بگ فیلتر چیست و چه کاربردی در صنعت دارد؟ بگ فیلتر با فیلتر کیسه ای دستگاهی برای جذب گرد و غبار هوا یا گاز و خروج هوای پاکیزه به بیرون است. این تجهیزات محفظه ای متشکل از چند کیسه پارچه ای یا پلی استر هستند که می توانند ذرات معلق موجود در سیال در حد میکرون را جذب کرده و به بیرون از دستگاه هدایت کنند. بخش مهمی از عملکرد این تجهیزات از طریق کمپرسورهای هوا انجام می شود. کمپرسور با فشرده سازی هوای آلوده به عبور هوا از این دستگاه ها و در نهایت هدایت هوای تمیز به سمت محفظه خروجی آنها کمک می کند.
فیلترهای کیسه ای مهم ترین تجهیزات تصفیه هوا از گرد و غبار و سایر آلاینده ها در صنایع مختلف هستند. وجود این دستگاه ها جهت رعایت استانداردهای زیست محیطی، جلوگیری از اتلاف محصول تولید شده و رعایت بهداشت و سلامت جسمی پرسنل در مراکز صنعتی ضروری است. جهت افزایش کارایی کاربری این دستگاه ها در مقوله پاکسازی هوا بهتر است شناخت کاملی از زوایای مختلف این دستگاه از ویژگی های فنی، اجزا و ساختار گرفته تا انواع، عملکرد، نصب و راه اندازی آن داشته باشید
بگ فیلتر چیست؟
فیلترهای کیسه ای (Bag filter) یا غبارگیرهای صنعتی تجهیزات تهویه ساز هوا در محیط های صنعتی هستند. کاربرد اصلی این تجهیزات جهت جدا کردن ذرات جامد چون گرد و غبار و دیگر آلایند های موجود در هوا یا گاز جهت تصفیه سیالات است. این دستگاه ها در صنایع مختلف از جمله حفاری، ریخته گری، سیمان و … اهمیت بالایی دارند. با استفاده از بگ فیلترها می توان آلودگی های موجود در محیط های صنعتی را کنترل و مدیریت کرد.
تفاوت بگ فیلتر سنتی و صنعتی
مهم ترین تفاوت بگ فیلتر صنعتی و سنتی سایز ذرات گرد و غبار جذب شده در دستگاه است. انواع سنتی فیلترها فقط قابلیت جذب ذرات ریز گرد و غبار را دارند. در حالیکه بگ فیلترها علاوه بر این ذرات، ذرات درشت را نیز جذب می کنند. تفاوت دیگر این دو سیستم به مقوله تعویض آن ها مربوط می شود. فیلترهای کیسه ای نیازی به تعویض ندارند، اما فیلترهای سنتی در بازه های زمانی خاص باید تعویض شوند.
نقش کمپرسور در فیلترهای کیسه ای
کمپرسورها یکی از اجزای تشکیل دهنده این دستگاه هستند که در عملکرد صحیح آن نقش دارند. کمپرسورها به عنوان دستگاهی هستند که به کاهش حجم و افزایش فشار هوا کمک می کنند. این اجزا هوای آلوده را فشرده می کنند. گرد و غبار این هوا ضمن عبور از بگ فیلترها بر روی سطح کیسه های آن انباشته شده و در نهایت، هوای تمیز به سمت محفظه خروجی آن هدایت می شود.
ویژگی های فنی بگ فیلتر
فیلترهای کیسه ای متشکل از محفظه ای استوانه ای یا مکعب شکل به همراه قیف، سقف و پایه های فلزی ساخته شده از جنس ورق آهن ST37 هستند. در این تجهیزات بر روی یک صفحه فلزی فیلترهایی از جنس پارچه در ردیف هایی درون محفظه های فلزی نصب شده اند.
این نوع فیلترهای صنعتی قابلیت تحمل حداقل دمای 120 درجه سانتیگراد را دارند. با توجه به جنس کیسه ها این فاکتور می تواند تا حدود 260 درجه سانتیگراد افزایش پیدا کند. تعداد کیسه های موجود در این غبارگیرها با توجه به نوع و حجم ذرات آلاینده بین 10-3 عدد متغیر است. این تجهیزات قابلیت کاربری تک مرحله ای یا چند مرحله ای، قابلیت بازیابی و استفاده مجدد و قابلیت ارائه با سیستم فرمان پی ال سی را دارند.
از دیگر ویژگی های فنی غبارهای گیرهای صنعتی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تعداد لایه ها: این فاکتور نقش موثری در قدرت فیلتراسیون دارد. بگ فیلترهایی با تعداد لایه های بیشتر از قدرت جداسازی بالاتری برخوردارند.
- کارایی فیلتراسیون: یا همان کارکرد این دستگاه در حذف ذرات یا آلاینده های موجود در هوا. بگ فیلترهایی با کارایی فیلتراسیون بالاتر قدرت جذب ذرات جامد بیشتری را دارند.
- اندازه منافذ: هر چه منافذ موجود در غبارگیرهای صنعتی کوچک تر باشد، قدرت جذب آلاینده ها بیشتر می شود. طراحی منافذی خاص جهت جذب آلودگی هایی چون انواع بو و گاز در بگ فیلترها قیمت این تجهیزات را افزایش می دهد.
- مقاومت در برابر فشار: این فاکتور به توانایی غبارگیرها جهت مقابله با فشار هوا اشاره دارد. هر چه این فاکتور بالاتر باشد، قدرت، طول عمر و استحکام بگ فیلتر افزایش پیدا می کند.
- ظرفیت بگ فیلتر: این ویژگی با توجه به فاکتورهایی چون میزان گرد و غبار، چگالی آن، ارتفاع از سطح دریا، طول مسیر و … متفاوت است. با توجه به ظرفیت فیلترهای کیسه ای تعداد، قطر و طول کیسه های این تجهیزات تعیین می شود.
اجزای تشکیل دهنده بگ فیلتر
اجزای سازنده فیلترهای کیسه ای عبارتند از:
- کیسه های غبارگیر: اجزایی جهت تصفیه هوا و جداسازی غبار موجود در آن هستند. این بخش با توجه به ویژگی هایی چون میزان رطوبت، بخار، دمای کارکرد و اندازه ذرات از متریال مختلفی ساخته می شود.
- شیپوری یا قیف ونتوری: اجزایی برای ارتقا تاثیر جت پالس و ممانعت از بازگشت هوای درون کیسه ها به فضای بالایی آنها هستند. این بخش باعث افزایش کارکرد دستگاه و پاک شدن بهتر فیلترها می شود.
- شیر برقی: اجزایی با سه کارکرد زیر هستند:
o باز و بسته کردن اتومات بگ فیلترها
o دمیدن پالس هوای فشرده داخل کیسه ها
o پاکسازی پارچه های کیسه های فیلتر
- تابلو برق PLC: قطعه ای جهت اتوماسیون، برنامه ریزی و زمان بندی باز و بسته کردن شیرهای برقی دستگاه است. این بخش متناسب با میزان آلاینده های ورودی برای باز و بسته شدن شیرها زمانبندی انجام می دهد.
- فن مکنده سانتریفیوژ: این بخش در جمع آوری و هدایت غبار، آلاینده ها و ذرات معلق به درون محفظه نقش دارد.
- کمپرسور هوا: قطعه ای برای تامین هوای فشرده دستگاه است. این بخش به دمش هوای فشرده داخل کیسه ها و پاکسازی پارچه های فیلتر کمک می کند.
- کپسول هوای فشرده: جزئی برای تامین هوای فشرده و توزیع آن بین شیرهای برقی دستگاه است.
کاربرد غبارگیرهای صنعتی
با توجه به تعریف ارائه شده از فیلترهای کیسه ای، شاید این سوال برایتان مطرح شود که مهم ترین کاربردهای بگ فیلتر چیست؟ این تجهیزات در چه صنایعی مورد استفاده قرار می گیرند؟
غبارگیرهای صنعتی تجهیزاتی ایده آل برای تصفیه کردن هوا در محیط های کارگاهی و کارخانه ها هستند. این تجهیزات در صنایعی که ذوب و برش فلزات انجام می شود، بسیار پرکاربرد هستند. از دیگر موارد کاربرد این دستگاه ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- صنعت مواد غذایی
- صنعت دارو
- ریخته گری
- تولید سیمان و بتن و فولاد
- تولید کاشی و چینی
- تولید پودر کلسیم
- کارخانه های کف سازی
- نیروگاه ها
انواع کیسه بگ فیلتر
فیلترهای کیسه ای با متریال متنوعی از چمله پلی آمید، پلی پروپیلن، پلی استر و … تولید می شوند. با توجه به نوع و خواص فیزیکی و شیمیایی آلاینده ها در صنعت مورد نظر، باید یکی از انواع متناسب را انتخاب کرد. برخی از مهم ترین خواص فیزیکی- شیمیایی در انواع پرکاربرد کیسه های این فیلترها عبارتند از:
- پلی استر
o جهت جداسازی ذرات مرطوب و خشک
o مقاومت بیولوژیکی: بی اثر
o مقاومت در برابر اسیدهای معدنی: بسیار ضعیف
o مقاومت در برابر عوامل اکسیداسیون: خوب
o دمای پیوسته کاری و حداکثر دمای قابل تحمل: 135 و 150 درجه سانتیگراد
- پلی آمید
o جهت جداسازی ذرات با دمای بالا
o مقاومت بیولوژیکی: بی اثر
o مقاومت در برابر اسیدهای معدنی: بسیار ضعیف
o مقاومت در برابر عوامل اکسیداسیون: ضعیف
o دمای پیوسته کاری و حداکثر دمای قابل تحمل: 245 و 260 درجه سانتیگراد
- پلی پروپیلن
o جهت جداسازی ذرات خشک
o مقاومت بیولوژیکی: عالی
o مقاومت در برابر اسیدهای معدنی: بسیار ضعیف
o مقاومت در برابر عوامل اکسیداسیون: خوب
o دمای پیوسته کاری و حداکثر دمای قابل تحمل: 90 و 100 درجه سانتیگراد
- اکریلیک
o مقاومت بیولوژیکی: بسیار خوب
o مقاومت در برابر اسیدهای معدنی: بسیار خوب
o مقاومت در برابر عوامل اکسیداسیون: ضعیف
o دمای پیوسته کاری و حداکثر دمای قابل تحمل: 121 و 135 درجه سانتیگراد
ویژگی های کیسه بگ فیلتر
- شکل و اندازه: این فاکتور با توجه به نوع و ابعاد سیستم فیلتراسیون متغیر است. برای جلوگیری از نشت ذرات معلق موجود در سیال و افزایش بازده جداسازی، انتخاب فیلترهای کیسه ای با شکل و سایز مناسب ضرورت دارد.
- ظرفیت جذب کیسه: این ویژگی به قابلیت جذب کیسه در مقدار ذرات معلق موجود در سیال اشاره دارد. هر چه این ویژگی بالاتر باشد دوام و عمر کیسه بگ فیلتر بیشتر است.
- راندمان جداسازی: این ویژگی با توجه به نوع و جنس کیسه متفاوت است. بگ فیلترهایی با راندمان جداسازی بالاتر توانایی بیشتری برای حذف ذرات معلق موجود در سیال دارند.
نحوه عملکرد فیلتر کیسه ای
بگ فیلترها با به دام انداختن ذرات جامد موجود در هوای ورودی و ایجاد لایه ای از گرد و غبار روی سطح کیسه ها عمل می کنند. عملکرد فیلترهای کیسه ای را می توان در مراحل زیر خلاصه کرد:
o گاز حامل غبار وارد بگ فیلتر شده و به سمت قیف های خروج مواد هدایت می شود.
o پس از ورود سیال حامل غبار به این سیستم، ذراتی با قطر بزرگ تر به دلیل نیروی وزن خود به سمت هاپر حرکت می کنند.
o انتقال این ذرات تا حدی ادامه پیدا می کند که ضخامت غبار تجمع یافته روی کیسه ها عبور جریان را دشوار سازد. در این مرحله باید کیسه ها تمیز شوند.
o پس از انتقال ذرات درشت به هاپرهای زیر فیلتر، گازی که حامل ذرات ریز غبار است بین کیسه ها توزیع می شود. این توزیع مانع از ایجاد سایش بیش از حد روی کیسه ها در نتیجه جریان گاز می شود.
o گاز حاوی ذرات غبار ریز وارد محفظه تمیز کننده می شود و سپس از طریق فن مکنده به سمت دودکش منتقل می گردد.
o مادامیکه هوای پالس از طریق نازل ها به داخل کیسه های فیلتر دمیده شده و باعث جدا شدن مواد از سطح خارجی کیسه ها می گردد، مراحل ذکر شده مکررا انجام می شوند. مواد جدا شده وارد هاپر شده و سپس از طریق سیستم های انتقال بگ فیلترها به خارج از سیستم هدایت می شوند.
انواع غبارگیر صنعتی
این نوع سیستم های فیلتراسیون صنعتی با توجه به روش های تمیز کردن فیلترهای کیسه ای از ذرات معلق و گرد و غبار، انواع مختلفی دارند. اما مهم ترین انواع بگ فیلتر چیست؟
معکوس (Reverse air)
کیسه های این نوع فیلترهای صنعتی از سویی به یک میله فلزی متصل می شوند و از سمت دیگر آزاد هستند. با ورود هوای حامل ذرات گرد و غبار به کیسه، آلاینده های موجود در آن در سطح کیسه ها تجمع پیدا می کند. در ادامه هوای پاکسازی شده به صورت معکوس وارد کیسه می شود. این مرحله باعث تغییر شکل کیسه و خارج شدن لایه گرد و غبار از دیواره کیسه می گردد.
- این نوع فیلترهای کیسه ای جهت تخلیه گرد و غبارهای الیافی مانند غبارهای حاصل از فرآوری غلات یا چوب کاربرد دارند.
- کمی فشار و بالا بودن حجم این سیستم فیلتراسیون سایش و پارگی کیسه ها را کاهش می دهد.
- بگ فیلترهای جت معکوس نسبت به سایر روش ها هوای کمتری ایجاد می کنند.
لرزاننده (Mechanical shaking)
در این نوع غبارگیرهای صنعتی خروج ذرات معلق موجود در سیال از طریق لرزش انجام می شود. کیسه های این نوع فیلترهای صنعتی به صفحات فلزی متصل هستند و این صفحات از طریق موتور به صورت افقی به لرزش در می آیند. در هر بار لرزش و تکان خوردن کیسه ها، گرد و غبار موجود در هوا از قسمت باز زیرین کیسه خارج می شود.
- از مزایای این روش می توان به ارزان بودن آن اشاره کرد. در مقابل، به دلیل لرزش ایجاد شده احتمال آسیب به سیستم فیلتراسیون و استهلاک آن بیشتر است.
- با توجه به پایین بودن قدرت جذب و عبور گرد و غبار در بگ فیلترهای لرزاننده، فرایند پاکسازی نیاز به فضا و تعداد بیشتر فیلترها دارد.
- سرعت فرایند تصفیه در این سیستم با توجه به عوامل متعددی چون جنس کیسه ها، جنس ذرات، تناوب و دامنه تکانش تعیین می شود.
پالس جت (Pulse jet)
در بگ فیلترهای جت پالس به محض ورود هوای حامل ذرات آلاینده از قسمت زیرین دستگاه، هوای پاکسازی شده از قسمت فوقانی آن خارج می شود. فرایند پاکسازی ذرات معلق انباشته شده در سطح کیسه های این سیستم فیلتراسیون از طریق امواج شوک حاصل از جریان هوای فشرده به کیسه انجام می شود. این موج شوک علاوه بر حرکت کیسه، باعث فرو ریختن ذرات گرد و غبار سطح آن به پایین می شود.
- فیلترهای کیسه ای جت پالس نسبت به دو نوع قبلی فضای کمتری اشغال می کنند و بیشترین بازدهی را در بین انواع بگ فیلترها دارند.
- کاربری آسان، مقاومت در برابر ذرات معلق قابل انفجار و گازهای قابل اشتعال از ویژگی های دیگر این نوع فیلترهای کیسه ای است.
کارتریجی (Cartridge)
ساختار این بگ فیلترها متشکل از فیلترهایی تا شده روی چهارچوبی سیمی است. این ساختار باعث افزایش سطح فیلتراسیون و جذب ذرات معلق بیشتر در سیستم می شود.
فیلترهای کیسه ای کارتریجی در دو مدل تک کارتریج و متناوب طراحی می شوند. تفاوت این دو مدل در نیاز یا عدم نیاز پاکسازی کارتریج است. در مدل تک کارتریج این پاکسازی بعد از هر بار جذب گرد و غبار در سیستم ضروری است. اما در نوع متناوب به دلیل استفاده از بگ فیلتر جت پالس، نیاز به خروج کارتریج جهت پاکسازی فیلتر وجود ندارد.
سونیک (Sonic)
در بگ فیلترهای سونیک پاکسازی هوای حامل ذرات معلق از روی کیسه ها از طریق یک دمنده صوتی انجام می شود. تولید یک موج با فرکانس صوتی از طریق این دمنده منجر به لرزش کیسه ها و تمیز شدن آنها می گردد. این نوع سیستم فیلتراسیون بازدهی چندان بالایی ندارد. تلفیق آن با دیگر انواع ذکر شده عملکرد آن را افزایش می دهد.
نکات مهم جهت نصب و راه اندازی فیلتر کیسه ای
هنگام نصب فیلتر کیسه ای لازم است نکات زیر را رعایت کنید:
- نصب صحیح دستگاه بر اساس دستورالعمل شرکت سازنده
- نصب سیستم هایی چون روتاری ولو و اسکرو کانوایر جهت جلوگیری از افزایش انباشته شدن آلاینده ها در هاپر و افت فشار حاصل از آن
- نصب دریچه در مقابل فن جهت کنترل مکش سیستم
- استفاده از هیتر بر روی سطح هاپر جهت جلوگیری از ایجاد تقطیر در دستگاه
- بررسی عدم نشتی و امکان دسترسی آسان به اجزای مختلف بگ فیلتر
فاکتورهای موثر در انتخاب بگ فیلتر
در انتخاب بگ فیلتر لازم است به موارد زیر دقت کنید:
- متناسب بودن بگ فیلتر انتخاب شده با سیال مورد نظر و نوع آلاینده های موجود در آن
- ویژگی های شیمیایی سیال (قلیایی یا اسیدی بودن، دما، سطح رطوبت و ماهیت الکترواستاتیکی)
- توانایی بگ فیلتر جهت جذب ذرات معلق با اشکال و اندازه های مختلف
- کیفیت ساخت، مکش مناسب دستگاه
- جنس کیسه ها، انعطاف پذیری آنها برای ایجاد موج
- نفوذپذیری کیسه در برابر عبور سیال و مقاومت آن در برابر فشار سیال
- ظرفیت فیلتراسیون بگ فیلتر
- مقایسه قیمت مدل ها و برندهای مختلف بگ فیلترها
- متناسب بودن ابعاد دستگاه انتخاب شده در پروژه مدنظر
- مقاومت دستگاه در برابر ذرات معلق با خواص شیمیایی مختلف
- بررسی عمر مفید، قابلیت تمیز کردن و استفاده مجدد دستگاه
- توانایی پارچه کیسه ها در میزان عبور هوا
- مقاومت کیسه ها جهت تخلیه ذرات آلاینده با دما و رطوبت بالا
- ابعاد فیلتر کیسه ای مورد نظر و تجهیزات مورد نیاز برای نصب آن
- هزینه های نصب، تعمیر و نگهداری دستگاه
عوامل موثر در قیمت بگ فیلترها
قیمت فیلترهای کیسه ای با توجه به فاکتورهای مختلفی تعیین می شود:
- عمر بگ فیلتر: غبارگیرهای صنعتی با عمر بیشتر، نیاز به تعویض در بازه زمانی طولانی تری دارند. این نوع فیلترها دارای قیمت بالاتری هستند.
- ابعاد: هر چه ابعاد و ظرفیت فیلترهای کیسه ای بیشتر باشد، با قیمت بالاتری به بازار عرضه می شوند.
- قدرت تصفیه هوا: هر چه این قابلیت در فیلتر کیسه ای بیشتر باشد، قیمت آن بالاتر است
- برند: برندهای معتبر این دستگاه ها به دلیل بهره مندی از فناوری پیشرفته و مواد باکیفیت با قیمت بالاتری عرضه می شوند.
- متریال ساخت: بگ فیلترهایی با کیسه هایی از جنس پروپیلن و پلی استر نسبت به انواع کاغذی قیمت بالاتری دارند.
- نوع فیلتر: فیلتر هپا و اکتیو کربن از انواعی هستند که قیمت بالاتری در بازار دارند.
مزایای فیلتر کیسه ای
مزایای بگ فیلتر شامل موارد زیر است:
- راندمان بالا
- قابلیت تعویض کیسه ها و امکان پاکسازی آنها بعد از اتمام تصفیه
- مقاومت سیستم در برابر فرسایش و خوردگی
- کنترل آلودگی محیط زیست
- کاربری آسان
- هزینه مقرون به صرفه کاربری دستگاه
- کارایی بالای تصفیه سیال جهت حذف ذرات درشت و ریز گرد و غبار
- عدم تاثیرگذاری بار متغیر بر فشار و کارایی دستگاه
- عمر طولانی تر کیسه ها به دلیل عملکرد ملایم تمیز کردن آنها
- مقاومت دستگاه در برابر فشار و حرارت سیال
در پایان
فیلترهای کیسه ای از پرکاربردترین سیستم های غبارگیر صنعتی هستند. این دستگاه محفظه ای متشکل از چند فیلتر کیسه ای است که با مکش هوای آلوده داخل محفظه، جذب گرد و غبار موجود توسط کیسه ها و خروج هوای تمیز از آن عمل می کند. اما اهمیت کاربری انواع بگ فیلتر چیست؟ چه ویژگی هایی این دستگاه را از سایر سیستم های فیلتراسیون متمایز می کند؟
بگ فیلترها از مهم ترین تجهیزات صنعتی جهت کنترل آلودگی هوا و فیلتراسیون ذرات معلق سمی هستند. این تجهیزات جهت غربال و فیلتراسیون ذرات شناور و بار معلق سیالاتی چون هوا یا گاز به کار می روند. استفاده از این دستگاه ها به کاهش آلودگی و بهبود کیفیت هوا، پایداری و سلامت هوای محیط های کار صنعتی کمک می کند. ویژگی هایی چون راندمان بالا، ظرفیت نگهداری گرد و غبار و طول عمر بیشتر، کاربری آسان و کم هزینه، قابلیت تعویض کیسه ها، مقاومت دستگاه در برابر فشار و حرارت سیال و … این تجهیزات را پرکاربردترین نوع سیستم های جمع آوری و حذف گرد و غبار در صنایع مختلف ساخته است.
من متخصص و پژوهشگر در زمینه هوای فشرده و انواع کمپرسور باد هستم و سعی می کنم تا جدیدترین و کارامدترین اطلاعات را در خصوص صنعت هوای فشرده با شما به اشتراک بگذارم.
