Zalety kompletnej wymiany filtra odpylacza

Autor: Ted Henderson, inżynier ds. zastosowań Donaldson Torit

Oszczędzaj pieniądze, wymieniając jednocześnie wszystkie filtry

Prawidłowa konserwacja odpylacza jest ważna dla przedłużenia żywotności filtra i zapewnienia jak najniższego zużycia energii przez odpylacz. Właściciele i operatorzy odpylaczy czasami zakładają, że są oszczędni, wymieniając pojedynczy uszkodzony filtr zamiast wszystkich filtrów. Chociaż ta prostsza i szybsza naprawa może wydawać się wyborem ekonomicznym, może w rzeczywistości skutkować częstszymi wymianami filtrów, dłuższymi przestojami i wyższymi rachunkami za energię elektryczną, co oznacza wzrost kosztów.

Znaczenie właściwego stosunku powietrza do mediów

Odpylacze są wymiarowane na podstawie szeregu zmiennych, w tym określonych cząstek, które kolektor powinien usuwać ze strumienia powietrza, a także całkowitej objętości powietrza. Prędkość filtracji lub stosunek powietrza do mediów (AMR) to stosunek objętości filtrowanego powietrza w porównaniu do całkowitej powierzchni filtracji dostępnej w kolektorze. Zasadniczo im mniejsze są filtrowane cząstki, tym niższa jest zalecana prędkość filtracji. Jest to częściowo prawdą, ponieważ mniejsze cząstki stanowią szczególne wyzwania dla filtracji.

Po pierwsze, mniejsze cząstki podczas gromadzenia się na powierzchni filtra zbierają się znacznie bliżej siebie, pozostawiając mniej otwartej przestrzeni na przepływ powietrza przez zebrany pył. Zwiększa to opór na ciśnienie i zwiększa częstotliwość wymaganych czyszczeń filtra. Niższa prędkość filtracji pozwala na gromadzenie się cząstek z większą otwartą przestrzenią między osadzonymi cząstkami, zmniejszając opór i obniżając częstotliwość czyszczenia. Po drugie, mniejsze cząstki mają znacznie większy potencjał przenikania przez zewnętrzne włókna filtra, gdzie mogą zostać osadzone w medium filtracyjnym. To zjawisko ładowania wgłębnego jest bardzo trudne — jeśli nie niemożliwe — do odwrócenia i ostatecznie powoduje trwały wzrost ciśnienia w mediach, prowadząc do wymiany. Niższa prędkość filtracji zmniejsza energię dostępną do wprowadzania drobnych cząstek do mediów, co skutkuje mniejszym obciążeniem wgłębnym i dłuższą żywotnością filtra.

Należy zwrócić uwagę, że gromadzenie się cząstek (lub pyłu) na powierzchni filtrów ogranicza otwory na przepływ powietrza przez media filtracyjne. Niektóre z tych ograniczeń obserwuje się jako wzrost oporu, którym można zarządzać za pomocą skutecznego okresowego czyszczenia, ale ostatecznie nawet doskonałe filtry obciążane powierzchniowo doświadczają długoterminowego wzrostu oporu lub spadku ciśnienia.

Ten nieunikniony wzrost spadku ciśnienia jest zwykle uwzględniany podczas projektowania przy doborze wentylatora. Dobór wentylatora musi przewidywać końcowy spadek ciśnienia na filtrach do momentu ich wymiany, aby zapewnić, że wentylator może dostarczać projektową objętość powietrza przez cały okres eksploatacji filtrów. Zazwyczaj oznacza to, że wentylatory zawierają zapas od czterech do sześciu dodatkowych cali wydajności statycznej, aby uwzględnić ewentualny wzrost spadku ciśnienia w całym okresie eksploatacji filtrów.

Aby upewnić się, że wentylator nie pobiera nadmiernej objętości powietrza, gdy filtry są czyste i nie mają ostatecznego oporu statycznego, projektant powinien zastosować przepustnicę lub inne środki do sterowania przepływem powietrza. Jedna z technik polega na zastosowaniu sterownika przepływu powietrza w połączeniu z napędem o zmiennej częstotliwości (VFD) w celu dostosowywania prędkości wentylatora i sterowania objętością powietrza zgodnie z poziomami projektowymi przy niskim oporze na filtrach.

Dlaczego więc częściowa wymiana filtrów to zły pomysł?

Częściowa wymiana filtrów nie jest idealna, ponieważ opór wszystkich filtrów w odpylaczu będzie równomierny podczas pracy, ale zamontowany jeden nowy filtr ma znacznie mniejszy opór niż pozostałe filtry zanieczyszczone. W rzeczywistości nowe filtry często wykazują opór mniejszy niż jeden cal przy przepływie projektowym, podczas gdy filtry działające już przez jakiś czas często mają opór 3 do 4 razy większy. Gdy w odpylaczu zamontowany zostanie jeden nowy filtr z innymi filtrami, które już wykazują większy opór z powodu pyłu, w nowym filtrze następuje znaczny wzrost przepływu powietrza, dopóki opór na nowym filtrze nie zrówna się z oporem na filtrach zanieczyszczonych.

Zamiast nowego filtra obsługującego proporcjonalny procent przepływu projektowego, przepływ powietrza wzrasta znacznie powyżej przepływu projektowego, w wyniku czego w nowym filtrze następuje natychmiastowe obciążenie wgłębne, radykalnie zmniejszające żywotność filtra, a kolektor pracuje przy wyższym spadku ciśnienia.

To skrócenie żywotności filtra wymienionego wpłynie na wszystkie filtry i może spowodować większą liczbę zakupów filtrów, a na pewno wydłuży czas przestojów. Ponadto praca kolektora przy wyższym spadku ciśnienia zwiększa zużycie sprężonego powietrza i wymaga więcej energii do utrzymania przepływu powietrza przez odpylacz.

Korzyści z kompletnej wymiany filtrów

Kompletna wymiana filtrów umożliwia równomierny spadek ciśnienia na wszystkich filtrach wewnątrz odpylacza. Dzięki temu wszystkie filtry mogą przenosić proporcjonalną objętość powietrza, minimalizując spadek ciśnienia. Równomierny spadek ciśnienia po kompletnej wymianie filtrów pozwala również operatorowi kontrolować prędkość filtracji przez wszystkie filtry. Oszczędza to sprężone powietrze i wydłuża żywotność filtrów, minimalizując czyszczenie filtra. Projektowy przepływ powietrza może być również łatwiejszy do utrzymania, dzięki czemu utrzymany jest właściwy AMR, a obciążenie wgłębne filtra zostaje zminimalizowane. Mniejsze obciążenie wgłębne powoduje w dłuższym okresie dłuższą żywotność filtra i oszczędności pieniędzy.

Nie należy również zapomnieć o prawdopodobieństwie, że wymieniany uszkodzony filtr nie jest jedynym uszkodzonym filtrem w kolektorze. Zastąpienie tego pojedynczego filtra pozostawia inne częściowo uszkodzone filtry w użyciu tylko po to, aby zawiodły w najbliższych dniach lub tygodniach. Opóźniona wymiana starszych filtrów oznacza, że operatorzy będą musieli wyłączać urządzenia i sprawdzać wielokrotne awarie filtrów w coraz szybszym tempie, co zwiększa przestoje, zwiększa koszty pracy i zmusza kolektor do działania przy podwyższonym spadku ciśnienia na zatkanych i uszkodzonych filtrach przez dłuższy czas, zwiększając koszty operacyjne.

Podsumowując: Kiedy odkryjesz uszkodzony filtr w swoim kolektorze, weź pod uwagę względny wiek filtrów i potencjalne zalety zmniejszenia spadku ciśnienia roboczego kolektora za pomocą nowego zestawu filtrów. Rozważ możliwość uniknięcia dodatkowych nieplanowanych przestojów i kosztów konserwacji i pamiętaj, że czasami wymiana wszystkich filtrów, które wkrótce się zużyją, jest lepszą inwestycją niż wymiana tylko tych, które już uległy awarii.