فیلتر کیسه‌ای یا بگ فیلتر چیست؟
فیلتر کیسه‌ای یا بگ فیلتر عبارت است از محفظه ای شامل تعدادی کیسه با جنس پلی استر که با عبور گاز حاوی غبار از دریچه ورودی و حرکت به سمت خروجی فیلتر، غبار موجود روی سطح خارجی کیسه‌ها و سبد بگ فیلتر می‌نشیند. سپس در مقاطع زمانی معین با اعمال پالس هوا، غبار موجود بر کیسه تکانده شده و به هاپر زیرین فیلتر ریخته می‌شود. به این ترتیب غبار از گاز جدا می‌شود.
یکی دیگر از تجهیزاتی که به صورت گسترده برای غبارزدایی هوا در صنایع سیمان استفاده می‌شود بگ فیلترها می‌باشند. این نوع از فیلترها دارای بازدهی غبارگیری بالا می‌باشند که با توجه به نوع غبار تا 99.9 درصد بازدهی دارند. عاملی که کاربرد آن را محدود می‌کند، دمای گاز ورودی به آن می‌باشد، با پیشرفت‌های جدید در تهیه الیاف کیسه ای دامنه استفاده از آنها وسیع‌تر شده است.
طرز کار بگ فیلتر
معمولا بگ فیلترها از کیسه های پارچه ای بلند استوانه ای شکل تشکیل می شوند. سطح فیلترهای کیسه ای حاوی مخروط های کوچکی است که اجازه عبور ذرات از سطح فیلتر کیسه ای را نمی دهد، با ورود هوای حاوی ذرات آلاینده به بگ فیلتر و عبور آن از سطح فیلتر کیسه ای، لایه ای از ذرات بر روی سطح فیلتر کیسه ای تشکیل می شود تا جایی که دیگر هوا نمی تواند از سطح فیلتر کیسه ای عبور کند. سپس سیستم تمیزکننده وارد عمل شده و به صورت آنلاین یا آفلاین، فیلتر کیسه ای را برای انجام عمل فیلتراسیون آماده می کند.
چگونگی عملکرد بگ فیلتر ها
در غبارگير ها و یا بگ فیلتر ها هوای حامل غبار و یا دود تولیدی صنایع آلاینده بعد از عبور از سيکلون به طرف محفظه کيسه‌ها رفته و بعد از و عبور از آنها هواي تميز از آنجا وارد محفظه بعدی مي‌شود و سپس توسط به دودکش ارسال مي‌شود. در همان زمانيکه فيلتر شدن به طور مستمر انجام مي‌شود، هواي فشرده از طريق شيرهاي برقي پالس و نازل‌ها توسط تابلوي برنامه ريزي شده الکترونيکي به طور دوره اي به داخل کيسه‌ها دميده مي‌شود و باعث جدا شدن مواد از مي‌شود. مواد جدا شده وارد قیف دستگاه می شود و از آنجا توسط سيستم‌هاي انتقال اسکرو کانواير و به بيرون دستگاه هدايت مي‌شود.
هر رديف از کيسه‌هاي فيلتر به وسيله يک لوله و نازل جداگانه که در قسمت بالاي کيسه‌ها تعبيه شده، با استفاده از هواي فشرده تميز مي‌شود. براي اين منظور مخزن‌هاي هواي فشرده با شيرهاي ديافراگمي مکمل در انتهاي هر نازل قرار گرفته است. اين شيرهاي ديافراگمي به وسيله کنترلر الکترونيکي به صورت تناوبي عمل مي‌کنند. هواي فشرده که از مخزن خارج مي‌شود، از طريق لوله‌هاي دمنده نازل و جت لوله ي انژکتوري که دقيقا در بالاي کيسه‌ها در وسط ونتوري تعبيه شده است، به داخل کيسه دميده مي‌شود. با استفاده از اين روش حتي کيسه هايي به طول سه متر نيز قابل تميز شدن مي‌باشند.
استفاده از بگ فيلترها باعث غبارزدايي گازها تا 20 ميلي گرم بر مترمکعب مي‌شود
مقایسه بین فیلتر کیسه ای و الکتروفیلتر
مقایسه تقریبی هزینه الکتروفیلترها و فیلترهای کیسه ای به عنوان پر مصرف‌ترین فیلترهای مورد استفاده صنایع می‌باشد. مثلا هرگاه هزینه یک فیلتر کیسه ای 100 واحد فرض شود، یک دستگاه الکتروفیلتر با همان ظرفیت 400 واحد در نظر گرفته شده است.
الکتروفیلتر یکی از بهترین وسایل برای تصفیه هوا، حذف آلاینده ها، گرد و غبار و دوده است. این روش کارایی بالایی در حذف آلاینده ها، گرد و غبار و دوده است. همچنین کارایی بالایی در حذف ترکیبات سمی مونواکسید کربن، اکسیدهای نیتروژن، فرم آلدئید و ترکیبات سمی گازی دارد.
ویژگی‌ها و عملکرد فیلترهای هیبرید
فیلتر هیبرید یکی از انواع سیستم‌های غبارگیر است که تکنولوژی الکتروفیلتر و فیلتر کیسه ای را با یکدیگر ادغام نموده است. سیستم حاصل با دوام و مقرون به صرفه بوده و قدرت غبارگیری بالایی دارد. طراحی این نوع از فیلترها با استفاده همزمان از دو تکنولوژی عنوان شده، امکان طراحی با نسبت هوا به سطح فیلتراسیون بالاتر در قسمت کیسه ای را میسر کرده است. این امر باعث کم کردن سطح پارچه و در نتیجه تعداد کیسه ها، تعداد گیج ها، شیرهای مربوط به سیستم ضربه زن در قسمت کیسه ای می‌شود. کاهش تعداد این قطعات کارایی و دوام بیشتر دستگاه و هزینه نگهداری کمتر آن را تضمین می‌نماید. با وجود اینکه الکتروفیلترها دارای استحکام مکانیکی و مقاومت بالا در مقابل دما هستند، اما هنگامی که میزان خروجی کمتر از 10mg/m3 مد نظر باشد، بسیار گران و پرهزینه می‌شود.
الکتروفیلترها نسبت به بگ فیلترها در حجم‌های مختلف گاز دارای افت فشار کمتری هستند. همچنین بگ فیلتر می‌تواند غبار بیشتری را نسبت به الکتروفیلتر جدا و مستقل از شرایط گاز و غبار کار کند، اما در مقابل دما حساس هستند. چنانچه افزایش راندمان فیلتر با افزایش کارایی خط تولید سیمان مد نظر باشد، الکتروفیلتر بسیار گران و پرهزینه می‌شود.
تبدیل الکتروفیلتر به بگ فیلتر نیازمند یک فن جدید و پدرت‌تر از فن قبلی الکتروفیلتر است. بنابراین برای افزایش بازدهی سیستم‌های غبارگبر و استفاده از مزایای الکتروفیلترها و بگ فیلترها به صورت همزمان ایده ترکیب دو سیستم فوق منجر به تولید فیلتر مرکب یا هیبرید در خانواده غبارگیرها شد. تعامل دو سیستم الکتروفیلتر و بگ فیلتر در یک سیستم واحد باعث افزایش بازدهی سیستم در جذب ذرات ریز غبار و تشکیل سیستمی مجتمع، پایدار و با صرفه اقتصادی شده است.
شرح عملکرد فیلتر هیبرید
در یک فیلتر هیبرید از دو روش غبارگیری تواما استفاده می‌شود.
جذب غبار با استفاده از نیروی الکترواستاتیکی در فیلد الکتریکی
جدا سازی غبار با استفاده از پارچه فیلتر در قسمت کیسه ای فیلتر هیبرید.
با بهره گیری از مزایای دوروش غبارگیری، در واقع یک هم افزایی بین دو عملکرد فوق به وجود می‌آورد که نتایج بسیار ارزشمندی حاصل می‌شود.
فیلتر هیبرید از یک بخش الکتریکی و یک بخش کیسه ای جدا پشت سرهم که هر دو در یک محفظه قرار دارند تشکیل شده است. بخش الکتریکی مشابه یک فیلد الکتریکی الکتروفیلتر است و بخش کیسه از مجموعه ای از کیسه‌ها تشکیل شده است که تقریبا مشابه یک فیلتر کیسه ای می‌باشد.
جریان گاز ابتدا وارد قسمت الکتریکی می‌شود و تحت تاثیر میدان الکترواستاتیکی حدود 90 الی 95 درصد غبار جذب صفحات می‌شود. ذرات غبار باقی مانده در بخش کیسه ای وارد شده و روی سطح کیسه می‌نشینند. این ذرات باردار روی کیسه‌ها یک لایه غبار با فضای متخلخل به وجود می‌آورند که عبور گاز از بین لایه غبار را تسهیل می‌نماید. این امر باعث می‌شود علی رغم بزرگ‌تر بودن سرعت عبور گاز از پارچه فیلترهای هیبرید نسبت به فیلتر کیسه ای افت فشار ایجاد شده بسیار کمتر از فیلتر کیسه ای باشد که نتیجه آن امکان استفاده از سطح پارچه کمتر،
برای یک حجم مشخص گاز (A/C) می‌باشد. مقدار A/C می‌تواند 20 تا 30 درصد بالاتر از فیلتر کیسه ای باشد و به همین نسبت سطح کیسه، تعداد cageها و شیرها کاهش می‌یابد.
مزایای استفاده از سیستم هیبرید
بازده عالی در جذب ذرات بیشتر از 99.99 در صد
کیسه‌ها در این سیستم به دلیل محافظت در برا
بر نشستن ذرات درشت داراری عمر مفید بیشتر و بازدهی بالاتری می‌باشد.
کوچک‌تر شدن اندازه تجهیز به دلیل استفاده از 65 الی 75 درصد از تجهیزات بگ فیلتر معمولی و استفاده درصدی از قطعات الکتروفیلترهای متداول
مصرف بهینه انرژی
تعمیر و نگهداری و ارتقای راحت‌تر سیستم به دلیل عدم نیاز به افزودن پارامترهای کنترلی
همان گونه که قبلا ارائه گردید در فیلترهای هیبرید این است که با توجه به جذب بخش عمده غبار در قسمت الکتریکی، بار غبار بسیار کمتری به بخش کیسه ای وارد خواهد شد که این امر باعث کاهش دفعات ارسال پالس‌های تمیز کننده و در نتیجه، افزایش عمر کیسه ها، افزایش عمر Diaphragm و pilot Valve و همچنین کاهش مصرف هوای فشرده می‌باشد.
یکی از مهمترین فاکتورها در زنده ماندن انسان ها هوایی است که آن را تنفس می کنند. این هوا می تواند دارای آلودگی هایی باشد که به سلامت ما آسیب برساند. این امر به خصوص خود را در مکان های صنعتی نشان داده و لزوم استفاده از دستگاه های تهویه ی هوا از نو صنعتی را به شدت نشان می دهد.
یکی از محبوب ترین نمونه های سامانه ی فیلتر کردن آن هم به صورت صنعتی دستگاه بگ فیلتر است. همانطور که در تعریف هم گفته شد این دستگاه بیشتر در صنعت مورد بهره گیری قرار می گیرد که از جمله ی آنها می توان به کارخانه های تولید سیمان، ذوب آهن، کوره هایی که مخصوص مذاب کردن انواع فلزات هستند، ریخته گری، صنعت های غذا و دارو و غیره را نام برد. یکی از مهم ترین ویژگی هایی این سیستم ها بر اساس تجربه های مختلف این است که آنها به خوبی قادر هستند خود را با شرایط تطبیق دهند و از این نظر به شدت تطبیق پذیر هستند.
همچنین در انواع مختلف صنایع این دستگاه بگ فیلتر به خوبی قدرت مانور بالایی را به سیستم ارائه می دهد. یکی دیگر از مشخصه های این دستگاه ها این ات بازده به شدت بالایی دارند و از این نظر خیلی خوب می توان در صنعت های مختلف به آنها تکیه کرد و از آنها اطمینان داشت. از جمله سایر نام های که این دستگاه با آن شناخته می شود می توانیم به غبارگیر کیسه ای و غبارگیر خشک هم اشاره کنیم.
سیستم دستگاه بگ فیلتر از گذشته تا کنون
در وهله ی اول باید بدانیم اصلا دستگاه بگ فیلتر چیست؟ این دستگاه یکی از انواع سامانه های تصفیه ی هوا و تهویه ی مطبوع است که وظیفه ی مدیریت آلاینده ها را بر عهده دارد. کار اصلی این دستگاه این است که مولکول ها و ذره هایی که به شکل جامد هستند و در داخل هوا معلق می باشند را به کمک فیلترهایی که در آن تعبیه شده است از هوا بزداید و به این شکل هوا را با راندمان بسیار زیادی تصفیه می کند.
این دستگاه ها نخستین بار در سال هزار و نهصد و هفتاد میلادی به شدت معمول شدند. این امر همزمان با ابداع پارچه ها و موادی بود که قادر بودند دمایی تا سیصد و پنجاه درجه ی فارنهایت را تاب بیاورند و به همین علت در تولید دستگاه بگ فیلتر مورد استفاده قرار گرفتند.
دستگاه بگ فیلتر چیست؟
یکی از دستگاه هایی که بسیار پرکاربرد در زمینه ی صنعت و نیز سامانه های تهویه ی مطبوع از نوع صنعتی می باشد دستگاه دستگاه بگ فیلتر است. این دستگاه ها دارای یک فضای بسته هستند که داخل آن را با فیلترهای کیسه ای انباشته کرده اند. نحوه ی سازوکار این دستگاه به شکل مقابل است: در قسمت خروجی این دستگاه از یک فن سانتریفیوژ بهره گرفته می شود که این فن هوا را به درون خود می کشد و به این صورت است با این مکش هوایی که دارای آلاینده ها است به داخل فضای دستگاه بگ فیلتر وارد می شود.
مسیری که در محفظه ی این دستگاه برای عبور هوای آلوده در نظر گرفته شده است به این صورت است که هوایی که به آن وارد می شود می بایست حتما از روی فیلترهای کیسه ای که درون محفظه ی دستگاه قرار گرفته اند عبور کند و سپس از دستگاه خارج شود. با این عمل هوایی که حاوی آلاینده ها و نیز گرد و غبار است این مواد آلاینده به وسیله ی فیلترهای کیسه ای جذب می شوند و هوایی که پاکیزه و تصفیه شده است از قسمت خروجی دستگاه به بیرون فرستاده می شود و به این شکل هوا به کمک این دستگاه تصفیه می شود.
معمولا فیلترهایی که درون این دستگاه قرار می گیرند به راحتی قابل تمیز کردن هستند و از این حیث یک مزیت خوب محسوب می شود. تمیز کردن فیلترهای کیسه ای به کار رفته در این دستگاه ها را می توان به سه صورت تمیز کرد: روش نخست با تکان دادن فیلترهای کیسه ای، روش دوم با استفاده از جریان برعکس و روش آخر به کمک هوای فشرده شده که به نام پالس جت هم شناخته می شود.
یک دستگاه بگ فیلتر از چه قسمت هایی درست شده است؟
دستگاه بگ فیلتر دارای قسمت های مختلفی است که این قسمت ها به شرح زیر هستند:
- فیلترهای کیسه ای استوانه ای به همراه قفس هایی که این فیلترها را در خود نگه می دارند.
- پوشش رویین و فضای داخلی دستگاه بگ فیلتر
- هاپر
- سامانه ی مخصوص خالی کردن گرد و خاک ها از دستگاه که به نام rotary air lock value هم شناخته می شود.
- سامانه ای که برای تمیز کردن و زدودن گرد و غبار از فیلترهای کیسه ای مورد استفاده قرار می گیرد.
- کمپرسور هوا
- فن
دستگاه بگ فیلتر کاربردهای بسیار فراوانی داشته و در صنعت های گوناگونی مورد استفاده قرار می گیرد. برای مثال می توانیم از صنعت های زیر نام ببریم که این نوع از دستگاه ها در آنها کاربردهای بسیار زیادی دارند. این صنعت ها عبارت هستند از: صنعت های متعدد معدنی و همچنین بهداشتی که از جمله ی آنها می توان به صنعت ساخت داروهای شیمیایی، ساخت و تولید پودرهای میکرونیزه، ساخت کاشی، تولید سرامیک، ساخت چینی، در صنعت های در ارتباط با معدن و نیز در صنایع فولادی اشاره کرد.
دستگاه بگ فیلتر چگونه کار می کند؟
به شکل کلی این دستگاه گرد و خاکی که در محیط مورد نظر ایجاد شده است را به کمک هودهای مکنده و نیز کانال هایی که وجود دارند از جاهایی که گرد و خاک تولید می کنند گردآوری کرده و آنها را به شکلی معلق به سمت دستگاه مورد نظر هدایت می کنند. این هدایت شدن گرد و خاک از دستگاهی به دستگاه دیگر به وسیله ی یک دستگاه سانتریفیوژ انجام می شود. در بخش های بالایی هم گفتیم که داخل محفظه ی دستگاه بگ فیلتر کیسه هایی وجود دارند که به آنها فیلترهای کیسه ای گفته می شود.
این فیلترها از تعدادی کیسه ساخته می شوند که از جنس پارچه بوده و شکل آنها مانند استوانه هایی با طول زیاد است و به نوعی می توان گفت اصلی ترین قسمتی که این دستگاه ها را تشکیل میدهد همین فیلترها هستند. این فیلترهای کیسه ای داراری جنس های مختلفی هستند که با توجه به نوع استفاده و کاربردی که دستگاه دارد انتخاب می شوند. از جمله ی عامل هایی که در انتخاب جنس پارچه ی این فیلترها نقش دارند می توان از عامل های روبرو نام برد: نوع آلاینده ای که در هوا موجود است، درجه ی حرارت هوایی که به دستگاه وارد می شود، درصد غلیظ بودن مواد گرد و خاکی و غبار موجود در هوای محیط و غیره.
نحوه ی کار کردن این دستگاه به این صورت است که هوای آلوده وارد دستگاه بگ فیلتر می شود و از روی فیلترهای کیسه ای داخل آن رد می شوند. روی سطح فیلترهای کیسه ای قطعه هایی به شکل هرم وجود دارد که به کمک آنها دستگاه اجازه نمی دهد هیچ یک از ذره های آلوده ای که وارد دستگاه و فیلترهای کیسه ای آن شده اند به بیرون راه پیدا کنند.
پس فیلترهای کیسه ای ذره های گرد و غبار و آلودگی را به این نحو به خود جذب می کند. با این کار در گذر زمان روی لایه ی رویی فیلترهای دستگاه از این ذره ها انباشته می شود و این کار تا جایی ادامه پیدا می کند که دیگر آنقدر فیلتر از ای آلودگی ها انباشته شده که هیچ هوایی قادر نیست از آن عبور کند. در این وضعیت لازم است فیلتر پاکسازی شود که در ادامه به چگونگی آن می پردازیم.
چگونه فیلترهای کیسه ای دستگاه بگ فیلتر را از آلودگی ها پاکسازی کنیم؟
همانطور که در مقدمه ی این مطلب گفته شد فیلترهای کیسه ای که درون دستگاه بگ فیلتر قرار دارند پس از انباشته شدن از آلودگی ها قابل پاکسازی هستند. برای تمیز کردن این فیلترها از 3 روش استفاده می کنند که این سه روش به شرح زیر است:
- پاک کردن فیلتر کیسه ای دستگاه با کمک لرزش مکانیکی یا Mechanical shaking
- پاک کردن فیلتر کیسه ای دستگاه با کمک جریان هوای معکوس یا Reverse air
- پاک کردن فیلتر کیسه ای دستگاه با کمک پالس جت (Pulse jet)
در برخی از دستگاها ها برای پاکسازی و تصفیه ی فیلترهای کیسه ای به دو صورت عمل می کنند: نخست روش نیمه خودکار و دیگری روش تمام خودکار. در روش نیمه خودکار دستگاه نیاز دارد از یک اپراتور بهره بگیرد تا بتواند گرد و غباری که در فیلترهای کیسه ای جمع شده اند را از آن بزداید. اما در روش تمام خودکار دستگاه دارای یک پمپ است که به آن وصل می شود و زدودن گرد و غبار به صورت کاملا خودکار انجام می شود.
در این روش دیگر احتیاجی به استفاده از اپراتورها نیست. در ادامه ی این مطلب مفصل به هر یک از روش های پاکسازی فیلترهای کیسه از غبار یعنی پاک کردن فیلتر کیسه ای دستگاه با کمک لرزش مکانیکی یا Mechanical shaking، پاک کردن فیلتر کیسه ای دستگاه با کمک جریان هوای معکوس یا Reverse air و پاک کردن فیلتر کیسه ای دستگاه با کمک پالس جت (Pulse jet) می پردازیم. با ما همراه باشید.
پاک کردن فیلتر کیسه ای دستگاه با کمک لرزش مکانیکی چگونه صورت می گیرد؟
در روش لرزاننده ی مکانیکی یک سو از فیلتر کیسه ای که درون دستگاه بگ فیلتر قرار گرفته است را به یک صفحه که قابلیت تکان خوردن و حرکت دارند وصل می کنند. سپس این صفحه ی داراری حرکت را به یک موتور متصل می کنند و به کمک موتور صفحه را دچار لرزش می کنند. این لرزش صفحه سبب لرزش فیلتر کیسه ای استوانه ای شده و تمامی آلاینده و گرد و خاک داخل آن کامل تکانده شده و فیلتر بار دیگر تمیز و عاری از هر گونه آلاینده می شود.
این نوع از فیلترها از نظر نسبت گذر هوا از آنها در مقایسه با پارچه یا همان air to cloths ratio درصد بسیار پایینی دارند و به همین دلیل است که می بایست از تعداد زیادتر از آنها برای هر دستگاه استفاده کرد. با توجه به آنچه که گفته شد برای این سامانه ی پاک کننده ی فیلترهای کیسه ای لازم است محفظه ی بزرگی را در نظر بگیریم.
پاک کردن فیلتر کیسه ای دستگاه با کمک جریان هوای معکوس چگونه صورت می گیرد؟
در تصفیه و زدودن گرد و خاک از فیلترهای کیسه ای در روش جریان هوای معکوس قسمت پایانی فیلتر را به یک صفحه که جنس آن از فلز است وصل می کنند. سمت دیگر فیلتر هم به شکل آویزان از بالای دستگاه قرار می گیرد. این دسته از دستگاه ها که برای پاکسازی فیلترها از این روش استفاده می کنند داراری قسمت های متعدد و مختلفی هستند که سبب می شود تا بتوانند به صورت متناوب کار خود را که پاکسازی فیلترها است به انجام برسانند. همانند سامانه ای که در بخش قبلی که گفته شد این سامانه هم برای کار کردن به محفظه ی زیادی احتیاج دارد.