بگ فیلتر چیست؟ کاربرد فیلتر کیسه ای در صنعتی

بگ فیلتر یا فیلتر کیسه ای دستگاهی برای جذب گرد و غبار هوا و خروج هوای پاکیزه به بیرون است. بگ فیلتر محفظه ای متشکل از چند کیسه پارچه ای یا پلی استر است که می تواند ذرات معلق موجود در حد میکرون را جذب کرده و به بیرون از دستگاه هدایت کند. بخش مهمی از عملکرد این تجهیزات از طریق کمپرسور هوا انجام می شود که به هدایت هوای تمیز به سمت محفظه خروجی کمک می کند.

بگ فیلتر چیست؟

فیلتر کیسه ای (Bag filter) یا غبار گیر صنعتی تجهیزات تهویه ساز هوا در محیط های صنعتی هستند. کاربرد اصلی این تجهیزات، جدا کردن ذرات جامد چون گرد و غبار و دیگر آلاینده 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 فیلتر 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. بگ فیلتر سنتی فقط قابلیت جذب ذرات ریز گرد و غبار را دارد اما بگ فیلتر صنعتی، ذرات درشت را نیز جذب می کند. همچنین بگ فیلتر صنعتی نیازی به تعویض ندارد، اما بگ فیلتر سنتی در بازه های زمانی خاص باید تعویض شود.

نقش کمپرسور در فیلتر کیسه ای

کمپرسور باعث می شود هوای فشرده برای تمیز کردن فیلترها فراهم شود؛ به این صورت که حداکثر فشار پمپ باد به صورت پالس به داخل بگ فیلترها دمیده می شود تا گرد و غبار و ذرات جمع شده را از فیلترها خارج کند.

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. این تجهیزات بر روی یک صفحه فلزی با فیلترهایی از جنس پارچه، 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 برخوردار هستند.
• کارایی فیلتراسیون: این دستگاه در حذف ذرات و آلاینده های موجود در هوا نقش موثری دارد.
• اندازه منافذ: هر چه منافذ موجود در غبارگیرهای صنعتی کوچک تر باشد، قدرت جذب آلاینده ها مانند انواع بو و گاز بیشتر می شود.
• ظرفیت نگهداری گرد و غبار بالا: کیسه های فیلتر به دلیل سطح بزرگ خود، ظرفیت بالایی برای جمع آوری گرد و غبار دارند.
• امکان استفاده از انواع مختلف پارچه فیلتر: بسته به نوع آلاینده ها، دما و شرایط فرآیند، می توان از پارچه های فیلتر با جنس ها و ویژگی های مختلف مانند پلی استر، پلی پروپیلن، نایلون، فایبرگلاس و … استفاده کرد.

اجزای تشکیل دهنده بگ فیلتر

• کیسه های غبارگیر: جهت تصفیه هوا و جداسازی غبار موجود در آن استفاده می گردد. 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: برای ارتقا تاثیر جت پالس و ممانعت از بازگشت هوای درون کیسه ها به فضای بالایی آن ها استفاده می شود. این بخش باعث افزایش کارکرد دستگاه و پاک شدن بهتر فیلترها خواهد شد.
• شیر برقی: برای باز و بسته کردن اتومات بگ فیلترها و دمیدن پالس هوای فشرده داخل کیسه ها استفاده می شود.
• 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 زمان بندی 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: از بهترین کمپرسور باد صنعتی برای تامین هوای فشرده دستگاه استفاده می شود. کمپرسور هوا به دمش هوای فشرده داخل کیسه ها و پاکسازی پارچه های فیلتر کمک می کند.
• کپسول هوای فشرده: برای تامین هوای فشرده و توزیع آن بین شیرهای برقی دستگاه کاربرد دارد.

کاربرد غبارگیر صنعتی

غبارگیر 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 بوده که از مهم ترین کاربردهای این دستگاه می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• صنعت مواد غذایی
• صنعت دارو
• ریخته گری
• تولید سیمان، 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، باید یکی از انواع متناسب آن را انتخاب کرد. برخی از مهم ترین خواص کیسه های بگ فیلتر عبارتند از:

• فیلتر کیسه ای پلی استر
• فیلتر کیسه ای پلی آمید
• بگ فیلتر پلی پروپیلن
• بگ فیلتر اکریلیک

1- فیلتر کیسه ای پلی استر

• جهت جداسازی ذرات مرطوب و خشک
• مقاومت بیولوژیکی: بی اثر
• مقاومت در برابر اسیدهای معدنی: بسیار ضعیف
• مقاومت در برابر عوامل اکسیداسیون: خوب
• دمای پیوسته کاری و حداکثر دمای قابل تحمل: 135 و 150 درجه سانتیگراد

2- فیلتر کیسه ای پلی آمید

• جهت جداسازی ذرات با دمای بالا
•  مقاومت بیولوژیکی: بی اثر
• مقاومت در برابر اسیدهای معدنی: بسیار ضعیف
• مقاومت در برابر عوامل اکسیداسیون: ضعیف
• دمای پیوسته کاری و حداکثر دمای قابل تحمل: 245 و 260 درجه سانتیگراد

3- بگ فیلتر پلی پروپیلن

• جهت جداسازی ذرات خشک
• مقاومت بیولوژیکی: عالی
• مقاومت در برابر اسیدهای معدنی: بسیار ضعیف
• مقاومت در برابر عوامل اکسیداسیون: خوب
• دمای پیوسته کاری و حداکثر دمای قابل تحمل: 90 و 100 درجه سانتیگراد

4- بگ فیلتر اکریلیک

• مقاومت بیولوژیکی: بسیار خوب
• مقاومت در برابر اسیدهای معدنی: بسیار خوب
• مقاومت در برابر عوامل اکسیداسیون: ضعیف
• 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 بازدهی 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

عملکرد فیلترهای کیسه ای را می توان به چند مرحله زیر تقسیم کرد:

• هوای حاوی گرد و غبار، وارد بگ فیلتر شده و به سمت قیف های خروج مواد هدایت می شود.
• پس از ورود سیال حامل غبار به این سیستم، ذرات با قطر بزرگ به دلیل نیروی وزن خود به سمت هاپر حرکت می کنند.
• انتقال این ذرات تا حدی ادامه پیدا می کند که ضخامت غبار تجمع یافته روی کیسه ها، عبور جریان را دشوار سازد.
• 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 و در نتیجه جریان گاز می شود.
• گاز حاوی ذرات غبار ریز وارد محفظه تمیز کننده شده و از طریق فن مکنده به سمت دودکش منتقل می گردد.
• تا هنگامی که هوای پالس از طریق نازل به داخل کیسه های فیلتر دمیده می شود و باعث جدا شدن مواد از سطح خارجی کیسه ها می گردد، مراحل ذکر شده تکرار می شود.
• 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

فیلتر کیسه ای صنعتی با توجه به روش های تمیز کردن و جلوگیری از ورود ذرات گرد و غبار، به انواع مختلفی تقسیم می شوند که عبارتند از:

• فیلتر صنعتی معکوس (Reverse air)
• غبارگیر صنعتی لرزاننده (Mechanical shaking)
• فیلتر کیسه ای پالس جت (Pulse jet)
• بگ فیلتر کارتریجی (Cartridge)
• غبار گیر صنعتی سونیک (Sonic)

1- فیلتر صنعتی معکوس (Reverse air)

کیسه این نوع فیلترهای صنعتی، از یک سمت به میله فلزی متصل شده و سمت دیگر آن آزاد است. با ورود هوای حامل ذرات گرد و غبار به کیسه، آلاینده های موجود، در سطح کیسه ها تجمع پیدا می کنند. سپس هوای پاکسازی شده به صورت معکوس وارد کیسه می شود که 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.
• فشار پایین و حجم بالای این نوع فیلتر، سایش و پارگی کیسه ها را کاهش می دهد.
•  بگ فیلترهای جت معکوس نسبت به سایر روش ها، هوای کمتری ایجاد می کنند.

2- غبارگیر صنعتی 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 زیر کیسه خارج می شود.

• از مزایای این روش می توان به ارزان بودن آن اشاره کرد.
• به دلیل لرزش ایجاد شده احتمال آسیب به سیستم فیلتراسیون و استهلاک دارد.
•  با توجه به پایین بودن قدرت جذب و عبور گرد و غبار در بگ فیلترهای لرزاننده، فرآیند پاکسازی نیاز به فضا و تعداد بیشتر فیلترها دارد.
• سرعت فرآیند تصفیه در این سیستم با توجه به عوامل متعددی چون جنس کیسه ها، جنس ذرات، تناوب و دامنه تکانش تعیین می شود.

3- فیلتر کیسه ای 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. فرآیند پاکسازی ذرات معلق انباشته شده در سطح کیسه های این 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.

4- بگ فیلتر کارتریجی (Cartridge)

ساختار این بگ فیلتر 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.

5- غبار گیر صنعتی 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 آن ها می گردد. این نوع سیستم فیلتراسیون بازدهی چندان بالایی ندارد اما تلفیق آن با دیگر انواع ذکر شده، عملکرد آن را افزایش می دهد.

نکات مهم جهت نصب و راه اندازی فیلتر کیسه ای

• 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

• 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 آن ها برای ایجاد موج
• نفوذ پذیری 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 فیلتر

• 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

• راندمان بالا
•  قابلیت تعویض کیسه ها و امکان پاکسازی آن ها 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 از گرد و غبار
• عدم تاثیرگذاری بار متغیر بر فشار و کارایی دستگاه
• عمر طولانی تر کیسه ها به دلیل عملکرد ملایم تمیز کردن آن ها
• مقاومت دستگاه در برابر فشار و حرارت سیال

جمع بندی

فیلتر کیسه ای مهم ترین تجهیزات تصفیه هوا از گرد و غبار و سایر آلاینده ها در صنایع مختلف هستند که باعث بهبود نتایج کیفیت سنجی هوای فشرده خواهند شد. وجود بگ فیلتر جهت رعایت استانداردهای زیست محیطی، جلوگیری از اتلاف محصول تولید شده و رعایت بهداشت و سلامت جسمی پرسنل در مراکز صنعتی ضروری است. بگ فیلتر محفظه ای متشکل از چند فیلتر کیسه ای است که با مکش هوای آلوده به داخل محفظه، باعث جذب گرد و غبار موجود توسط کیسه ها و خروج هوای تمیز از آن می شود.