Sklep Kontakt

Spadek ciśnienia: Co to jest i dlaczego należy się tym przejmować

Autorzy Bill Rosckes i LaJean Larsen, inżynierowie ds. zastosowań Donaldson Torit 

Który właściciel i/lub operator odpylacza nie chce niższej całkowitej emisji, dłuższej żywotności filtra lub oszczędności na sprężonym powietrzu? Wielu jednak nie rozumie znaczenia spadku ciśnienia, który mógłby poprowadzić ich do zmian, które pomogłyby zrealizować te oszczędności. Ten artykuł dotyczy spadku ciśnienia w odniesieniu do systemów odpylania na sucho.

Co to jest spadek ciśnienia?

Spadek ciśnienia to różnica pomiędzy ciśnieniem po stronie brudnej (strona filtra lub komora powietrza zanieczyszczonego) i stronie czystej (komora powietrza czystego) odpylacza. Jest to miara wszystkich oporów przepływu powietrza między obiema komorami kolektora i zazwyczaj obejmuje spadek w otworach w ścianie sitowej, opór czystych mediów filtracyjnych i opór pyłu zebranego na mediach filtracyjnych.

Co mówi nam spadek ciśnienia?

Zmiany spadku ciśnienia wskazują na fizyczne zmiany w filtrach. Nagłe obniżenie się spadku ciśnienia może ostrzegać, że wystąpiła nieszczelność lub pęknięcie filtra. Nagły wzrost spadku ciśnienia może wskazywać, że nasz system czyszczenia przestał działać lub urządzenie do usuwania materiału nie działa prawidłowo.

Bardziej stopniowy wzrost spadku ciśnienia może być wynikiem dodatkowego oporu pyłu nagromadzonego na filtrach podczas przepływu powietrza przechodzącego przez odpylacz. Wartości tego oporu można użyć do określenia względnego stanu filtrów w miarę gromadzenia się na nich pyłu i w razie potrzeby zainicjować czyszczenie filtrów.

Jak mierzyć spadek ciśnienia?

Spadek ciśnienia mierzy się za pomocą różnych wskaźników obejmujących: *wskaźniki Magnehelic®, *wskaźniki Photohelic® lub elektroniczne cyfrowe wskaźniki spadku ciśnienia. Wskaźniki te zazwyczaj mierzą spadek ciśnienia w calach słupa wody (” w.g.), chociaż stosowane są inne skale, takie jak mm słupa wody, mm słupa rtęci lub paskale.

Wskaźniki, takie jak wskaźnik Magnehelic, mierzą spadek ciśnienia, ale nie mają możliwości sterowania elektronicznego. Inne wskaźniki, takie jak wskaźnik Photohelic lub elektroniczne cyfrowe wskaźniki spadku ciśnienia, mogą mierzyć spadek ciśnienia i oferować możliwość wykorzystania wyjścia do sterowania czyszczeniem filtra na podstawie spadku ciśnienia.

Jak działa typowy system czyszczenia?

Typowy system czyszczenia filtrów w odpylaczach wykorzystuje sprężone powietrze. System czyszczenia składa się z kolektora powietrza zamontowanego na odpylaczu i podłączonego do zasilania sprężonym powietrzem. Do kolektora przymocowane są zawory membranowe, które mają rury (dmuchawki), które wchodzą do odpylacza i są ustawione w linii z każdym zestawem filtrów. Wewnątrz każdego zaworu membranowego znajduje się gumowa membrana, która utrzymuje równe ciśnienie po obu stronach zaworu membranowego, uszczelniając kolektor od każdej dmuchawki.

Do odpylacza dołączona jest również obudowa elektromagnetyczna zawierająca zasadniczo taką samą liczbą zaworów elektromagnetycznych co zaworów membranowych. Każdy zawór elektromagnetyczny z zaworem membranowym łączy rurka, zwykle o średnicy 0,25 cala.

Jak wykorzystywać spadek ciśnienia do sterowania czyszczeniem filtra?

Spadek ciśnienia mierzony za pomocą wskaźnika Photohelic lub innych elektronicznych wskaźników spadku ciśnienia może pozwolić na użycie dolnych i górnych wartości zadanych do sterowania cyklem czyszczenia, który rozpocznie się zatem dopiero wtedy, gdy spadek ciśnienia osiągnie wartość górną, i zatrzyma się, gdy spadek ciśnienia osiągnie dolną wartość zadaną.

Na przykład: Jeżeli górna wartość zadana wynosi 4 cale słupa wody, a dolna wartość zadana 2 cale słupa wody, cykl czyszczenia rozpocznie się, gdy spadek ciśnienia osiągnie 4 cale słupa wody i będzie trwał do momentu, aż spadek ciśnienia osiągnie dolną wartość zadaną wynoszącą 2 cale słupa wody, przy której cykl czyszczenia się zatrzyma. Czyszczenie nie rozpocznie się ponownie, dopóki spadek ciśnienia nie osiągnie wartości 4 cali słupa wody.

Korzyści wynikające z czyszczenia na podstawie spadku ciśnienia obejmują możliwości oszczędności sprężonego powietrza, niższą całkowitą emisję, dłuższą żywotność zaworów elektromagnetycznych i zaworów membranowych oraz potencjalnie dłuższą żywotność filtra. Jeżeli odpylacz czyści się tylko wtedy, gdy spadek ciśnienia przekroczy górną wartość zadaną, zużycie drogiego sprężonego powietrza jest mniejsze niż w przypadku ciągłego działania systemu czyszczenia. Czyszczenie filtrów tylko wtedy, gdy jest to wymagane, oznacza, że impulsy są wytwarzane rzadziej, więc potrzeba więcej czasu, zanim całkowite zużycie z powodu impulsów uszkodzi filtry. Jeżeli filtry są również wysokiej jakości filtrami obciążanymi powierzchniowo, każdy impuls jest bardziej skuteczny w czyszczeniu i potrzeba mniej impulsów, aby osiągnąć dolną wartość zadaną spadku ciśnienia. To zmniejszenie częstotliwości wywoływania impulsów ma dodatkową zaletę polegającą na pozostawianiu warstwy pyłu na filtrze w celu zwiększenia średniej skuteczności. Ponieważ filtr można czyścić impulsowo, gdy spadek ciśnienia rośnie z powodu nadmiernego obciążenia pyłem, odpylacz pracuje dłużej z wyższą skutecznością.

Sterownik **Delta-P Plus® pozwala również na czyszczenie w czasie przestoju, które pozwala wyczyścić filtry po wyłączeniu głównego wentylatora odpylacza. Można ustawić czas, przez który filtry mają być czyszczone, a urządzenie wyłączy się automatycznie po upływie tego czasu. Funkcja ta jest bardzo korzystna, ponieważ czyszczenia nie można przypadkowo pozostawić na noc, gdy proces nie jest uruchomiony, co może potencjalnie uszkodzić filtry i niepotrzebnie zużywać sprężone powietrze. Gdy funkcja ta jest używana, na kanale wlotowym powinna znajdować się zasuwa, która powinna być zamknięta na czas czyszczenia podczas przestoju. Zamknięcie zasuwy ogranicza możliwość migracji pyłu z wlotu bez włączonego zasysania przez wentylator.

Ponieważ każde zastosowanie jest inne, konfiguracja sterowania czyszczeniem będzie zależeć od rodzaju generowanego pyłu, obciążenia filtrów i liczby godzin użytkowania dziennie. Na przykład: Bardzo drobny pył o jednolitym rozmiarze cząstek i dużym obciążeniem filtrów pochodzącym z operacji takich, jak cięcie laserowe lub plazmowe, może narzucać ciągły cykl czyszczenia, aby umożliwić regenerację filtrów, gdy spadek ciśnienia zaczyna się zwiększać. Dla pyłu zawierającego cząstki o większych rozmiarach (większe niż submikronowe) i o szerokim zakresie rozmiarów, można ustawiać dolne i górne wartości zadane, tak aby czyszczenie impulsowe odpylacza miało miejsce tylko wtedy, gdy jest to wymagane. Może to być korzystne dla każdego pracownika, który może znajdować się blisko odpylacza podczas cykli czyszczenia.

Jaki inny wpływ ma spadek ciśnienia?

Wybierając wentylatory do konkretnego zastosowania, należy przyjąć pewne założenie dla typowego spadku ciśnienia wynoszącego zwykle od 4 do 5 cali słupa wody. Zakładany spadek ciśnienia plus wszelkie dodatkowe straty statyczne w kanale przed i za odpylaczem określają całkowite wymagania statyczne dla wentylatora. Jeżeli szacowana strata statyczna w kanale wynosi 3 cale, a szacowany spadek ciśnienia na filtrach na koniec okresu eksploatacji wynosi 5 cali, można zalecić wentylator zapewniający wydajność statyczną wynoszącą od 9 do 10 cali słupa wody przy wymaganym przepływie powietrza. Dzięki temu wentylator może pokonywać spadek ciśnienia na filtrach, gdy zaczną się pokrywać pyłem. Ponieważ czyste filtry nie będą wykazywać oporu statycznego wynoszącego 5 cali, zalecamy przepustnicę sterującą lub napęd o zmiennej częstotliwości (VFD) w silniku, aby umożliwić utrzymywanie objętości powietrza na poziomie projektowym, tak aby system utrzymywał prędkość przechwytywania na okapie, prędkość przenoszenia w kanałach i przepływ projektowy do odpylacza.

W przypadku pytania, kiedy wymieniać filtry w odpylaczu, często sugeruje się, że należy to zrobić, gdy zmierzony spadek ciśnienia na filtrach przekracza wydajność przewidzianą podczas doboru wentylatora (w naszym przykładzie 5 cali) i kiedy filtry nie mogą już zostać oczyszczone do dolnej wartości spadku ciśnienia. W tym momencie wymiana filtrów staje się konieczna w celu przywrócenia przepływu projektowego. Jeżeli system działa ze spadkiem ciśnienia większym niż przyjęty przy doborze wentylatora, może wystąpić utrata ssania w okapie zbierającym generowany pył. Skuteczność przechwytywania nie byłaby wówczas akceptowalna, chociaż nie zawsze tak jest.

Jeżeli wentylator ma wystarczającą wydajność statyczną, spadek ciśnienia nie może powodować żadnych bezpośrednich problemów z wychwytywaniem pyłu. W takim przypadku nie ma natychmiastowej potrzeby wymiany filtrów, a górne i dolne wartości zadane w systemie sterowania czyszczeniem można podnieść.

Chociaż zastosowania i scenariusze odpylania różnią się znacznie, na lepszym zrozumieniu pojęcia spadku ciśnienia może skorzystać większość operatorów. Poinformowani operatorzy mają szansę dokonać zmian i pozytywnie wpłynąć na wyniki firmy.

* Wskaźniki Magnehelic i Photohelic są zastrzeżonymi znakami towarowymi firmy Dwyer Instruments, Inc.

** Delta-P Plus jest zastrzeżonym znakiem towarowym firmy Donaldson Torit.

Pomożemy Ci znaleźć optymalne rozwiązanie dla Twojej aplikacji.

Close