Како индустриските инженери го избираат вистинскиот систем со вреќести филтри за безбедна и ефикасна контрола на прашина

Индустриското извлекување прашина ретко претставува едноставна набавка на опрема. Во пракса, изборот на правилниот систем со вреќести филтри бара балансирање помеѓу безбедноста на процесот, перформансите на протокот на воздух, усогласеноста со регулативите, оперативната доверливост и трошоците за работа во текот на целиот животен циклус.

Производствени средини како фабрики за дрвна обработка, работилници за метална обработка, постројки за пескарење и хемиски производни погони генерираат воздушна прашина што може да создаде оперативни и безбедносни ризици. Во зависност од материјалот и концентрацијата, прашината може да претставува и сериозна опасност од експлозија.

За инженерите, специјалистите за набавки и оперативните менаџери, специфицирањето на вистинскиот систем за филтрација бара структурирана техничка евалуација на неколку параметри, вклучувајќи:

• карактеристики на експлозивност на прашината
• проток на воздух и перформанси на фаќање
• механизми за чистење на филтрите
• инсталациска средина
• логистика за одржување и ракување со отпад

Следниот консултантски водич обезбедува практична инженерска рамка за оценување на системите со вреќести филтри во индустриски средини, илустрирана со примери од решенијата за вентилација и филтрација достапни преку Minex Group како дистрибутер на опрема Nederman.

Ризик од запалив прав и регулаторна усогласеност: примарното проектно ограничување

Пред да се оценат капацитетот на проток на воздух или ефикасноста на филтрацијата, инженерите мора да утврдат дали правот создаден во производниот процес е запалив или потенцијално експлозивен.

Многу индустриски материјали создаваат запалив прав, вклучувајќи:

• дрвени и биомасни честички
• пластики и полимери
• прехранбени состојки како брашно или скроб
• хемиски прашоци
• одредени метали и метални легури

Кога се во суспензија во воздух под соодветни услови, овие честички можат да се запалат и да предизвикаат експлозија.

Во Европската Унија, безбедноста од запалив прав е регулирана главно од ATEX рамката, составена од две комплементарни директиви.

ATEX Директива 1999/92/EC – Директива за работно место

Оваа директива ги дефинира одговорностите на операторите на постројки. Објектите кои може да создадат експлозивни атмосфери мора да подготват Документ за заштита од експлозија (EPD) пред опремата да биде инсталирана или пуштена во работа.

EPD вклучува:

• класификација на опасни зони (Зона 20, 21, 22)
• идентификација на извори на палење дефинирани во EN 1127-1
• имплементација на мерки за превенција и заштита од експлозија

ATEX Директива 2014/34/EU – Директива за опрема

Оваа директива ја регулира опремата што се користи во експлозивни атмосфери. Секоја опрема инсталирана во ATEX зона мора да носи CE и ATEX ознаки за сертификација кои потврдуваат дека не внесува извори на палење.

За инженерските тимови, импликацијата е едноставна: проценката на ризик од експлозија дефинира која опрема може да се инсталира во процесната средина.

Капацитет на проток на воздух и перформанси на екстракција

Откако ќе се утврдат безбедносните барања, инженерите мора да го одредат потребниот капацитет на проток на воздух за ефикасно зафаќање на правот на местото на генерирање.

Колекторите за прав работат со одржување на негативен притисок на точките на екстракција, влечејќи го контаминираниот воздух низ цевководот кон единицата за филтрација. Ако протокот на воздух е недоволен, правот ќе избега во работната средина без оглед на ефикасноста на филтрацијата.

Барањата за проток на воздух зависат од:

• бројот на точки на екстракција
• потребната брзина на зафаќање
• геометријата на цевководот и загубите поради триење
• масата и густината на генерираниот прав

За помали производствени средини како што се столарски работилници или поединечни производствени клетки, барањата за проток остануваат релативно умерени.

Nederman S-Series колекторот за прав, на пример, обработува проток на воздух до приближно 5,000 CFM, што го прави соодветен за внатрешни апликации со лесен прав.

Поагресивните индустриски околини — особено оние кои бараат висок вакуум или работа со експлозивен прав — може да бараат системи како Nederman FlexFilter EX, кој обезбедува капацитет на проток од:

• 1,600 m³/h по единица
• 3,200 m³/h за Twin FlexFilter EX системи

Правилното димензионирање на протокот е клучно. Потдимензионираните системи доведуваат до:

• намалена ефикасност на фаќање
• наталожување прав во цевководите
• зголемено одржување
• повисоки безбедносни ризици за работниците

Ускладување на системот за филтрација со карактеристиките на правот

Својствата на правот силно влијаат врз изборот на систем за филтрација.

Лесни материјали како дрвени влакна, хартиен прав и пластични честички може ефикасно да се обработуваат со внатрешни системи со вреќести филтри дизајнирани за лесни материјали.

Сепак, процеси како:

• мелење метал
• заварување
• абразивно бластирање
• обработка на површини

произведуваат искри, жешки честички и абразивни материјали.

Користењето системи за филтрација дизајнирани за лесна прашина во такви услови може да доведе до оштетување на филтерот, опасност од пожар или дефект на системот.

Nederman FlexFilter EX  е дизајниран специјално за средини со експлозивна прашина и ја носи ATEX-класификацијата:

II 3D Ex h IIIC T130°C Dc

Системот е конструиран да ракува со класи на експлозивна прашина St1 и St2, со следните граници специфицирани од производителот:

• Pmax ≤ 10 bar
• Минимална енергија на палење (MIE) > 1 mJ
• Минимална температура на палење (MIT) > 205 °C

Покрај усогласеноста со ATEX, пристапот на филтрација користен во FlexFilter EX е усогласен со ISO 21904, кој ги дефинира барањата за вентилација и филтрација за чад од заварување и металопреработка.

Системи за чистење на филтрите и нивното оперативно влијание

Како што се акумулира прашина на филтерскиот медиум, отпорот на протокот се зголемува и перформансите на системот постепено се намалуваат.

Затоа индустриските филтри со вреќи вклучуваат механизми за чистење за отстранување на акумулираната прашина.

Тешките системи вообичаено користат чистење со обратен воздушен импулс, кој инјектира кратки бранови на компримиран воздух во филтер-ќесите додека колекторот продолжува да работи.

На пример, FlexFilter EX користи обратно пулсно чистење за одржување стабилен проток на воздух при континуирана работа.

Помалите системи може да користат механички системи за чистење со тресење, кои ги тресат филтерските вреќи кога вентилаторот запира.

Nederman S-Series колекторот за прав нуди опционален S-Shaker систем за чистење, достапен со рачна, механичка или автоматска активација.

По циклусите на чистење, S-Shaker системот може да го намали падот на притисокот до 40%, обновувајќи ја силата на вшмукување и продолжувајќи го работниот век на филтерот.

Испуштање отпад и ракување со прав

Правот собран од филтрацискиот систем мора да се отстрани безбедно и ефикасно за да се минимизира изложеноста на операторот и времето на застој.

Типични опции за испуштање вклучуваат:

• еднократни кеси за мали инсталации
• буриња за собирање за умерени количини на прав
• садови тип dump bin за системи со голем капацитет

На пример, навалните контејнери за празнење што се користат со системи како S-Series ја зголемуваат капацитетот на складирање за приближно 80% во споредба со стандардните вреќи. Овие контејнери имаат дизајн „tilt-to-empty“, што им овозможува на операторите безбедно да го испразнат собраниот материјал.

Во експлозивни средини, системите за празнење мора да спречат електростатичко празнење преку проводни контејнери со кабли за заземјување.

FlexFilter EX поддржува повеќе конфигурации на празнење, вклучувајќи:

• контејнер од 70 литри со комплет за балансирање на притисокот што овозможува безбедна употреба на антистатички пластични вреќи
• проводни big bag вреќи со кабли за заземјување, кои може да се инсталираат на целосно автоматизиран систем за празнење

Инсталациски размислувања: внатрешни наспроти надворешни колектори за прав

Инсталациската средина е уште еден важен инженерски параметар.

Одредени филтрациски системи се дизајнирани за внатрешна инсталација, типично со компактен отпечаток погоден за производствени хали.

Колекторот за прав Nederman S-Series е внатрешен колектор без обвивка, дизајниран за средини со запаллив прав и усогласен со одредбите консолидирани во NFPA 660-2025, кој го регулира собирањето запаллив прав во затворени простории без надворешни обвивки.

Сепак, S-Series е дизајниран специјално за лесни запалливи материјали како дрво, хартија или пластика и не смее да се користи со процеси што создаваат искри, како шлифување на метал.

Системите дизајнирани за експлозивни средини со прав, како FlexFilter EX, најчесто се инсталираат на отворено за да се овозможи безбедно испуштање на експлозии.

Сепак, според спецификациите на производителот, системот може да се инсталира и во затворен простор под контролирани услови.

За инженерите кои планираат надворешни инсталации, ATEX сертификацијата специфицира амбиентален опсег на работна температура (Ta) помеѓу –10 °C и 40 °C, што мора да се земе предвид во региони со екстремни климатски услови.

Ефикасност на енергија и оптимизација на трошоците за работа

Системите за собирање прав често работат континуирано, што потрошувачката на енергија ја прави клучен оперативен фактор.

Моторите на вентилаторите ги следат законите на сличност, каде потрошувачката на електрична енергија е пропорционална на кубот од брзината на вентилаторот.

Намалувањето на брзината на вентилаторот за 20% може да ја намали потрошувачката на енергија за речиси 50%.

Затоа, модерните системи интегрираат фреквентни регулатори (VFD) со мониторинг на диференцијален притисок, овозможувајќи брзината на вентилаторот да се приспособува динамички според отпорот на филтерот.

Овој пристап ја намалува потрошувачката на енергија додека го одржува потребниот проток на воздух.

Во многу европски индустриски средини, типичниот период на поврат на инвестицијата за имплементација на VFD е од 12 до 18 месеци.

Системи со филтери во вреќи достапни преку портфолиото за вентилација и филтрација на Minex

Minex Group испорачува индустриска опрема за вентилација и филтрација, обезбедувајќи врвни решенија развиени од производители како Nederman.