Преимущества замены всех фильтров пылесборника

Тед Хендерсон (Ted Henderson), инженер-технолог Donaldson Torit

Экономия средств за счет одновременной замены всех фильтров

Надлежащее техобслуживание вашего пылесборника является важным для продления срока службы фильтров и максимально возможного снижения уровня энергопотребления. Владельцы и операторы пылесборников иногда считают, что они экономят средства, заменяя не все, а только поврежденные фильтры. Хотя этот более простой и быстро реализуемый подход может показаться более экономичным, на самом деле он способен привести к более частой замене фильтров, увеличению продолжительности простоев и сумм счетов за электроэнергию, то есть к увеличению затрат.

Важность правильного соотношения воздуха и фильтрующего материала

Размеры пылесборников определяются с помощью ряда переменных, включая конкретный тип частиц, которые пылесборник должен удалять из воздушного потока, а также общий объем пропускаемого воздуха. Скорость фильтрации, или соотношение воздуха и фильтрующего материала (AMR) — это отношение объема фильтруемого воздуха к общей площади фильтрующей поверхности, доступной в пылесборнике. Как правило, чем меньше размер частиц, подлежащих задержанию фильтрами, тем ниже рекомендуемая скорость фильтрации. Это верно лишь отчасти, потому что при фильтрации с целью задержания более мелких частиц, возникают специфические проблемы.

Во-первых, накапливаясь на поверхности фильтра, частицы меньшего размера прилегают друг к другу гораздо плотнее и оставляют меньшие свободные промежутки для прохождения воздуха сквозь накопившийся слой пыли. При этом увеличивается сопротивление потоку и повышается частота очистки фильтра. При фильтрации с более низкой скоростью потока образуется слой пыли с более крупными свободными промежутками между ее частицами. Сопротивление потоку и частота очистки фильтра при этом снижаются. Во-вторых, более мелкие частицы легче проходят сквозь внешние волокна фильтра и застревают в толще фильтрующего материала. Это явление глубинной фильтрации очень трудно, если не невозможно, обратить. В итоге повышенное давление воздуха перед фильтрующим материалом будет поддерживаться постоянно, вследствие чего его потребуется заменить. При более низкой скорости фильтрации мелкие частицы пыли обладают меньшей энергией, позволяющей им проникать в толщу фильтрующего материала, благодаря чему снижается интенсивность глубинной фильтрации и увеличивается срок службы фильтра.

Обратите внимание на то, как твердые частицы (или пыль), накапливающиеся на поверхности фильтров, блокируют отверстия, через которые воздух проходит сквозь фильтрующий материал. В некоторой степени это блокирование выражается в росте сопротивления потоку, которое можно уменьшать путем эффективной периодической очистки, но со временем уменьшить сопротивление потоку (или перепад давления) даже у лучших фильтров поверхностной фильтрации в итоге становится невозможно.

Этот неизбежный рост перепада давления, как правило, учитывается при расчете размера вентилятора. При выборе вентилятора следует учитывать конечное значение перепада давления на фильтрах, при котором они требуют замены, так чтобы вентилятор мог подавать расчетный объем воздуха на протяжении всего срока службы фильтров. Обычно это означает, что значение максимального статического давления вентилятора должно иметь запас в 102–152 мм (четыре-шесть дюймов) водяного столба, чтобы преодолеть возможный рост перепада давления к концу срока службы фильтров.

Чтобы вентилятор не втягивал чрезмерный объем воздуха, когда фильтры чистые и не достигли своего конечного значения статического сопротивления потоку, разработчик должен предусмотреть для него заслонку или другие средства, позволяющие управлять потоком воздуха. Одним из таких средств является контроллер воздушного потока, используемый в сочетании с частотно-регулируемым приводом (VFD), позволяющим регулировать скорость вращения вентилятора и обеспечивать подачу расчетного объема воздуха при низком сопротивлении потоку, создаваемом фильтрами.

Почему же частичная замена фильтров — это плохая идея?

Частичная замена фильтров не является идеальным вариантом, потому что в процессе работы сопротивление всех фильтров в пылесборнике будет равномерным, но при установке одного нового фильтра он будет иметь намного меньшее сопротивление, чем у других — загрязненных — фильтров. В реальности новые фильтры часто имеют сопротивление менее 25 мм (одного дюйма) водяного столба при расчетном потоке, тогда как сопротивление давно эксплуатируемых фильтров часто оказывается в 3–4 раза выше. Когда в пылесборник вместе с другими фильтрами, имеющими определенное сопротивление из-за уловленной пыли, устанавливается один новый фильтр, поток воздуха через него значительно возрастает и остается увеличенным, пока сопротивление нового фильтра потоку не сравняется с сопротивлением загрязненных фильтров.

У нового фильтра, пропускающего пропорциональный процент от расчетного потока, фактический воздушный поток оказывается значительно выше проектного. Как следствие, новый фильтр сразу же начинает выполнять глубинную фильтрацию, срок его службы радикально сокращается, а пылесборник работает с более высоким перепадом давления.

Сокращение срока службы замененного фильтра негативно отразится на всех остальных фильтрах, может потребовать приобретения большего количества фильтров и точно приведет к увеличению времени простоев. Кроме того, пылесборник, работающий при более высоком перепаде давления, потребляет больше сжатого воздуха и электроэнергии для поддержания воздушного потока, проходящего через пылесборник.

Преимущества замены всех фильтров

При замене всех фильтров обеспечивается равномерный перепад давления на всех фильтрах, установленных внутри пылесборника. Благодаря этому через каждый фильтр проходит пропорциональная часть общего объема воздуха, а перепад давления при этом минимизируется. Кроме того, равномерный перепад давления при замене всех фильтров позволяет оператору контролировать скорость фильтрации, осуществляемой всеми фильтрами. Это обеспечивает экономию сжатого воздуха и больший срок службы фильтров, сводя к минимуму потребность в их очистке. Это позволяет также легче поддерживать расчетный воздушный поток, сохранять надлежащее соотношение AMR и свести к минимуму засорение фильтрующего материала, вызываемое глубинной фильтрацией. Чем ниже интенсивность глубинной фильтрации, чем больше увеличивается срок службы фильтра и экономится средств в длительной перспективе.

И не забывайте о том, что замененный поврежденный фильтр может оказаться не единственным поврежденным фильтром в пылесборнике. После замены одного только этого фильтра другие частично поврежденные фильтры будут продолжать эксплуатироваться и уже в ближайшие дни или недели тоже выйдут из строя. Отложенная замена старых фильтров означает, что операторам придется отключать систему и все чаще расследовать причины последующих многочисленных отказов, что приводит к увеличению времени простоев, росту трудозатрат и необходимости дольше эксплуатировать пылесборник при повышенном перепаде давления на засоренных и поврежденных фильтрах. Результатом являются возросшие эксплуатационные расходы.

Вывод: обнаружив в пылесборнике поврежденный фильтр, оцените текущий срок эксплуатации всех фильтров и потенциальные преимущества от снижения перепада рабочего давления в пылесборнике путем установки нового комплекта фильтров. Рассмотрите возможность для того, чтобы исключить дополнительные внеплановые простои и затраты на техобслуживание. Помните также, что иногда вложение средств в замену всех фильтров, имеющих почти полную степень износа, является более выгодным, чем замена только тех, которые уже вышли из строя.