Воздушные промышленные фильтры – материалы и технологии.

Воздушные промышленные фильтры – материалы и технологии.

Фильтрация воздуха необходима в различных отраслях производства: на мусоросжигательных, асфальтовых заводах, в химической и фармацевтической промышленности, на угольных ТЭЦ, пищевой промышленности и тд.

Все известные способы улавливания пыли можно разделить на сухие и мокрые.

Мокрые способы характеризуются большими энергозатратами, наличием стоков, необходимостью защиты аппаратуры от коррозии и устранения отложений на стенках аппаратов и трубопроводов и т. п., поэтому предпочтение отдается сухим способам пылеулавливания за исключением тех случаев, когда мокрое пылеулавливание обусловливается технологическими требованиями.

Для сухого пылеулавливания применяются специальные промышленные фильтры, которые в зависимости от размера и способа применения подразделяются на:

  • рулонные воздушные фильтры, предназначением которых является защита от негативных воздействий помещений, имеющих большую площадь. (улонные воздушные фильтры для вентиляции могут быть изготовлены в нескольких модификациях: потолочные фильтры, напольные фильтры и фильтры предварительной очистки);

  • рукавные фильтры, которые могут иметь самую разную конфигурацию. (эти фильтры могут снабжаться разнообразными оригинальными уплотнителями и усилителями);

  • карманные фильтры для очистки воздуха.

По эффективности действия (фильтрующей способности) воздушные фильтры подразделяются на 4 класса

Фильтры грубой очистки (улавливают частицы до 10 мкм).

Cогласно правилам Немецкого института стандартизации этому классу очистки присвоены следующие коды:

EU1, EU2,EU3,EU4 (DIN24184,DIN24185) .

Европейский комитет по стандартизации и Росстандарт (соответственно по ГОСТ Р 51251-9 и EN 779) ввели единые обозначения: G1, G2,G3,G4.

По EN 1822 эффективность очистки: G1(J60), G2 (60 …70), G3 (70…80), G4 (80…90).

Фильтры тонкой очистки (диаметр улавливаемых частиц более 1 мкм).

Немецкий институт стандартизации присвоил им коды: EU5, EU6,EU7, EU8,EU9.

Согласно европейскому и российскому стандартам у фильтров этого класса обозначения:F5, F6, F7, F8, F9.

EN1822 присваивает степень очистки:F5(90…95),F6(95…97), F7(97…98),F8(98…99), F9(99,8).

Высокоэффективные (НЕРА-фильтры).

Немецкий институт стандартизации и Росстандарт присвоили им коды:H10, H11,H12, H13 ,H14.

Согласно EN779 степень очистки H10соответствует 85, H11-95,H12-99,5,H13-99,95 ,H14-99,995.

Фильтры сверхвысокой очистки (ULPA):

U15-99, 9995; U16-99,99995; U17-99,999995.

Фильтры грубой очистки используются в помещениях с низкими требованиями к чистоте воздуха, а также для предварительной очистки в системах фильтрации и кондиционирования воздуха.

Фильтры тонкой очистки применяются в качестве фильтров второй ступени очистки (доочистки) воздуха. Используются в больничных зданиях, гостиницах, при производстве продуктов питания, лекарств, в электронной промышлености.

Фильтры абсолютной очистки применяются для финишной очистки и решении проблем санитарии, гигиены, микроклимата в лечебных учреждениях, операционных, АЭС и тд.

Фильтры сверхвысокой очистки применяются в помещениях, где есть особые требования к чистоте воздуха.

Материалы, из которых изготавливаются промышленные воздушные фильтры обладают рядом обязательных характеристик – негорючие, светоустойчивые, износостойкие, обладают высокой прочностью и устойчивостью к действию большинства органических растворителей, а также кислот и щелочей; высокой стойкостью к истиранию; устойчивостью к растяжению; не поддерживают развитие живых микроорганизмов (грибков, клещей, бактерий и прочих).

Широкое использование фильтров из нитей или волокон долгое время сдерживалось ограниченным температурным пределом эксплуатации используемых материалов. Натуральные шерстяные и хлопчатобумажные ткани не выдерживали температур выше 80—90° С, что явно недостаточно для обеспыливания промышленных газов. Однако за последние 15—20 лет достигнут прогресс в создании новых фильтровальных материалов. Появление синтетических тканей типа лавсан и нитрон(акрил) привело к увеличению температурного предела работы промышленных фильтров до 130—140°С, а применение стеклоткани, которая однако обладает несколько худшими фильтровальными свойствами, дало возможность широкого применения фильтров до температур 250° С.

Этим обусловлено широкое применение в области производства фильтров тканей из полимерных материалов.

Процесс фильтрации зависит от типа ткани и вида пыли. Гладкие и неворсистые (тканые) материалы сравнительно легко пропускают запыленный газ. В порах таких тканей задерживаются только крупные частицы пыли. Фильтр начинает хорошо задерживать мелкую пыль только после накопления на поверхности фильтрующих элементов слоя. Такие ткани используются для улавливании волокнистой пыли. Для ворсистых (нетканых) материалов с мелкими порами влияние начального слоя пыли менее заметно. Ворсистые ткани целесообразно применять при улавливании зернистой гладкой пыли. Нетканый материал может быть изготовлен из термосклеенных синтетических полиэфирных волокон представляющих собой прогрессивную структуру, которая уплотняется в сторону выхода воздуха, обеспечивая поэтапную очистку воздуха, начиная от крупных частиц пыли и до самых мелких. Ткань пропитывается специальными составами, которые препятствуют отшелушиванию волокон и исключает движение каких-либо частиц внутри полотна. Со стороны выхода воздуха фильтрующий материал может быть армирован сеткой из полиэстера, что придаёт дополнительную жесткость и защищает от возможных повреждений.

Изменение состава фильтровальных материалов сделало возможным использование для изготовления фильтров более совершенной технологии соединения.

Применение сварки при производстве фильтров дает не просто высокопрочное соединение, качественное сварное соединение является неразъемным, так как при сварке термопластичной полимерной ткани за счет дифузионно-реологического процесса создается шов близкий по свойствам к основному материалу.

Для соединения могут быть использованы различные сварочные технологии: горячий воздух, ультразвук, сварка при помощи твч. Наиболее рентабельно и удобно использование технологии горячего воздуха, которая позволяет проваривать или проводить горячую клейку тканей из любых термопластичных полимерных материалов, используя один и тот же набор приспособлений. Автоматические сварочные машины для сварки горячим воздухом последнего поколения не требуя больших усилий от оператора, позволяют создавать швы любой самой сложной конфигурации, что особенно важно при производстве рукавных фильтров.