Sklep Kontakt

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.

Rysunek 1 – Czyszczenie ręczne za pomocą pedału
Rysunek 2 – Czyszczenie mechaniczne poprzez wstrząsanie
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.

Normalny przepływ powietrza

Cykl czyszczenia

Rysunek 3 – Normalny przepływ powietrza w porównaniu z przepływem podczas cyklu czyszczenia
Rysunek 4 – Wentylator odwróconego strumienia powietrza

Zazwyczaj wentylator strumienia odwróconego pracował w sposób ciągły, a w danym momencie czyszczonych było tylko kilka filtrów. Ta metoda czyszczenia stworzyła system, który uważany był za system ciągły, ponieważ odpylacz nie musiał być wyłączany podczas procesu czyszczenia mediów filtracyjnych.  

Czyszczenie strumieniem impulsowym

Bardziej powszechna forma czyszczenia odwróconym strumieniem powietrza stosowana obecnie w wielu kolektorach nazywa się strumieniem impulsowym. Ta technika czyszczenia wykorzystuje odwrócony strumień powietrza „pulsującego” w przeciwnym kierunku do strumienia powietrza filtrowanego. Impuls powietrza czyszczącego ma tendencję do rozszerzania materiału filtracyjnego, mechanicznie odrywając zbrylony pył na filtrze, a następnie zdmuchując go z filtra. Ciśnienie impulsów powietrza może wahać się od średniego (zwykle niższego niż 15 psig) do wysokiego (60–90 psig) w zależności od konkretnego projektu systemu czyszczenia. (Rysunki 5 i 6) Czyszczenie strumieniem impulsowym jest bardzo skuteczne w czyszczeniu mediów filtracyjnych i jest również uważane za system działający ciągle.

Rysunek 5 – Czyszczenie przy średnim obciążeniu
Rysunek 6 – Czyszczenie za pomocą sprężonego powietrza

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. 

Rysunek 7 – Rura wydmuchowa i zwężka Venturiego

Czyszczenie strumieniem impulsowym jest udoskonalane od lat w celu zoptymalizowania skuteczności systemu czyszczenia. Początkowo impuls sprężonego powietrza był kierowany właśnie na filtry, a wyższa siła sprężonego powietrza zwiększała poziom czyszczenia w porównaniu z wentylatorem, ponieważ uderzenie większej energii zrzucało więcej pyłu z mediów filtracyjnych. Proces ten został ponownie ulepszony przez dodanie rury wydmuchowej (dyszy) lub rury strumieniowej w komorze czystego powietrza odpylacza.  Rura wydmuchowa została zastosowana, aby pomóc skoncentrować energię impulsów lub zarządzać nią w celu skierowania jej w stronę filtra. 

Kolejnym ulepszeniem było dodanie zwężki Venturiego w komorze czystego powietrza (rysunek 7).  Zwężka Venturiego wpłynęła na sposób, w jaki sprężone powietrze przepływało do czystej strony kolektora, w jaki powietrze podążało za impulsem powietrza czyszczącego i w jaki powietrze czyszczące przechodziło do czystej strony filtra. Zwężka Venturiego kierowała przepływ sprężonego powietrza do filtra i optymalizowała moc czyszczenia. 

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.   

Rysunek 8 – Kompaktowy kształt impulsu
Rycina 9 – Impuls zerowego obrotu
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.

Pomożemy Ci znaleźć optymalne rozwiązanie dla Twojej aplikacji.

Close