Optymalizacja technologii czyszczenia filtra odpylacza

Autor: Karen Wear, menedżer produktów Donaldson Torit

Dla zwiększenia żywotności filtra i oszczędności energii

Wczesne systemy odpylania stosowały pasywną filtrację w celu oddzielenia pyłu od różnych strumieni powietrza. Filtry wewnątrz kolektora stopniowo obciążają się pyłem, a wraz z upływem czasu spadek ciśnienia w medium filtracyjnym wzrastał do momentu, aż pojawiał się tak duży opór, że przepływ powietrza przez system spadał poniżej dopuszczalnego poziomu. Następnie aby przywrócić pierwotne warunki przepływu powietrza w systemie, należało wyjąć oraz usunąć media filtracyjne i zamontować czyste media filtracyjne. (Czyste filtry przywracają system do stanu niższego spadku ciśnienia).

Kluczowe udoskonalenie odpylania miało miejsce, gdy opracowano aktywne czyszczenie w celu regeneracji mediów filtracyjnych bez wyjmowania ich z kolektora. Przez lata stosowano różne metody aktywnego czyszczenia odpylaczy, w tym mechaniczne i odwróconego strumienia powietrza. Każda metoda zapewniała czyszczenie filtra z różnym powodzeniem. Celem każdej metody było usunięcie wszelkich nagromadzonych „osadów pyłu” z powierzchni filtra, zmniejszając w ten sposób spadek ciśnienia na filtrach i przedłużając żywotność filtra, a w efekcie wydłużając czas między faktycznymi wymianami mediów filtracyjnych.

Czyszczenie mechaniczne

Czyszczenie mechaniczne zostało wprowadzone na rynek już jako słabo zaawansowana technologicznie forma aktywnego czyszczenia. Czyszczenie mechaniczne polegało na wstrząsaniu lub uderzaniu filtrów w celu usunięcia nagromadzonego pyłu. Ta metoda czyszczenia pozwalała na okresowe usuwanie części nagromadzonego pyłu w celu przedłużenia żywotności filtra. Mechaniczne systemy czyszczące (rysunki 1 i 2) mogą być ręczne (tj. dźwignia ręczna lub dźwignia nożna do wstrząsania lub zginania filtrów) lub automatyczne (urządzenie napędzane silnikiem do wstrząsania lub wibrowania filtrów). Była to poprawa w stosunku do czyszczenia pasywnego, ale nadal była ograniczona pod względem skuteczności, ponieważ wymagała odcięcia przepływu powietrza przez system przed czyszczeniem. Ten schemat wyłączania kolektora sklasyfikował go jako system czyszczenia okresowego; czyszczenie miało miejsce tylko po wyłączeniu odpylacza, a wszystkie filtry były czyszczone w tym samym czasie. W związku z tym w przepływie powietrza w systemie występuje mniejszy spadek ciśnienia po czyszczeniu (wzrost przepływu powietrza), a następnie spadek ciśnienia rośnie ponownie w miarę upływu czasu (spadek przepływu powietrza). Ogólnie mówiąc, wydajność systemu czyszczenia była bardzo zależna od tego, jak często kolektor mógł być wyłączany.

Czyszczenie odwróconym strumieniem powietrza

Czyszczenie odwróconym strumieniem powietrza powodowało przepływ powietrza w kierunku przeciwnym do powietrza filtrowanego (rysunek 3). Odwrócony przepływ powietrza przenikał do medium filtracyjnego od czystej strony filtra i strącał zbrylony pył z zewnętrznej powierzchni filtra. Stosowano wiele metod uzyskania przepływu odwróconego, w tym zarówno wentylatory, jak i sprężone powietrze.

Systemy czyszczenia odwróconym strumieniem powietrza działające z ciśnieniem niskim do średniego zwykle wykorzystują wentylator pracujący w sposób ciągły nadmuchujący dużą ilość powietrza pod niskim ciśnieniem w kierunku przeciwnym do strumienia powietrza filtrowanego (rysunek 4). Odwrócony przepływ powietrza podczas procesu czyszczenia zdmuchiwał zbrylony pył z powierzchni medium filtracyjnego.

Praca ciągła lub czyszczenie „on-line” zapewnia korzyść polegającą na tym, że nie zakłóca ono głównego przepływu powietrza podczas czyszczenia, umożliwiając pracę odpylacza podczas cyklu czyszczenia. W danym momencie czyszczonych jest tylko kilka filtrów, chociaż system ostatecznie wyczyści wszystkie filtry. Niektóre systemy czyszczenia działają przez 100% czasu, są to np. niskociśnieniowe systemy odwróconego strumienia powietrza. Działanie innych zależy od obserwowanego stanu filtra (spadek ciśnienia) i nie rozpoczynają one czyszczenia, dopóki spadek ciśnienia nie osiągnie określonej wysokiej wartości zadanej. Z biegiem czasu, wraz ze wzrostem obciążenia mediów filtracyjnych pyłem, systemy czyszczenia zależne od spadku ciśnienia mogą zaczynać wykonywać bardziej stałe cykle czyszczenia ze względu na większe obciążenia pyłem lub zbliżanie się filtrów do końca okresu użytkowania. 

Zaawansowane czyszczenie energią pulsacyjną

Zaawansowane kształtowanie energii pulsacyjnej stanowi kolejny postęp w czyszczeniu impulsowym, wprowadzony po raz pierwszy z dodaniem technologii filtrów PowerCore®. Wkład PowerCore to kompaktowy, wydajnie zaprojektowany zestaw filtrów, który umożliwił udoskonalenie systemu czyszczenia impulsowego, w wyniku czego powstał filtr, który radzi sobie z dużym obciążeniem i skutecznie odzyskuje system po awarii. Jednym ze sposobów osiągnięcia tego było zastosowanie zbiornika akumulacyjnego dla impulsów, który kształtował sprężone powietrze i optymalizował energię impulsu stykającego się z zestawem filtrów bez ograniczania przepływu powietrza lub marnowania energii (rysunek 8).  Inną techniką jest kontrola i optymalizacja kierunku przepływu sprężonego powietrza do mediów filtracyjnych przy użyciu impulsu zerowego obrotu.  Impuls płynie z maksymalną energią czyszczącą po liniach prostych przez media (rysunek 9), umożliwiając łatwe wybijanie pyłu z rowkowanych kanałów.   

Wniosek

Przejście w branży odpylania od filtracji pasywnej do aktywnego czyszczenia spowodowało powstanie różnych systemów czyszczenia stosowanych w odpylaczach. Czyszczenie on-line, technologia strumienia impulsowego i nowe konstrukcje filtrów PowerCore doprowadziły do ulepszenia systemów czyszczenia. Optymalizacja czyszczenia filtra maksymalizuje żywotność medium filtracyjnego, jednocześnie minimalizując ilość energii potrzebnej do osiągnięcia najlepszego możliwego cyklu czyszczenia — wygrana dla właścicieli i operatorów odpylaczy! Jeżeli technologia czyszczenia kolektora nie jest tak skuteczna, jak mogłaby być, skontaktuj się z lokalnym producentem odpylacza, aby dowiedzieć się więcej i zacząć oszczędzać.