Марк Белчер (Mark Belcher), технический директор Donaldson Torit по системам фильтрации
Предварительное покрытие фильтра — это практика намеренного нанесения слоя из пористых частиц на поверхность фильтрующего материала фильтров пылесборника для улучшения некоторых показателей их работы. По причинам, обсуждаемым ниже, предварительное покрытие иногда считается полезным для гофрированных картриджных фильтров, но, на ваш взгляд, оно может не являться наиболее подходящим решением во многих ситуациях.
Целесообразность нанесения предварительного покрытия на новый чистый фильтрующий материал можно рассматривать по двум основным причинам. Прежде чем рассмотреть возможность использования предварительного покрытия, необходимо понять, какие отличия и результаты оно обеспечит, в том числе при нанесении одного слоя предварительного покрытия только в качестве временного средства.
Предварительное покрытие для повышения начальной эффективности
Предварительное покрытие часто предлагается наносить для повышения начальной эффективности фильтрующих материалов, демонстрирующих пониженные показатели работы. Начальная эффективность новых неиспользованных целлюлозных или целлюлозно-синтетических фильтрующих материалов по улавливанию субмикронных частиц часто составляет лишь 30 % (по данным испытаний ASHRAE 52.2). Эффективность фильтрации постепенно повышается по мере оседания пыли на поверхности фильтрующего материала, но время достижения повышенного уровня эффективности можно сократить, нанеся на него предварительное покрытие. При нанесении предварительного покрытия на поверхности фильтрующего материала создается слой из твердых частиц, который действует как предварительный фильтр, задерживая субмикронные и другие частицы, переносимые воздушным потоком, не давая им проникнуть в толщу фильтрующего материала. Таким образом, общая эффективность фильтра повышается.
Поставщики предварительных покрытий часто предлагают наносить его в количестве от всего лишь 227 г (0,5 фунта) до 1134 г (2,5 фунта) на каждый фильтр. Стоит отметить, что, хотя нанесение предварительного покрытия на фильтр может способствовать повышению его начальной эффективности, оно также означает, что будет увеличено сопротивление фильтра потоку воздуха. При нанесении предварительного покрытия определенного типа и в определенном количестве это сопротивление фильтра может возрасти очень сильно, и увеличенный перепад давления потребует более высоких энергозатрат на перемещение воздуха. Кроме того, возникают затраты, связанные с нанесением предварительного покрытия, а также с утилизацией вторичного потока отходов.
Нанесение предварительного покрытия на фильтрующий материал с целью повышения эффективности фильтрации является лишь временным средством. Картриджные пылесборники обычно продлевают срок службы фильтров за счет их очистки импульсами сжатого воздуха, обеспечивающей периодический сброс скопившегося слоя пыли с поверхности фильтрующего материала. В процессе импульсной очистки картриджей значительное количество уловленных частиц и материалов предварительного покрытия сбивается и сбрасывается с поверхности фильтрующего материала. Фильтрующий материал с ранее нанесенным на него предварительным покрытием теперь ведет себя скорее как необработанный. Уровень эффективности корректируется соответствующим образом, потому что фильтрующий материал подвергается воздействию мелких частиц, которые могут проникать в его толщу и выходить с противоположной стороны.
Предварительное покрытие, увеличивающее срок службы
Срок службы фильтрующего материала истекает, когда перепад давления на нем становится достаточно высоким, чтобы существенно ограничить воздушный поток, или рост затрат на электроэнергию, необходимую для работы вентилятора при увеличенном сопротивлении, достигает такого уровня, что дальнейшая работа вентилятора при забитых фильтрах становится нецелесообразной. Общая логика утверждений, касающихся продления срока службы фильтра за счет нанесения предварительного покрытия, основана на том допущении, что предварительное покрытие сводит к минимуму количество мелких частиц, проникающих в толщу фильтрующего материала (минимизируя степень его забивки). Это допущение может быть справедливым сразу после нанесения материала предварительного покрытия, поскольку он действует как барьер для более мелких частиц, мешая их проникновению в толщу фильтрующего материала. Однако, как уже упоминалось выше, при любой импульсной очистке фильтрующего материала этот барьер будет разрушен, и поскольку предварительное покрытие удаляется при каждой импульсной очистке, обеспечиваемые им преимущества тоже исчезают. После разрушения и потери предварительного покрытия в результате импульсной очистки фильтры начинают испытывать такую же нагрузку, как и необработанные, и перепад рабочего давления снова начинает расти по мере забивания фильтрующего материала; см. рис. 1.