Kategorija

Kaip pramonės inžinieriai pasirenka tinkamą maišelinio filtro sistemą saugiam ir efektyviam dulkių valdymui

Profesionaliai patvirtinta dėl pramoninio saugumo ir našumo Minex Group techninių konsultantų.
Susipažinkite su mūsų maišinių filtrų sprendimų asortimentu, sukurtais efektyviam dulkių surinkimui, švaresniam orui ir patikimam filtravimo našumui reikliuose pramoniniuose aplinkose.

Pramoninis dulkių ištraukimas retai yra paprastas įrangos pirkimas. Praktikoje tinkamos maišinių filtrų sistemos parinkimas reikalauja suderinti proceso saugą, oro srauto našumą, atitiktį reglamentams, eksploatacinį patikimumą ir viso eksploatavimo ciklo sąnaudas.

Gamybinėse aplinkose, tokiose kaip medienos apdirbimo cechai, metalo apdirbimo dirbtuvės, abrazyvinio valymo įrenginiai ir chemijos gamybos objektai, susidaro ore sklandančių dulkių, kurios gali kelti tiek eksploatacines, tiek saugos rizikas. Priklausomai nuo medžiagos ir koncentracijos, dulkės taip pat gali kelti rimtą sprogimo pavojų.

Inžinieriams, pirkimų specialistams ir operacijų vadovams tinkamos filtravimo sistemos parinkimas reikalauja struktūruoto kelių parametrų techninio įvertinimo, įskaitant:

  • dulkėtumo sprogamumo charakteristikas
  • oro srauto ir surinkimo našumą
  • filtro valymo mechanizmus
  • įrengimo aplinką
  • priežiūros ir atliekų tvarkymo logistiką

Toliau pateiktas konsultacinis vadovas suteikia praktinį inžinerinį pagrindą maišinių filtrų sistemų vertinimui pramoninėse aplinkose, iliustruotą pavyzdžiais iš ventiliacijos ir filtravimo sprendimų, prieinamų per Minex Group kaip Nederman įrangos platintoją.

Degiųjų dulkių rizika ir atitiktis reglamentams: pagrindinis projektavimo apribojimas

Prieš vertinant oro srauto pajėgumą ar filtravimo efektyvumą, inžinieriai pirmiausia turi nustatyti, ar gamybos procese metu susidaręs dulkės yra degios arba potencialiai sprogio.

Daugelis pramoninių medžiagų generuoja degias dulkes, įskaitant:

  • medžio ir biomasės daleles
  • plastikus ir polimerus
  • maisto ingredientus, tokius kaip miltai arba krakmolas
  • cheminius miltelius
  • tam tikrus metalus ir metalo lydinius

Pakibus ore tinkamomis sąlygomis, šios dalelės gali užsiliepsnoti ir sukelti sprogimą.

Europos Sąjungoje degių dulkių saugą daugiausia reglamentuoja ATEX norminis pagrindas, sudarytas iš dviejų papildančių direktyvų.

ATEX direktyva 1999/92/EB – Darbo vietos direktyva

Ši direktyva apibrėžia gamyklų operatorių atsakomybes. Objektai, kuriuose gali susidaryti sprogiosios atmosferos, privalo parengti Sprogimo apsaugos dokumentą (EPD) prieš įranga bus sumontuota ar pradėta eksploatuoti.

EPD apima:

  • pavojingų zonų klasifikavimą (Zona 20, 21, 22)
  • uždegimo šaltinių, apibrėžtų EN 1127-1, identifikavimą
  • sprogimo prevencijos ir apsaugos priemonių įgyvendinimą

ATEX direktyva 2014/34/ES – Įrangos direktyva

Ši direktyva reglamentuoja įrangą, naudojamą sprogiosiose atmosferose. Bet kuri įranga, montuojama ATEX zonoje, turi būti paženklinta CE ir ATEX žymėjimais, patvirtinančiais, kad ji nesukelia uždegimo šaltinių.

Inžinerinėms komandoms tai reiškia paprastą dalyką: sprogimo rizikos vertinimas nustato, kokia įranga gali būti sumontuota proceso aplinkoje.

Oro srauto pajėgumas ir ištraukimo našumas

Nustačius saugos reikalavimus, inžinieriai turi nustatyti oro srauto pajėgumą, reikalingą efektyviam dulkių surinkimui jų susidarymo vietoje.

Dulkių surinktuvai veikia palaikydami neigiamą slėgį ištraukimo taškuose, traukdami užterštą orą per ortakį link filtravimo įrenginio. Jei oro srautas yra nepakankamas, dulkės patenka į darbo aplinką nepriklausomai nuo filtravimo efektyvumo.

Oro srauto reikalavimai priklauso nuo:

  • ištraukimo taškų skaičiaus
  • reikalaujamo surinkimo greičio
  • ortakio geometrijos ir trinties nuostolių
  • sugeneruotų dulkių masės ir tankio

Mažesnėse gamybinėse aplinkose, tokiose kaip medžio apdirbimo dirbtuvės ar vieno posto gamybos zonos, oro srauto reikalavimai išlieka palyginti nedideli.

Nederman S-Series dulkių surinktuvas, pavyzdžiui, apdoroja iki maždaug 5,000 CFM oro srautą, todėl jis tinkamas lengvų dulkių surinkimui patalpose.

Labai sudėtingos pramoninės aplinkos — ypač tos, kurioms reikalinga aukšto vakuumo ekstrakcija arba sprogimo pavojaus turinčių dulkių surinkimas — gali reikalauti tokių sistemų kaip Nederman FlexFilter EX, kuri suteikia tokius oro srauto pajėgumus:

  • 1 600 m³/h vienai sistemai
  • 3 200 m³/h Twin FlexFilter EX sistemoms

Tinkamas oro srauto parinkimas yra būtinas. Per mažo pajėgumo sistemos lemia:

  • sumažintą surinkimo efektyvumą
  • dulkų kaupimąsi ortakiuose
  • padidintą priežiūros poreikį
  • didesnę riziką darbuotojų saugai

Filtravimo sistemos pritaikymas pagal dulkių charakteristikas

Dulkių savybės stipriai lemia filtravimo sistemos pasirinkimą.

Lengvos medžiagos, tokios kaip medžio pluoštai, popieriaus dulkės ir plastiko dalelės, gali būti efektyviai apdorojamos vidaus maišelinių filtrų sistemomis, skirtomis lengvoms birioms medžiagoms.

Tačiau tokie procesai kaip:

  • metalo šlifavimas
  • suvirinimas
  • abrazyvinis smėliavimas
  • paviršiaus apdorojimas

generuoja kibirkštis, įkaitusias daleles ir abrazyvines medžiagas.

Naudojant filtravimo sistemas, skirtas lengvoms dulkėms, tokiose aplinkose gali kilti filtrų pažeidimo, gaisro pavojaus arba sistemos gedimo rizika.

Nederman FlexFilter EX  yra specialiai suprojektuotas sprogstamųjų dulkių aplinkoms ir turi ATEX klasifikaciją:

II 3D Ex h IIIC T130°C Dc

Sistema suprojektuota St1 ir St2 klasės sprogstamosioms dulkėms, laikantis šių gamintojo nustatytų ribų:

  • Pmax ≤ 10 bar
  • Minimali uždegimo energija (MIE) > 1 mJ
  • Minimali uždegimo temperatūra (MIT) > 205 °C

Be ATEX atitikties, FlexFilter EX naudojama filtravimo metodika atitinka ISO 21904, kuris nustato ventiliacijos ir filtravimo reikalavimus suvirinimo ir metalo apdirbimo dūmams.

Filtro valymo sistemos ir jų poveikis eksploatavimui

Kai dulkės kaupiasi ant filtro medžiagos, oro srauto pasipriešinimas didėja, o sistemos našumas palaipsniui mažėja.

Todėl pramoniniuose maišiniuose filtruose įrengiami valymo mechanizmai sukauptoms dulkėms pašalinti.

Sunkiosios paskirties sistemose paprastai naudojamas atbulinės oro srovės impulsinis valymas, įpurškiantis trumpus suspausto oro pliūpsnius į filtrų maišus, kol kolektorius toliau veikia.

Pavyzdžiui, FlexFilter EX naudoja atbulinio impulso filtrų valymą, kad išlaikytų stabilų oro srautą nepertraukiamos eksploatacijos metu.

Mažesnės sistemos gali naudoti mechanines kratymo valymo sistemas, kurios sujudina filtrų maišus, kai ventiliatorius sustoja.

Nederman S-Series dulkių surinkėjas siūlo pasirenkamą S-Shaker valymo sistemą, prieinamą su rankiniu, mechaniniu arba automatiniu įjungimu.

Po valymo ciklų S-Shaker sistema gali sumažinti slėgio nuostolius iki 40%, atkurdama siurbimo efektyvumą ir pailgindama filtro tarnavimo laiką.

Atliekų išleidimas ir dulkių tvarkymas

Filtravimo sistema surinktas dulkes reikia pašalinti saugiai ir efektyviai, kad būtų sumažinta operatoriaus ekspozicija ir prastovos.

Įprastos išleidimo parinktys apima:

  • vienkartinius maišus mažoms instaliacijoms
  • surinkimo konteinerius vidutiniams dulkių kiekiams
  • iškrovimo bunkerius didelės talpos sistemoms

Pavyzdžiui, su sistemais, tokiais kaip S-Series naudojamos pasvyrimo tipo išvertimo talpos padidina sandėliavimo talpą maždaug 80% palyginti su standartiniais maišais. Šios talpos turi pasvyrimo mechanizmą ištuštinimui, leidžiantį operatoriams saugiai ištuštinti surinktą medžiagą.

Sprogimo pavojų turinčiose aplinkose išleidimo sistemos turi užkirsti kelią elektrostatiniam iškrovimui naudojant laidžius konteinerius su įžeminimo kabeliais.

FlexFilter EX palaiko kelias išleidimo konfigūracijas, įskaitant:

  • 70 litrų talpą su slėgio balansavimo rinkiniu, leidžiančiu saugiai naudoti antistatinius plastikinius maišus
  • laidžius didmaišius su įžeminimo kabeliais, kuriuos galima sumontuoti visiškai automatizuotoje išleidimo sistemoje

Įrengimo aspektai: dulkių surinkėjai patalpų viduje ir lauke

Įrengimo aplinka yra dar vienas svarbus inžinerinis parametras.

Tam tikros filtravimo sistemos yra skirtos montuoti patalpose, paprastai su kompakčiu užimamu plotu, tinkamu gamybos salėms.

Nederman S-Series dulkių surinkėjas yra vidaus naudojimui skirtas, be išorinės įrenginio talpos, surinkėjas, sukurtas degiųjų dulkių aplinkoms ir suderintas su NFPA 660-2025 nuostatomis, reglamentuojančiomis vidaus degiųjų dulkių surinkimo sistemas be išorinių talpų.

Tačiau S-Series yra suprojektuotas specialiai lengvoms degioms medžiagoms, tokioms kaip mediena, popierius ar plastikai, ir negali būti naudojamas procesuose, kurie generuoja kibirkštis, pavyzdžiui, metalo šlifavimas.

Sistemos, skirtos sprogių dulkių aplinkoms, tokios kaip FlexFilter EX, dažnai įrengiamos lauke, kad būtų užtikrintas saugus sprogimo išleidimas.

Tačiau, pagal gamintojo specifikacijas, sistema taip pat gali būti įrengiama viduje, esant kontroliuojamoms sąlygoms.

Inžinieriams, planuojantiems įrengimą lauke, ATEX sertifikavimas nustato aplinkos darbinės temperatūros diapazoną (Ta) nuo –10 °C iki 40 °C, kurį būtina įvertinti regionuose su ekstremaliomis klimato sąlygomis.

Energijos vartojimo efektyvumas ir eksploatacinių sąnaudų optimizavimas

Dulkių surinkimo sistemos dažnai veikia nuolat, todėl energijos suvartojimas tampa svarbiu eksploataciniu veiksniu.

Ventiliatorių varikliai veikia pagal afiniteto dėsnius, pagal kuriuos energijos sąnaudos yra proporcingos ventiliatoriaus greičio kubui.

Sumažinus ventiliatoriaus greitį 20%, energijos suvartojimas gali sumažėti beveik 50%.

Todėl šiuolaikinės sistemos integruoja dažnio keitiklius (VFD) su diferencialinio slėgio stebėsena, leidžiančia ventiliatoriaus greičiui dinamiškai prisitaikyti pagal filtro pasipriešinimą.

Šis metodas sumažina energijos sąnaudas, išlaikant reikiamą oro srautą.

Daugelyje Europos pramoninių aplinkų investicijų grąžos laikotarpis diegiant VFD paprastai siekia nuo 12 iki 18 mėnesių.

Maišinių filtrų sistemos, prieinamos per Minex vėdinimo ir filtravimo portfelį

Minex Group tiekia pramoninę vėdinimo ir filtravimo įrangą, siūlydama aukščiausio lygio sprendimus, sukurtus tokių gamintojų kaip Nederman.

ProduktasGeriausios naudojimo sritysPagrindiniai privalumai
Nederman FlexFilter EXATEX klasifikuotos aplinkos, metalo apdirbimo gamyklos, šratavimo operacijos, laivų statyklos ir chemijos ar maisto perdirbimo įmonės, kuriose susidaro sprogūs (St1 ir St2) dulkių tipai.ATEX klasifikacija II 3D Ex h IIIC T130°C Dc. Valdo sprogstamųjų dulkių ribas Pmax ≤ 10 bar, MIE > 1 mJ, MIT > 205 °C. Atbulinio oro impulso filtrų valymas. Oro srauto pajėgumas 1,600 m³/h vienam įrenginiui arba 3,200 m³/h Twin EX sistemoms. Integruotas filtro valdymo blokas leidžia naudoti su ne-EX vakuuminiais įrenginiais. Iškrovimo parinktys apima 70 l konteinerį su slėgio balansavimo rinkiniu, laidžius didmaišius su įžeminimo kabeliais arba automatizuotas iškrovimo sistemas. Filtravimas suderintas su ISO 21904 suvirinimo dūmų reikalavimais.
Nederman S-Series Dust CollectorVidaus medžio apdirbimo gamyklos, baldų gamybos įmonės, stalių dirbtuvės ir lengvųjų medžiagų, tokių kaip medis, popierius arba plastikas, apdirbimas.Oro srauto pajėgumas iki 5,000 CFM. SuperBag filtro medžiaga su 99.9% filtravimo efektyvumu. Ventiliatoriaus konstrukcija 20% efektyvesnė nei standartinių radialinių ventiliatorių, su 70–75 dB(A) triukšmo lygiu. Pasirenkama S-Shaker valymo sistema, sumažinanti slėgio nuostolius iki 40%. Iškrovimo konteinerio (dump bin) parinktis padidina talpą 80%, naudojant pasvėrimo (tilt-to-empty) dizainą. Netinka procesams, kuriuose susidaro kibirkštys.

Pasikalbėkite su mūsų specialistais

Dažniausiai užduodami klausimai

Be oro ir audinio santykio (paprastai 1,0–1,5 m/min), inžinieriai turi kontroliuoti CAN greitį – į viršų kylantį oro srautą tarp filtrų maišų.

  • Smulkios dulkės: mažiau nei 60 m/min
  • Sunkios metalinės dulkės: daugiausia 80–90 m/min

Per didelis CAN greitis sukelia dulkių pakartotinį įsiurbimą filtrų valymo ciklų metu.

Surenkamoji galia priklauso nuo gaubto padėties ir ortakių greičio.

Pagal Dalla Valle lygtis, oro srauto poreikis didėja proporcingai atstumui nuo dulkių šaltinio pakėlus kvadratu.

Ortakiuose reikia apie 20 m/s transportavimo greičių, kad būtų išvengta dulkių nusėdimo (saltacijos).

Pagal ATEX direktyvą 2014/34/ES įranga, veikianti sprogiose atmosferose, turi būti sertifikuota.

Pavyzdžiai apima:

  • ventiliatorius ir variklius
  • rotacinius vožtuvus
  • sprogimo izoliavimo įrenginius
  • elektrinius komponentus

Pats filtravimo audinys gali neturėti atskiro sertifikavimo, tačiau turi suteikti antistatinės savybes, kai MIE < 3 mJ.

Poliesterio filtravimo audinys degraduoja dėl hidrolizės esant daugiau kaip 90 °C temperatūrai ir drėgnoms sąlygoms.

Tokiomis sąlygomis inžinieriai paprastai naudoja:

  • PPS (Ryton) chemiškai agresyvioms sąlygoms
  • Nomex aukštos temperatūros filtravimui

Sprogiosiose aplinkose, tokiose kaip tvarkomos FlexFilter EX, filtravimo audinys taip pat turi būti suderinamas su ATEX temperatūros klase T130°C, užtikrinant, kad filtro paviršiaus temperatūra neviršytų šios ribos.

Procesams, kuriuose susidaro submikroninės dalelės (pvz., suvirinimo dūmai), naudingos ePTFE membranos arba nanoplaušelių dangos, kurios pagerina paviršinį filtravimą ir pailgina filtro tarnavimo laiką.

Ventiliatoriaus energijos sąnaudos atitinka Afiniteto dėsnius, reiškiančius, kad energijos poreikis yra proporcingas ventiliatoriaus greičio kubui.

Sumažinus ventiliatoriaus greitį 20%, energijos suvartojimas gali sumažėti beveik 50%.

Integruojant VFD ventiliatoriaus valdymą su slėgio kritimo stebėsena, dulkių surinkimo sistemos gali išlaikyti oro srautą ir sumažinti energijos sąnaudas, dažnai užtikrinant 12–18 mėn. atsipirkimą.