Рукавные фильтры: принцип работы, устройство и характеристики

Фильтрация воздуха – необходимая операция многих технологических процессов. Она широко применяется в производстве цемента и сухих строительных смесей, порошковой окраске деталей в машиностроении, чёрной металлургии и многих других отраслях промышленности.

Для эффективной очистки воздуха разработано множество методов, один их которых - применение рукавных фильтров.

Очистные установки собираются из отдельных узлов: система регенерации, чистая камера, корпус фильтра, пылевой бункер фильтра, система пылевыгрузки, опорные конструкции. В качестве фильтрующих элементов - используются фильтровальные рукава, сшитые из не тканного игло-пробивного полотна, заглушённые с одной стороны.

Независимо от конструкции рукавных фильтров, принцип работы остаётся идентичным.

Устройство рукавных фильтров

Оборудование, оснащённое рукавными фильтрующими элементами, состоит из следующих частей:

  • трубопровод подачи запылённого воздуха;

  • трубопровод отвода чистого воздуха;

  • камеры запылённого воздуха;

  • камеры чистого воздуха;

  • фильтрующих элементов рукавного типа;

  • системы импульсной продувки сжатым воздухом или системы механического встряхивания.

  • бункера для сбора пыли, с устройством выгрузки;

Схематически устройство установки рукавных фильтров вертикального исполнения изображено на рисунках 1. и 2.

принцип работы рукавных фильтров

В зависимости от вида загрязняющей пыли, фильтрующие рукава изготавливаются из разных материалов:

  • нетканого иглопропробивного;

  • холостопрошивного;

  • войлочного гибкого фильтровального материала.

    Принципы работы рукавных фильтров 2.jpg 

Также в зависимости от конструкции фильтровальной установки и типа пыли могут применяться каркасы для рукавов, обеспечивающие цилиндрическую форму и максимальную площадь фильтрующей поверхности.

Принципы работы рукавных фильтров 1.jpg

Конструктивно, фильтрующие установки бывают, вертикального и горизонтального исполнения, в зависимости от расположения рукавов.

Важным элементом, обеспечивающим эффективное функционирование фильтра, является импульсная продувка сжатым воздухом или механическое встряхивание.

Система импульсной продувки сжатым воздухом, в основном, применяется при вертикальном исполнении установки. Она состоит из воздушного клапана подачи воздуха в фильтр, трубопроводов и блока управления. Может устанавливаться:

  • один клапан для одновременной продувки всех фильтров;

  • один клапан на блок из нескольких фильтров;

  • каждый рукав оборудуется отдельным клапаном продувки.

Количество клапанов зависит от производительности фильтрующей установки и вида пыли.

Механическое встряхивание, чаще применяется в установках горизонтального исполнения.                 Встряхивание выполняется различными способами:

  • вращением эксцентрика или шестерни;

  • движением штока электромагнита или пневмоцилиндра.

 В зависимости от фракции пыли, фильтрующая установка может быть дополнительно оборудована циклонами. Например, при очистке воздуха после камеры напыления порошковой краски, циклон отделяет более крупную фракцию порошка для его повторного использования.

Для удобства обслуживания установки, а также обслуживания и очистки рукавных фильтров бункеры оборудуют специальными люками, а также технологическими площадками и лестницами.

Принцип работы рукавных фильтров

Принцип работы рукавных фильтров основан на отделении частиц пыли при прохождении потока воздуха через фильтрующий элемент.

На рисунке 1, изображена схема нижней подачи запылённого воздуха, на рисунке 2 – запылённый воздух подаётся в верхнюю часть камеры. Схема подачи воздуха зависит от места фильтрующей установки в комплексе технологического оборудования и наличия дополнительных устройств очистки воздуха, например циклонов.

Не зависимо от схемы подачи запылённого воздуха в рукавный фильтр, принцип работы состоит из двух этапов:

  • очистка воздуха;

  • регенерация рукавного фильтра.

На этапе очистки, вентилятор всасывает воздух, при прохождении его через фильтр, см. рисунок 1 и 2, пыль оседает на внешней стороне рукавного фильтрующего элемента.

В зависимости от производительности установки и вида пыли периодически происходит выброс сжатого воздуха через воздушный клапан внутрь рукава, при этом, воздушный поток большего давления стряхивает пыль с наружной части фильтрующего элемента.

Важно понимать, что в зависимости от конструкции системы импульсной продувки, очистка может выполняться:

  • одновременно всех фильтров;

  • группами фильтров;

  • каждого фильтра

  • единовременным или поочерёдным встряхиванием.

При механическом встряхивании, за счёт периодического резкого встряхивания рамы, на которой закреплены фильтрующие элементы, происходит сброс пыли с наружной части рукава.

Особенностью технологии очистки воздуха при помощи рукавных фильтров, является требование к влажности сжатого воздуха применяемого для импульсного встряхивания. Прежде чем подать воздух на клапан, он должен быть осушен в специальной установке. Точка степень осушки (точка росы), зависит от вида пыли.

При эксплуатации рукавных фильтров в соответствии с требованиями конструкторской документации срок службы фильтрующего элемента составляет около 3-х лет. Можно значительно увеличить срок службы за счёт регулярной периодической очистки фильтра.

Сфера применения

Благодаря простоте исполнения и возможности применения разнообразного сопутствующего оборудования, рукавные фильтры нашли широкое применение в различных отраслях промышленности.

Фильтрующие установки могут использоваться как локально, так и интегрироваться в комплексы производственного оборудования, обеспечивая фильтрацию и возврат очищенных газов и мелкофракционного материала, для дальнейшего использования в технологических процессах.

Применение рукавных фильтров, предусматривает сухую фильтрацию в процессах:

  • металлургии;

  • производства сухих строительных материалов;

  • производства порошковых полимеров;

  • фармацевтической промышленности;

  • очистки газов после сварочных работ;

  • порошковой окраски;

  • деревообработки;

  • мебельного производства;

  • производства муки;

  • переработки зерновых культур;

  • в пищевой промышленности.

А также многих других технологических процессах.

Технические характеристики

При любом исполнении рукавного фильтра, принцип работы предполагает следующие технические характеристики:

  • производительность по воздуху, м3/ч;

  • скорость фильтрации, м/мин;

  • площадь поверхности фильтрации, м2;

  • количество рукавов, шт.;

  • концентрация пыли на входе и выходе, гр/м3;

  • давление сжатого воздуха, бар;

  • расход сжатого воздуха, л/мин;

  • качество сжатого воздуха по ГОСТ;

  • тип регенерации;

  • расход электроэнергии, кВт;

  • масса фильтра.

Рукавные фильтры – надёжное и долговечное оборудование, гарантирующее высокую степень очистки воздуха.