Сухие фильтры-пылеуловители: типы, устройство, назначение, классификация и принцип работы

Назначение и сферы применения

Сухие пылеуловители предназначены для очищения газовоздушного потока от частиц пыли перед его отводом в атмосферу либо для возвращения в помещение. Пылеуловители необходимы для того, чтобы снизить негативное воздействие производственного процесса на окружающую среду, обеспечить соответствующие действующим нормативам условия работы персонала предприятия, а также промышленную безопасность. 

Корректная работа системы пылеулавливания является важнейшим условием функционирования большинства производственных объектов. Проблемы в ее работе могут вызвать серьезные последствия. Например, в январе 2020 года на крупном комбикормовом заводе в Белгородской области произошел взрыв пылевоздушной смеси. В результате несколько сотрудников завода попали в реанимацию, в семиэтажном здании начался пожар, а работа предприятия была приостановлена. 

Сухие пылеуловители применяются на предприятиях дерево- и металлообработки, в горнодобывающей и горноперерабатывающей промышленности, на мукомольных предприятиях, производствах стройматериалов и многих других объектах, деятельность которых связана с образованием большого количества пылевых загрязнений различного состава. 

Принцип работы сухих пылеуловителей, устройство и схемы

Сухие пылеуловители физически устраняют различные загрязнения. Они механически удерживают частицы пыли (например, как в случае картриджных, жалюзийных или рукавных фильтров) или с использованием различных физических сил:

• силы тяжести и центробежной силы (как в фильтрах циклонного типа), электрической силы (как в электростатических фильтрах).

Принципиальная схема сухих фильтров включает:

• устройство для подачи воздушного потока (вентилятор, компрессор и т. д.),
• камеру очистки либо фильтрующий модуль,
• входные и выходные клапаны,
• систему регенерации фильтра,
• бункер-накопитель для пыли.

Преимущества перед мокрыми пылеуловителями

Среди основных преимуществ можно выделить:

• Доступную стоимость. Большинство типов сухих пылеулавливающих устройств отличаются более низкой ценой по сравнению с мокрыми устройствами схожей производительности. 
• Широкий ассортимент и эксплуатационные характеристики. В зависимости особенностей промышленного объекта можно подобрать аппараты с разной производительностью и мощностью, степенью очистки, выбрать подходящее устройство в зависимости от уровня загрязнения воздушного потока. Есть возможность комбинировать разные пылеуловители для формирования многоступенчатой системы очистки воздуха на предприятии. 
• Мобильность. Устройства сухого типа пылеулавливания могут быть выполнены в виде стационарных установок и аппаратов мобильного типа, которые можно монтировать в месте эксплуатации, а при необходимости с минимальными усилиями установить на другом производственном участке или даже на другом предприятии.
• Простоту эксплуатации. При отсутствии необходимости подключать устройства к водопроводу и системе водоотведения снижаются эксплуатационные расходы и стоимость монтажа. Ряд сухих пылеуловителей требуют минимального обслуживания.
  

Типы сухих пылеуловителей

Сухие пылеуловители — очень обширная группа устройств. Ниже приводятся наиболее распространенные типы таких фильтров для промышленного применения. 

Жалюзийные фильтры-решетки и отбойные пластины

Это фильтры предварительной очистки для устранения крупных частиц. Представляют собой решетку, через которую проходит поток газа, при этом частицы размером до 5 мм отсеиваются по принципу обойника. Частицы мельче 0,1 мм такое устройство не устраняет, и они удаляются на следующем этапе очистки. Применяются жалюзийный фильтры в горнодобывающей и горноперерабатывающей промышленности, на производстве стройматериалов и т. д. 

Пылеосадительные камеры

Камеры для пылеосаждения — еще один тип устройств предварительной очистки. Газовоздушный поток подается в пылеосадительную камеру с небольшой скоростью. Твердые частицы размерами около 0,1–0,05 мм, имея вес значительно выше веса газа, падают на дно камеры пылеосадителя. Очищенный от крупных частиц поток направляется на следующую ступень очистки — если она требуется. 

Сухие циклонные пылеуловители

Циклоны-пылеуловители сухого типа предназначены для очистки большого объема воздуха на производствах. Устройство представляет собой металлический цилиндр с конусообразной нижней частью, в который под давлением подается газовоздушный поток. В циклонных пылеуловителях воздух фильтруется посредством использования центробежной силы и гравитации — грязевые частицы ударяются о стенки с высокой скоростью, а затем теряют энергию и падают в накопитель для пыли. Таким образом устраняются частицы большой и средней дисперсности. Мелкие частицы сухой циклон не отфильтровывает.  В целом это фильтры широкого спектра применения, которые отличаются высокой производительностью и низкой стоимостью эксплуатации.

Рукавные фильтры

Большая группа фильтрующих устройств для устранения средне- и мелкодисперсных частиц. Основной конструктивный элемент аппарата — рукав из ткани или нетканого материала, удерживающий пылевые частицы. Рукав закрепляется на металлическом каркасе. Загрязненный воздух поступает внутрь рукава, проходит через поры фильтрующего материала и выходит очищенным. Накопившаяся пыль время от времени стряхивается в бункер-накопитель.

Электростатические фильтры

Электростатические фильтры (или плазменные ионизаторы) — устройства тонкой очистки. С высоким КПД улавливают пылевые частицы малой и ультрамалой дисперсности с использованием статического электричества. Отличаются сложной конструкцией, малой производительностью и крайне высокими требованиями к условиям эксплуатации, поэтому их применение ограничено. Используются в качестве ступени финальной очистки, причем все предыдущие ступени очистки должны обеспечить полное устранение более крупных загрязнений.

Картриджные фильтры

По принципу работы картриджный пылеуловитель сухого типа схож с рукавными пылеуловителями, однако вместо фильтрующего рукава в аппарате используются сменные картриджи из нетканых материалов. Такие аппараты могут применяться для очистки потока от стедне- и мелкодисперсных загрязнений. Производители варьируют различные материалы в фильтрующем картридже, добиваясь дополнительных эксплуатационных качеств: способности работать с абразивными частицами, в условиях повышенных температур, при высоком риске возгорания, с агрессивными взвесями и т. д. 

Плюсы и минусы сухих пылеуловительных агрегатов

Перед тем как приводить преимущества и недостатки устройств сухого типа фильтрации, нужно оговориться, что это очень большая группа фильтров. Поэтому часть минусов, характерных для одного типа сухих пылеуловителей, не относится к другим. Это также справедливо и для недостатков. 

В целом к плюсам относится:

• Как правило, это более экономически доступные устройства, чем мокрые фильтры.
• Стоимость эксплуатации сухих фильтров значительно ниже, чем мокрых устройств. 
• Используя различные типы сухих пылеуловителей, можно построить крайне эффективную систему фильтрации, гибко ориентируясь на условия функционирования конкретного предприятия, планировки здания, этапы производственного процесса и прочие детали. 
• Можно подобрать сухой фильтр, который обеспечит очистку воздуха от механических частиц любой дисперсности — от максимально крупных до ультрамалых. 

• В большинстве сухих устройств нужно предусматривать систему очистки фильтрующего модуля (в ряде моделей она предусмотрена производителем). 
• Некоторые устройства сухого типа не могут работать в условиях пожароопасности и взрывоопасности. 
• Сухая фильтрация не позволяет избавиться от вредных газовых выбросов и других химически активных включений, аэрозольных, масляных загрязнений, части продуктов горения.

Сравнительная таблица сухих пылеуловителей

Производство сухих фильтров-пылеуловителей

ООО «ЭкоФильтр» — одно из ведущих профильных предприятий России. В компании занимаются разработкой и выпуском фильтров различного назначения. Сухие механические пылеуловители изготавливаются на собственной производственной базе организации. Для средних и крупных предприятий специалисты компании производят расчет вытяжных систем вентиляции и аспирации и подготавливают индивидуальные решения.