dovnitř. Filtrační kapsy jsou pravidelně čištěny – většinou pulzy stlačeného vzduchu. Čisticí účinek pulzu stlačeného vzduchu je navíc zesílen náhlým nafouknutím kapsy filtru. Tento efekt je u látkového filtru jen minimálně nižší než u pytlového filtru. Kapsové filtry jsou proto obzvláště vhodné i pro lepivý nebo silně přilnavý prach.
Kartušové filtry jsou stále oblíbenější alternativou pytlových filtrů. Filtrační médium je složeno do hvězdicového tvaru a umístěno na válcovém nosném koši. Proudění probíhá zvenčí dovnitř, čištění tlakovým rázem nebo nízkotlakým proplachem. Kazetové filtry se používají pouze na prach, který se snadno čistí, jinak se záhyby zanesou prachem.
Lamelové filtry jsou alternativou pytlových filtrů. Dvě složená filtrační média jsou položena na sebe a na svých kontaktních místech slepena nebo svařena. Proudění probíhá zvenčí dovnitř, čištění tlakovým rázem nebo nízkotlakým proplachem. Lamelové filtry se používají pouze na prach, který se snadno čistí, jinak se záhyby zanesou prachem.
U kazetových filtrů („HEPA filtry“) plyn s obsahem prachu obvykle vstupuje do komory surového plynu pouzdra filtru ve spodní části – zde dochází k předběžnému odlučování – a nejprve proudí přes první filtrační stupeň. Jemný prach, který je unášen, se odděluje na vnější straně záhybů kazety filtru. Filtrační kazeta se čistí pneumaticky. Trubka trysky se pomalu pohybuje tam a zpět po celé šířce a délce kazety filtru. Stlačený vzduch fouká filtrační vložku směrem dolů a zbavuje filtrační vložky prachu. Vyčištěný plyn z prvního filtračního stupně může volitelně proudit přes druhý, nevyčištěný filtrační stupeň. (bezpečnostní filtr, policejní filtr)

Jak fungují filtrační separátory

Plyn obsahující částice obvykle proudí přes filtrační prvky zvenčí: Filtrát se proudem vzduchu ukládá na vnější straně filtračního média. Tvoří se vrstva prachu – tzv. filtrační koláč. Filtrační médium je nutné pravidelně čistit. K čištění se prachový koláč opět uvolní krátkými impulsy stlačeného vzduchu nebo mechanickými třesacími pohyby, zpětným proplachem vzduchem nebo krátkými impulsy stlačeného vzduchu. Vrstva prachu padá dolů, například do sběrné nálevky, která se pravidelně vyprazdňuje. (např. přes rotační ventil)

Provozní výkon filtračních odlučovačů

Provozní chování závisí na velkém množství ovlivňujících faktorů: struktura filtračního systému, typ a provedení filtračního média, způsob provozu systému, vlastnosti částic a vlastnosti nosného plynu.


Čisticí mechanismy Odlučovač prachu Při mechanickém odlučování prachových částic a plynu na filtrační vložce vytváří rostoucí vrstva prachu na povrchu filtrační vložky diferenční tlak (odpor filtru). Aby se zabránilo překročení určitého diferenčního tlaku (obvykle < 1 500 Pa), je třeba filtrační vložky pravidelně čistit. Kromě tvaru a uspořádání filtračního média je ústředním konstrukčním prvkem filtru typ čištění. Za čisticí mechanismy se považuje mechanický pohyb filtračního média, obrácení proudění plynu, přenos hybnosti na filtrační koláč a kombinace těchto mechanismů. Proces filtrace a čištění filtrační hadice čištěné stlačeným vzduchem Proces čištění probíhá v online režimu. Řady 1, 2 a 4 hadic jsou ve filtračním procesu, zatímco řada 3 hadic se současně čistí. Regenerovatelné filtry s mechanickým čištěním Čištění probíhá pomocí motoricky ovládaného vibračního zařízení. Při automatickém čištění, když je dosaženo maximálního odporu filtru nebo po určité době, a motor se spustí, což způsobí, že filtrační vložka vibruje. Filtrační koláč se odděluje od filtrační tkaniny a padá dolů do sběrné nádoby, která se pravidelně vyprazdňuje nebo odstraňuje. Čištění může probíhat pouze při vypnutém režimu filtrace (offline čištění). Filtrační média jsou při čištění protřepáváním silně mechanicky namáhána. Vzhledem k tomu, že vibrační filtry mohou být provozovány pouze přerušovaně a nejsou tedy dimenzovány pro trvalé použití, může mít filtrační média – v závislosti na provozním režimu – životnost až 5, výjimečně až 7 let. Regenerovatelné filtry se zpětným proplachem Čištění zpětným proplachem se používá pro mechanicky citlivá filtrační média (např. filtrační kazety), která by byla poškozena otřesem nebo tryskovým čištěním. Čištění se provádí částečně usměrněným obrácením proudění, přičemž filtrační médium je postupně odfukováno ze strany čistého plynu, prachový koláč je odlučován a transportován dolů. I zde může čištění probíhat pouze offline. Filtrační systém je obvykle navržen v několika komorách a čistí se komora po komoře (offline čištění). Díky nízkému mechanickému namáhání mohou mít filtrační média životnost i několik let. Regenerovatelné filtry s tryskovým pulzním čištěním Nejčastěji používanou a nejmodernější formou čištění filtračních separátorů je metoda tlakového rázu (tryskové pulzní čištění). Mezitím se tento typ čištění stal z velké části standardem. U systémů Jet-Pulse se čištění provádí pomocí intenzivního rázu stlačeného vzduchu, který náhle obrátí směr proudění, což způsobí krátké nabobtnání filtračních prvků a uvolnění filtračního koláče přenosem impulsů. Filtrační média (např. hadice nebo sáčky) jsou během fáze filtrace protékány zvenčí dovnitř; nosný rám dodává prvku potřebnou stabilitu. V závislosti na množství prachu se čištění provádí tlakovými rázy každých 1 až 10 minut; normálně regulované měřením diferenčního tlaku filtru. 1 nádrž na stlačený vzduch 2 membránový ventil 3 mezipodlaha pro uložení filtračního média 4 čistá plynová komora 5 Filtrační hadice 6 podpůrný koš 7 vstup surového plynu 8 Přepážka pro rozvod proudu plynu 9 násadka trysky 10 výstup čistého plynu 11 vstupní tryska 12 Hadice filtru během čištění 13 místnost pro sběr prachu 14 vypouštění prachu Konstrukční řešení filtračních odlučovačů Filtrační separátory se v zásadě skládají z: Hlava filtru s regeneračním zařízením (dnes obvykle čištění stlačeným vzduchem) Mezipodlaha pro umístění filtračních prvků filtrační prvky Bydlení místnost pro sběr prachu Odprašování v různých verzích Další komponenty, např. B. kontrola čištění, vypouštěcí orgány atd Typická konstrukce tkaninového filtru Typické konstrukční parametry pro filtry s mechanickým čištěním, zpětným proplachem a tryskovým pulzním čištěním