Projeto e operação de um filtro de mangas: prós e contras + características da substituição de uma bolsa de filtro

Filtros de ar de saco para purificação do ar contra poeira

Para limpar as composições poeira-gás-ar, você deve usar um filtro de mangas. Este é um coletor de pó do tipo "seco", que possui alto grau de confiabilidade e excelente acabamento.Nenhum equipamento, seja limpeza úmida ou precipitadores eletrostáticos, pode se comparar com um filtro de mangas, pois é equipado com dispositivos de filtragem, podem ser usados ​​em altas temperaturas, pois são feitos de poliamida e politetrafluoretileno.

O filtro de mangas é um equipamento versátil porque, de fato, pode ser utilizado em diversos processos tecnológicos. No entanto, será igualmente eficaz. Você não precisa monitorar constantemente seu trabalho, porque ele funciona continuamente.

Se você precisar de um filtro de mangas de um determinado tamanho e com determinados recursos de design adequados às suas condições de operação, poderá solicitar esse dispositivo, pois esses dispositivos podem ser fabricados de acordo com os desejos individuais. Você, mais importante, precisa ter certeza de indicar qual composição formadora de poeira deve ser limpa principalmente. Os fabricantes, a partir disso, selecionarão o material certo para você fazer um filtro de mangas.

Onde é geralmente usado um filtro de mangas:

1. Na fabricação de materiais de construção. 2. No campo da metalurgia não ferrosa e ferrosa. 3. Durante o processo de fundição. 4. No processo automotivo. 5. Nas indústrias de energia e mineração, móveis, vidro e química. 6. Na produção de alimentos. 7. Ao processar metal.

Fatores importantes na operação do filtro de mangas

No processo de escolha desse filtro, você precisa considerar vários pontos-chave, que incluem itens como:

dados de ponto de orvalho de temperatura com grau de umidade; dados de pressão e temperatura; · qualidade dos gases, sua explosividade e volumes do ambiente que devem ser limpos; densidade da poeira e seu tipo; Como se dá esta etapa? A toxicidade de substâncias de composição de poeira.

Para calcular um filtro de mangas, primeiro é necessário determinar a quantidade de gás de purga com composições empoeiradas que cai no material e, em seguida, levar em consideração a velocidade do processo de filtração com um pano, e foi escolhido para a fabricação de um filtro de mangas. Como operar um filtro de mangas?

Dispositivo e circuito

O dispositivo de filtros de manga, suas características técnicas diferem ligeiramente de diferentes fabricantes. Os blocos principais e o diagrama esquemático do projeto consistem nos seguintes elementos:

• Câmara de gás suja
• Câmara de gás limpa
• Carcaça do filtro de mangas
• Placa de montagem (placa de separação entre câmara limpa e suja)
• Sacos de filtro
• Sistema de regeneração com receptores, válvulas pneumáticas, tubos de purga
• Tremonha com dispositivo de descarga de poeira e suportes
• Sistema de automação de controle

A configuração do filtro difere de acordo com as condições de operação e pode ser complementada com plataformas de serviço, sistema de descarga automática da tremonha, sistema pneumático ou vibratório da tremonha, sistema de mistura de ar externo de emergência para reduzir a temperatura. Se o equipamento estiver localizado ao ar livre, para evitar a formação de condensado no corpo, o filtro é equipado com aquecimento das válvulas pneumáticas e da tremonha, além de isolamento térmico.

Para filtragem de poeira explosiva, por exemplo, na produção de farinha, cimento, usinas de carvão, os filtros são feitos em um design à prova de explosão. O design à prova de explosão do filtro de mangas envolve o uso de mangas filtrantes com revestimento antiestático, o que evita a formação de carga estática na superfície do material filtrante. Membranas explosivas também são instaladas na carcaça do filtro, que liberam o excesso de pressão em caso de explosão.

O material filtrante das mangas é selecionado com base nas características do meio a ser filtrado, nas propriedades e na finura do pó. Os principais materiais utilizados nos filtros de mangas são poliéster (PE), meta-aramida (AR), poliimida (P84), fibra de vidro (FG), politetrafluoretileno (PTFE), poliacrilonitrila (PAN), sulfeto de polifenileno (PPS) e outros.

Aplicações e recursos de operação

A necessidade de purificação constante do ar de um grande número de pequenas partículas de materiais e produtos é sentida por uma ampla gama de indústrias. Portanto, os sistemas de filtro de mangas são comuns:

• nas indústrias química e alimentícia;
• nas empresas de mineração e produção de processamento;
• na produção de fundição, na metalurgia, em oficinas onde o ferro fundido é refinado com máquinas de jateamento;
• em fábricas, elevadores e outras empresas onde o processamento e armazenamento de matérias-primas continua sendo uma fonte de poeira;
• em locais de produção e em oficinas de pintura.

Dependendo dos requisitos de pureza do ar e das características dos processos tecnológicos, os filtros de mangas podem ser equipados com bolsas feitas de diferentes materiais - estes são tecidos naturais e sintéticos e não tecidos enrolados em sacos.A eficiência da purificação do ar de certos tipos de contaminantes pode ser aumentada usando materiais porosos ou tecidos com liberação de fibras, baeta e seus equivalentes sintéticos.

O dispositivo da manga permite prendê-lo de diferentes maneiras: em um anel com uma volta de tecido, em elementos de mola, em grampos. Como regra, a vida útil de uma manga é estimada em vários anos. Na ausência de contaminantes agressivos no ar que destroem a estrutura do tecido, o sistema de regeneração cumpre sua tarefa e mantém a capacidade dos sacos durante todo o ciclo de operação.

Sistema de regeneração

À medida que aumenta o acúmulo de partículas poluentes, o rendimento, a produtividade e a eficiência do filtro de mangas diminuem e a resistência ao movimento do ar do material filtrante aumenta. Para evitá-los, eles recorrem à limpeza regular dos canais do filtro. Vários esquemas foram desenvolvidos e aplicados com sucesso na prática:

• agitação ou recuperação aerodinâmica por meio de sopro pulsado ou de retorno do filtro de mangas com ar comprimido;
• agitação automática da vibração;
• combinação de métodos.

Você pode definir o modo de limpeza usando um temporizador que emite um sinal após um período de tempo especificado. Outra forma é através das leituras do sensor, que corrige uma queda significativa de pressão e desempenho. Para uso de vibração: ondas sonoras, agitação mecânica. Com a ajuda de vibradores instalados com uma frequência de impacto de cerca de 15 ... 25 Hz, a poluição é baixada na tremonha de recepção.

O esquema de sopro para trás do filtro de mangas consiste na exposição intensiva ao ar limpo. Com o sopro pulsado, pequenas porções de ar comprimido são dispensadas de forma intermitente (pulsos). Isso cria vibração na manga. A duração do pulso é de 0,1 ... 2 segundos. A frequência depende da natureza da mudança na resistência do filtro de mangas. A autolimpeza ocorre. De grande importância neste método é a umidade do ar comprimido. Antes de servir, deve ser seco em uma instalação especial. Com o método combinado, vários tipos de regeneração são usados.

Após um certo período de tempo e várias regenerações, a quantidade de sujeira presa no material filtrante se estabiliza, o que corresponde à resistência residual do material. Este valor depende de vários indicadores de aspiração: tela do filtro, parâmetros e propriedades das partículas poluentes, teor de umidade dos gases, métodos de regeneração.

A foto mostra tais instalações de ação por impulso. A preferência pela regeneração aerodinâmica sobre a mecânica é que durante a regeneração o trabalho da mangueira filtro de gás não pode ser parado. Isso permite que você trabalhe 24 horas por dia e a concentração de poeira pode chegar a 55 g/m3.

Para descarregar os contaminantes acumulados, vários métodos são usados. Os limpadores mais produtivos incluem o transporte pneumático, que é instalado para vários bunkers ao mesmo tempo. Seu funcionamento não requer a parada dos filtros de mangas. Ele corre em seu ventilador. A descarga ocorre através de um recarregador de eclusa, cuja operação não viola a estanqueidade do aparelho.Outros métodos exigem a interrupção do funcionamento do sistema de filtragem e têm o inconveniente de possivelmente pendurar os resíduos acumulados na lixeira.

A troca do filtro de mangas é realizada devido à perda de suas propriedades filtrantes, que em muitos casos ocorre uma vez a cada 3 anos. Ao trabalhar em um ambiente levemente agressivo com baixa concentração de contaminantes, o período de operação pode chegar a 6-7 anos.

Princípio da Operação

O princípio de funcionamento dos filtros de mangas baseia-se na passagem de ar sujo pelos poros de um material filtrante não tecido. O ar empoeirado entra na câmara de gás suja através do duto de gás através do tubo de entrada e passa pela superfície dos sacos de filtro. A poeira se deposita no material do filtro e o ar purificado entra na câmara de gás limpo e é removido do filtro. À medida que a poeira se acumula na superfície do material filtrante, a resistência ao movimento do ar aumenta e o rendimento dos sacos filtrantes diminui. Para limpar as mangas do pó retido, elas são regeneradas com ar comprimido ou vibração, dependendo do método de regeneração do filtro de mangas. A poeira descarregada das mangas entra na tremonha de armazenamento e é removida através do dispositivo de descarga. Leia mais sobre sopro pulsado de filtros de mangas.

A regeneração de pulso dos filtros é realizada com ar comprimido pré-preparado da classe 9 de acordo com GOST 17433-80 com uma pressão de 4 a 8 bar. O consumo de ar comprimido é individual para cada filtro e está refletido nas especificações técnicas. As mangas são regeneradas automaticamente de acordo com um temporizador ou um sinal de pressão diferencial (por um manômetro diferencial), sem interromper a operação do filtro.

O princípio de funcionamento do filtro de mangas

Este é um projeto relativamente simples. Pode fazer parte de qualquer ventilação interna que purifique o ar empoeirado e o retorne ao ambiente. Ou um sistema autônomo para limpeza completa antes de ser descarregado para o exterior.

Como funciona um filtro de mangas?

O esquema e o princípio de funcionamento do filtro de mangas são apresentados acima. O dispositivo é projetado para passar uma quantidade significativa de gases ou ar contaminados. Preliminarmente, o fluxo de ar entra no ciclone, onde a grande fração se deposita. Em seguida, ele se move através da válvula de admissão para o sistema. Lá, partículas de poeira ou fuligem são retidas na superfície do filtro de uma base tecida ou não tecida.

O filtro de mangas pode ter um design único. Mas as baterias são consideradas mais eficientes. O ar então sai pela válvula de saída, que é equipada com um sistema automático de controle de pressão de saída. O grau de purificação do filtro de mangas depende de vários fatores e atinge 90-99,9%.

Assim, o uso deste design permite que você execute as seguintes tarefas:

• purificação de alta qualidade da mistura de ar de contaminantes;
• regulação da quantidade e pressão do ar purificado que sai;
• criação de enchimento de poeira uniforme.

Suspensões de ar prejudiciais são retidas pelo design da manga e removidas por agitação mecânica durante o processo de regeneração.

Método de limpeza usando dispositivos com fotocatalisadores

Os seguintes dispositivos funcionam de forma semelhante aos filtros HEPA, ou seja, a limpeza inclui várias etapas. Eles destroem completamente as impurezas nocivas e até os microorganismos que estão nas massas de ar.Esses dispositivos são equipados com um catalisador, uma lâmpada ultravioleta, às vezes complementada com um dispositivo gerador de íons, filtros usando carvão ativado ou placas de metal operando com base em um campo eletrostático. Tais dispositivos são os mais eficazes entre os dispositivos envolvidos na limpeza do espaço aéreo. Além disso, eles são ecologicamente corretos, seguros de usar, econômicos e despretensiosos no cuidado.

Dispositivos equipados com fotocatalisador destroem completamente quaisquer impurezas no ar

Como funcionam os filtros de mangas

A purificação do ar ocorre em várias etapas:

Estágio 1

Devido ao vácuo criado pelo ventilador, a mistura pó-ar entra na carcaça do filtro, que consiste em uma câmara "suja" e uma "limpa". O gás purificado passa por uma câmara "suja", dentro da qual existem elementos filtrantes (mangas filtrantes esticadas sobre uma malha de armação), na qual ocorre o processo de filtragem. Passando pelos sacos de filtro feitos de tecido filtrante de poliéster, a poeira permanece neles. O gás purificado sai do filtro através do flange de saída. A poeira permanece nas mangas e cai.

Estágio #2

Quando uma camada de poeira se acumula na superfície da folha do filtro, o sistema de regeneração é ativado, que sacode as mangas do filtro com um pulso de ar comprimido de dentro. O sistema de regeneração garante a limpeza oportuna das mangas do pó e mantém a permeabilidade nominal ao gás dos elementos filtrantes e é acionado por um aumento na resistência hidráulica entre as cavidades "suja" e "limpa" da carcaça do filtro. Quando um determinado valor de resistência é atingido, as mangas são sacudidas por um pulso de ar comprimido de dentro. A poeira é despejada no bunker de manga.

Estágio #3

A descarga do bunker é realizada por uma comporta (juntamente com o sem-fim), que garante a estanqueidade necessária do filtro ao descarregar o pó. A descarga de poeira do bunker deve ser realizada regularmente, pois a poeira se acumula no bunker. Não é permitido o acúmulo de poeira no bunker por mais da metade de seu volume. Dependendo da configuração do filtro: um interruptor de limite para o nível de enchimento de materiais a granel é instalado no corpo da tremonha; um alimentador de eclusa é instalado na saída do bunker. Todos os controles de descarga de pó estão localizados no gabinete de controle de descarga de pó.

Funções e propósito

Durante a produção nas empresas, o ar é constantemente poluído por partículas de materiais processados. Mesmo que a oficina seja bem ventilada, ainda é impossível limpar completamente a sala se você não usar equipamentos especializados, como um filtro industrial. As principais tarefas de tais instalações incluem livrar o ambiente de impurezas técnicas e partículas de poeira.

Alguns modelos também podem realizar limpeza de gás. Em termos simples, eles removem fumaça, fumaça e gases industriais do ar. Eles também suportam a função de preparação profunda do ar ambiente. Ou seja, podem desinfetar e descontaminar o ambiente e até regular características microclimáticas.

O sistema de regeneração pode ser de dois tipos:

• padrão - a limpeza e a regeneração do gás são realizadas simultaneamente;
• modo projetado para condições de operação difíceis. É realizado quando uma ou outra seção do equipamento operacional é desligada.

Operação em condições difíceis

Filtro de mangas, cujas características são selecionadas de acordo com as condições de uso, adequado para trabalhos externos e internos. Na primeira opção, é necessária uma adição na forma dos seguintes componentes:

• isolamento térmico da parte do corpo, que é de particular importância no caso de condensação de vapor;
• aquecimento de bunkers de equipamentos e sistemas de regeneração;
• um abrigo especial que previne os efeitos dos fenômenos atmosféricos.

Entre os principais tipos de dispositivos, vale a pena notar um design de duas linhas, na parte central dos quais existem bicos para a entrada de gás contaminado e purificado, bem como um de linha única, no qual os bicos estão localizados na lateral da estrutura.

O transporte dos equipamentos é feito por caminhões. Para simplificar este processo, o filtro de mangas, cujo desenho é apresentado acima, é implementado de forma parcialmente desmontada. Os nós são feitos em várias variações de acordo com as condições de operação. Para a montagem da estrutura, é utilizado um método soldado e conexões aparafusadas. A maioria dos dispositivos é projetada para operar com vácuo ou pressão excessivos.

Veja a galeria

Qual é a última tendência de filtragem grossa?

Este é o desenvolvimento de filtração grosseira após a elutriação. A razão é clara. Envie suco mais ou menos puro para fermentação. Limpou o quanto o enólogo quer.Mas você precisa entender que não pode filtrar o suco até a pureza mais alta e achar que será o melhor vinho, mas nem vice-versa, deixe o máximo de impurezas possível e terá o melhor vinho. A verdade está em algum lugar no meio. Tudo vai superestimar a intenção do enólogo. Ele deve saber quando, em quê e como filtrar. Este é um tema difícil, em primeiro lugar, para os sucos, nas principais vinícolas que estão envolvidas nisso, que alguns sucos são filtrados significativamente para a mais alta pureza, alguns não são suficientes, pelo contrário, alguns até realizam misturas, durante qual parte do lodo, após uma discussão ponderada do tecnólogo, retorna ao suco filtrado para atingir o nível correto de teor de lodo para o futuro desenvolvimento do vinho durante ou após a fermentação.

Frantisek Bilek

Especialista em filtração e diretor da Bílek Filtry s.r.o.

O artigo foi publicado na revista "Vinař Sadař" (viticultor).

Principais tipos de sacos de filtro

A escolha de um filtro de mangas adequado baseia-se nas especificidades da produção e na natureza do pó produzido em seu processo. Os principais critérios em que você deve confiar ao selecionar este equipamento são o desempenho da unidade e a profundidade de purificação do ar de entrada.

Os demais parâmetros são individuais: o grau de sua importância depende das condições de produção

Por exemplo, a escolha do material do qual o filtro é feito depende inteiramente das características dos poluentes de poeira que surgem durante a produção.

Nº 1: Diferença de desempenho de hardware

Os filtros de manga são divididos em dois tipos principais: redondos e planos.O primeiro tipo é projetado para operação em empresas com grande carga de poeira e é capaz de passar e limpar volumes de ar bastante sérios: mais de 100 mil m 3 por hora.

As mangas planas têm um desempenho mais modesto, mas também têm um design mais compacto. Esses sistemas de limpeza são adequados para oficinas com uma pequena carga de poeira.

Nº 2: Classificação por tipo de instalação de mangas

Por tipo de instalação, os sistemas com filtros de manga podem ser verticais ou horizontais. Estes últimos permanecem mais eficientes, pois permitem a passagem de mais ar ou gás.

O próprio caminho de fluxo através da manga é bastante longo, de modo que os poros do material do filtro retêm mais contaminantes.

Distinga mangas e em uma forma: elipsoidal, cilíndrica, retangular.

Nº 3: Variedades de acordo com o material de fabricação

A classificação e o princípio de funcionamento do filtro de mangas também são afetados pelo material do qual o elemento filtrante é feito. Muitas vezes é feito de tecido.

Pode ser algodão natural ou lã, ou materiais sintéticos:

• poliéster;
• fibra de vidro;
• poliamida;
• meta-aramida;
• politetrafluoretileno;
• poliacrilonitrila, etc.

A escolha do material do saco é baseada no tipo de produção, nas características da mistura a ser filtrada, na dispersão e propriedades do pó e na agressividade do meio.

Recentemente, os filtros não tecidos com uma estrutura mais uniforme e finamente porosa, que, devido à superfície fibrosa, retêm mais poluentes, tornaram-se especialmente populares.

Nº 4: Classificação de acordo com o método de regeneração

O método de recuperação de filtros pode ser considerado outra categoria para classificação desses dispositivos.

A regeneração do conjunto de mangueiras é uma etapa importante no funcionamento da estrutura, por isso deve receber atenção especial.

De fato, a regeneração é um processo de limpeza da luva da sujeira acumulada.

O procedimento pode ser realizado por vários métodos, cuja escolha depende da natureza do pó:

1. Limpeza por vibração, durante a qual a manga ou bateria de mangas é agitada intensamente, após o que as partículas de contaminantes caem em uma tremonha especial para posterior remoção. A poeira é removida dele usando um sistema de transporte de poeira: um transportador helicoidal ou pneumático, um tambor rotativo, uma corrente raspadora, um portão deslizante ou valvulado.
2. Purga de pulso ou limpeza pneumática. O filtro é pulsado ou purgado pneumaticamente com um fluxo de ar reverso que elimina micropartículas dos poros.
3. Limpeza combinada. Uma bateria ou uma manga única é submetida a uma limpeza combinada, durante a qual o filtro é sacudido e soprado com fluxos de ar limpo.

A limpeza por vibração pode ocorrer não apenas automaticamente: o processo de regeneração às vezes é realizado manualmente graças a uma alça especial e é chamado de limpeza mecânica da manga.

Mas na maioria das vezes o processo de regeneração é realizado automaticamente devido à operação de sensores de poluição, que reagem à quantidade de lixo coletado e determinam a pressão e o rendimento da manga. Se a pressão de saída da estrutura cair, o sensor aciona o processo de purga ou mecanismo de agitação.

Com baixa carga de poeira em ambiente não agressivo em uma pequena área de produção, o pleno funcionamento de um filtro de mangas pode chegar a até cinco anos, após os quais será necessária sua substituição programada.

Filtros de manga com sopro de impulso

O design simples dos filtros de mangas e sua operação eficiente tornaram esse tipo de mecanismo de filtro o mais comum na indústria. Além disso, tais filtros possuem uma classificação interna que caracteriza o tipo de material utilizado e as características do suprimento de gás.

O design dos filtros de mangas é tal que permite a filtragem de gás em vários fluxos de uma só vez. O espaço entre as mangas permite a livre inflação das mangas sob a ação do fluxo de ar e a facilidade de sua substituição ou reparo.

Filtro de saco pulsado

O design dos sacos de filtro pode ser diferente. Geralmente são feitos na forma de um cilindro de tecido (uma peça ou em pedaços) com ou sem mangas espaçadoras. As bordas superior e inferior das mangas, nos locais onde se prende com gola, são dobradas e bainhas para dar maior resistência.

Os filtros usados ​​para purificar gases da poeira geralmente são feitos na forma de vários filtros de manga, conectados em paralelo às baterias. Neste caso, a filtração ocorre alternadamente em três blocos, que se localizam um após o outro.

Dois desses blocos realizam sua própria filtragem e o terceiro - descarga de lodo.

Bateria de filtro de saco

Durante o processo de filtração, o gás contaminado com poeira é enviado para as mangas filtrantes. As partículas de poeira do gás permanecem na manga, formando um precipitado.

No momento em que o precipitado atinge sua espessura máxima, o gás deixa de fluir para dentro do aparelho. Depois disso, o ar é soprado na manga do filtro na direção oposta. E graças à vibração, o sedimento cai da manga do filtro.O sedimento cai e entra no cone, e dele é descarregado em sacos.

Para limpar completamente os sacos de filtro, é comutado para o modo de remoção de poeira.

Para limpar qualitativamente o fluxo contínuo de gás das partículas de poeira, deve ser usada uma bateria de três mangas, que funcionam por sua vez. Dois dos filtros estão funcionando constantemente, e o terceiro é um backup e é sacudido durante a operação dos dois primeiros.

Assim como na separação de suspensões, a purificação de gases a partir de partículas suspensas por filtração é utilizada quando a separação não pode ser realizada por decantação em ciclones e câmaras de decantação. O princípio de funcionamento dos dispositivos de purificação de gases por filtração é semelhante ao funcionamento dos dispositivos de separação de suspensões. Nesses dispositivos, são usadas divisórias porosas que permitem a passagem do gás, mas ao mesmo tempo retêm partículas sólidas em sua superfície.

Como funcionam os filtros de mangas

O princípio de funcionamento dos filtros de mangas baseia-se na separação das partículas de poeira quando o fluxo de ar passa pelo elemento filtrante.

A Figura 1 mostra um diagrama do suprimento inferior de ar empoeirado, na Figura 2 - o ar empoeirado é fornecido à parte superior da câmara. O esquema de fornecimento de ar depende da localização da unidade de filtragem no complexo de equipamentos tecnológicos e da presença de dispositivos adicionais de purificação de ar, como ciclones.

Independentemente do esquema para fornecer ar empoeirado ao filtro de mangas, o princípio de operação consiste em duas etapas:

• limpeza do ar;

• regeneração do filtro de mangas.

Durante a fase de limpeza, o ventilador aspira o ar, à medida que passa pelo filtro, veja as figuras 1 e 2, a poeira se deposita na parte externa do elemento filtrante de mangas.

Dependendo do desempenho da instalação e do tipo de poeira, o ar comprimido é liberado periodicamente através da válvula de ar na manga, enquanto o fluxo de ar de maior pressão sacode a poeira do lado de fora do elemento filtrante.

É importante entender que, dependendo do projeto do sistema de purga de pulso, a limpeza pode ser realizada:

• todos os filtros simultaneamente;

• grupos de filtros;

• cada filtro

• agitação única ou alternada.

Durante a agitação mecânica, devido à agitação brusca periódica da estrutura na qual os elementos do filtro são fixados, a poeira é descarregada da parte externa da manga.

Uma característica da tecnologia de purificação de ar usando filtros de manga é a exigência de umidade do ar comprimido usado para agitação de pulso. Antes que o ar seja fornecido à válvula, ela deve ser seca em uma instalação especial. O ponto de secura (ponto de orvalho) depende do tipo de pó.

Ao operar os filtros de mangas de acordo com os requisitos da documentação de projeto, a vida útil do elemento filtrante é de cerca de 3 anos. Você pode aumentar significativamente a vida útil limpando regularmente o filtro periodicamente.