House یا Bag Filter که به عنوان جمع‌کننده غبارگیر کیسه ای نیز شناخته میشود، یک دستگاه کنترل آلودگی هوا است که در فرآیندهای مختلف صنعتی برای جذب و حذف ذرات معلق از جریان‌های هوا یا گاز استفاده میشود و از فیلترهای پارچه ای یا کارتریج‌های پارچهای به عنوان یک فیلتر برای این کار استفاده میکند و نقش مهمی در حفظ کیفیت هوا و اطمینان از رعایت مقررات زیست محیطی ایفا می کند.
غبارگیر کیسه ای
در اینجا توضیح مختصری در مورد نحوه عملکرد یک غبارگیر کیسه ای آورده شده است:
- ورود هوای پر از گرد و غبار: فرآیند با ورود هوا یا گاز آلوده به داخل غبارگیر آغاز میشود. این هوا معمولاً حاوی گرد و غبار، ذرات معلق یا سایر آلاینده های تولید شده در حین عملیات صنعتی می باشد.
- فیلتراسیون با فیلترهای پارچه ای: قلب سیستم غبارگیر کیسه ای مجموعه ی کیسه های فیلتر پارچه ای آن است. این فیلترها معمولاً از موادی مانند پارچه بافته شده یا نمدی ساخته می شوند و به صورت سری یا شبکه ای در داخل غبارگیر کیسه ای چیده میشوند. این پارچه ها به عنوان یک فیلتر عمل می کند و اجازه میدهد هوا از آن عبور کند در حالی که ذرات را روی سطح پارچه جذب میشود.
- گرفتن ذرات معلق: با عبور هوای آلوده از فیلتر های پارچه ای، ذرات معلق روی سطح کیسه ها یا داخل پارچه جذب می شوند. اندازه و نوع ذراتی که می توان به طور موثر جمع آوری کرد به ویژگی های پارچه مورد استفاده در کیسه ها بستگی دارد.
- انتشار هوای پاک: پس از فیلتراسیون، هوا یا گاز تمیز شده از غبارگیر کیسه ای به اتمسفر آزاد می شود و ذرات جذب شده روی کیسه های پارچه ای باقی می مانند. میتوان هوای تمیز شده را توسط یک سیستم بازکشت به محیط کارخانه وارد کرد، به این صورت، هوای آلوده به مقداری خیلی کمی وارد محیط اطراف میشود و همچنین به دلیل فیلتر شدن هوا، محیط کاری تمیزی خواهیم داشت.
- تمیز کردن دوره ای (تمیز کردن پالس جت): با گذشت زمان، ذرات جذب شده روی کیسه های پارچه ای جمع میشوند و منجر به کاهش راندمان فیلتراسیون میشود. برای رفع این مشکل، غبارگیرهای کیسه ای اغلب از مکانیزم تمیز کردن استفاده میکنند. یکی از روش‌های متداول، تمیز کردن پالس جت است، که در آن هوای فشرده به طور دوره‌ای به داخل کیسه‌ها رها میشود تا گرد و غبار انباشته شده را خارج کرده و از بین ببرد.
- جمع آوری و یا دور انداختن مواد گرفته شده: ذرات معلق خارج شده در قیف در پایین غبارگیر جمع می شوند. این مواد جمع‌آوری‌شده بسته به ماهیت آن و نیازهای خاص صنعت، معمولاً دور ریخته یا بازیافت میشوند.
غبارگیرهای کیسه ای به طور گسترده در صنایعی مانند تولید سیمان، تولید فولاد، داروسازی، فرآوری مواد غذایی و فرآیندهای مختلف دیگری که ذرات معلق در هوا، خطرات زیست‌محیطی یا سلامتی دارند، استفاده میشوند. آنها به ایجاد محیط کاری تمیزتر و سالم تر کمک می کنند.
غبارگیر کیسه ای دارای چندین مزیت و ویژگی است که آن را برای سیستم های تهویه صنعتی مناسب می کند، از جمله:
1) میتواند بسته به نوع پارچه استفاده شده طیف وسیعی از اندازه‌ها و انواع گرد و غبار، از ریز تا درشت، از چسبنده تا ساینده را تحمل کند.
2) کارایی بالایی برای جمع آوری ذرات معلق (PM) به ویژه برای ذرات کوچک دارد.
3) زمانی که به درستی طراحی و نگهداری شود مقرون به صرفه است.
4) میتواند آلاینده‌های دیگر را با افزودن‌های خاص پوشش پارچه مانند روغن، گریس یا مواد شیمیایی جمع‌آوری کند.
5) میتواند دارای طراحی مدولار برای مونتاژ و سفارشی سازی راحت باشد.
6) می تواند در شرایط دمای بالا و محیط های خورنده برای فیلترهای پارچه ای خاص عمل کند.
با این حال، غبارگیرهای کیسه ای دارای معایب و محدودیت‌هایی است که باید در نظر گرفته شود، مانند:
1) نسبت به سایر انواع گرد و غبار، به نگهداری و تمیز کردن بیشتری نیاز دارد.
2) راندمان کمتری نسبت به سیکلون ها برای ذرات گرد و غبار بزرگ دارد.
3) به مساحت های بزرگ برای عملیات فیلتر نیاز دارد.
4) اگر کیسه ها به درستی مهر و موم نشده باشند یا گرد و غبار درشت باشد، احتمال آتش سوزی یا انفجار دارد.
بنابراین، هنگام انتخاب غبارگیر برای سیستم تهویه صنعتی خود، باید مزایا و معایب هر نوع غبارگیر را بسنجید و یکی را انتخاب کنید که مناسب‌ترین کاربرد را برای شما داشته باشد.
در شکل زیر هوا پس از ورود به غبارگیر و عبور از فیلترها، مجدد به کارخانه فرستاده می شود:
تصاویر زیر از انواع غبارگیر کیسه ای را مشاهده کنید:
سیکلون
سیکلون در زمینه فرآیندهای صنعتی و کنترل آلودگی هوا به وسیله ای اطلاق می شود که به عنوان جداکننده سیکلون شناخته می شود. سیکلون ها به طور گسترده ای برای حذف ذرات درشت از جریان هوا یا گاز استفاده می شوند. آنها بر اساس اصل نیروی گریز از مرکز عمل می کنند و در جداسازی ذرات سنگین تر از جریان هوا موثر هستند.
در اینجا توضیحی درباره نحوه عملکرد یک سیکلون آورده شده است:
1) ورود هوای پر از گرد و غبار: فرآیند با ورود هوا یا گاز آلوده به جداکننده ی سیکلون آغاز میشود. این هوا معمولاً حاوی ذرات معلق، گرد و غبار یا سایر ذرات جامد است.
2) نیروی گریز از مرکز: به محض ورود به سیکلون، هوا به حرکت مارپیچی یا سیکلونی وادار میشود. این امر با هدایت جریان هوای ورودی به صورت مماس به داخل یک محفظه استوانه ای یا مخروطی به دست می آید.
3) جداسازی ذرات: به دلیل حرکت سیکلونی، نیروی گریز از مرکز وارد عمل می شود. ذرات سنگین‌تر در جریان هوا به سمت بیرون به سمت دیواره‌های سیکلون پرتاب میشوند. در نتیجه، این ذرات به سمت نواحی بیرونی سیکلون حرکت میکنند و شروع به از دست دادن سرعت میکنند.
4) جمع آوری ذرات: ذرات پرتاب شده، بعد از دست دادن سرعت، به دلیل سنگین تر بودن، به سمت پایین سیکلون حرکت میکنند و در یک قیف یا ظرف جمع میشوند. هوای تمیز شده، با کاهش قابل توجه ذرات، از بالای سیکلون خارج میشود.
5) دفع یا بازیافت: ذرات جمع آوری شده در پایین قیف بسته به ماهیت ماده و فرآیند صنعتی خاص میتوانند دور ریخته شوند یا در برخی موارد بازیافت شوند.
سیکلون ها اغلب به عنوان یک مرحله پیش تصفیه در ارتباط با سایر دستگاه های کنترل آلودگی هوا، مانند غبارگیرهای کیسه ای یا رسوب دهنده های الکترواستاتیک، برای دستیابی به حذف موثرتر و جامع تر ذرات استفاده می شوند. آنها به ویژه برای از بین بردن ذرات بزرگتر و سنگین تر موثر هستند، و ممکن است برای گرفتن ذرات ریزتر کارآمد نباشند. کارایی یک جداکننده سیکلون به عواملی مانند طراحی سیکلون، سرعت جریان هوای ورودی و اندازه و چگالی ذرات جدا شده بستگی دارد.
سیکلون ها در صنایع مختلفی از جمله تولید سیمان، نجاری، فرآوری غلات و بسیاری از فرآیندهای دیگر که حذف ذرات بزرگتر از جریان هوا یا گاز به دلایل محیطی یا عملیاتی ضروری است، کاربرد پیدا می کند.
جداکننده‌های سیکلون مزایای متعددی در کاربردهای صنعتی در سیستم های تهویه صنعتی دارند، به‌ویژه در شرایطی که حذف ذرات درشت نگرانی اصلی است. در اینجا برخی از مزایای جداکننده سیکلون آورده شده است:
- مقرون به صرفه: نصب و راه اندازی سیکلون ها در مقایسه با دستگاه های پیچیده تر کنترل آلودگی هوا اغلب مقرون به صرفه تر است. آنها طراحی ساده تری دارند که منجر به کاهش هزینه های اولیه و نگهداری می شود.
- تعمیر و نگهداری کم: سیکلون ها طراحی نسبتاً ساده ای دارند و فاقد اجزای پیچیده هستند. در نتیجه، آنها معمولاً در مقایسه با سیستم‌هایی با فیلتراسیون پیچیده یا مکانیسم‌های تمیز کردن دیگر، به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند.
- مستحکم و بادوام: سیکلون ها دستگاه های قوی و بادوامی هستند که با توجه به جنس ساخته شده آنها را برای گرفتن مواد ساینده و فرساینده مناسب می کند. ساختار محکم آنها به آنها اجازه می دهد تا در محیط های صنعتی خشن مقاومت کنند.
- فیلترهای مصرفی وجود ندارد: برخلاف غبارگیرهای کیسه ای که از فیلترهای کیسه‌ای استفاده میکنند و نیاز به تعویض دوره‌ای دارند، سیکلون‌ها از فیلترهای مصرفی استفاده نمی‌کنند. این مسئله میتواند منجر به کاهش هزینه های عملیاتی مداوم شود.
- پیش تصفیه برای سایر دستگاه ها: سیکلون ها را می توان اغلب به عنوان دستگاه های پیش تصفیه قبل از سیستم های پیشرفته تر کنترل آلودگی هوا، مانند غبارگیرهای کیسه ای یا رسوب دهنده های الکترواستاتیک استفاده کرد. آنها به حذف ذرات بزرگتر کمک می کنند و عمر و کارایی تجهیزات پایین دستی را افزایش می دهند.
- راندمان حذف ذرات بالا برای ذرات درشت: سیکلون ها به ویژه در جذب و حذف ذرات بزرگتر و سنگین تر از جریان هوا موثر هستند. آنها در کاربردهایی که حذف ذرات درشت ضروری است، عالی هستند.
- طراحی ساده: سیکلون ها طراحی ساده ای دارند که از یک محفظه استوانه ای یا مخروطی شکل با یک ورودی و یک خروجی تشکیل شده است. این سادگی نصب و کارکرد آنها را آسان می کند.
- مصرف انرژی برای فیلتراسیون وجود ندارد: سیکلون ها به فرآیند فیلتراسیون پر مصرف متکی نیستند و در مقایسه با برخی دیگر از دستگاه های کنترل آلودگی هوا انرژی کارآمدی دارند، منتها کماکان فن در سیستم وجود دارد که سبب حرکت هوا از محیط کار به سمت سیکلون و به محیط آزاد میشود.
- کاربرد در سراسر صنایع: سیکلون ها در صنایع مختلف از جمله نجاری، پردازش غلات، معدن و فلزکاری و دیگر صنایع کاربرد پیدا می کنند، جایی که حذف ذرات درشت برای حفظ کیفیت هوا و کارایی فرآیند بسیار مهم است.
- تطبیق پذیری: سیکلون ها همه کاره هستند و می توانند طیف وسیعی از ذرات درشت و انواع ذرات را تحمل کنند. آنها را می توان برای کاربردهای مختلف صنعتی سفارشی سازی کرد، این مسئله در استفاده از آنها انعطاف پذیری ایجاد می کند.
در حالی که سیکلون ها این مزایا را دارند، مهم است که توجه داشته باشیم که ممکن است برای گرفتن ذرات ریز موثر نباشند و عملکرد آنها به عواملی مانند اندازه ذرات، چگالی و سرعت جریان هوا بستگی دارد. در برخی موارد، ترکیب سیکلون ها با سایر دستگاه های کنترل آلودگی هوا ممکن است برای دستیابی به کنترل جامع ذرات ضروری باشد.
اصل عملیات – سیکلون
بر اساس اصل نیروی گریز از مرکز عمل میکند. هوای آلوده مجبور به حرکت مارپیچی می شود و ذرات سنگین تر به دلیل نیروهای گریز از مرکز از هوا جدا می شوند، سرعت خود را از دست داده و سپس ته نشین می شوند.
اصل عملیات – غبارگیرهای کیسه ای
بر اساس اصل فیلتراسیون عمل میکند. هوای مملو از گرد و غبار از فیلترهای پارچه ای عبور کرده و ذرات معلق روی سطح پارچه جذب می شوند.
کارایی اندازه ذرات – سیکلون
موثرتر برای ذرات بزرگتر و سنگین تر، ممکن است برای حذف ذرات ریز کارآمد نباشد.
کارایی اندازه ذرات – غبارگیرهای کیسه ای
برای طیف گسترده ای از اندازه های ذرات، از جمله ذرات ریز موثر است.
مکانیزم تمیز کردن – سیکلون
به طور کلی مکانیزم تمیز کردن داخلی ندارد. تعمیر و نگهداری شامل تمیز کردن دوره ای قیف است.
مکانیزم تمیز کردن – غبارگیرهای کیسه ای
به طور معمول شامل یک مکانیزم تمیز کردن، مانند تمیز کردن پالس جت، برای خارج کردن و حذف گرد و غبار انباشته شده از فیلترهای کیسه ای است.
تعمیر و نگهداری – سیکلون
نیازهای تعمیر و نگهداری ساده تری دارد اما ممکن است نیاز به تمیز کردن دستی دوره ای قیف داشته باشد.
تعمیر و نگهداری – غبارگیرهای کیسه ای
به دلیل نیاز به تمیز کردن دوره‌ای و تعویض احتمالی فیلترهای کیسه ای نیاز به نگهداری بیشتری دارد.
هزینه های اولیه و عملیاتی – سیکلون
به طور کلی هزینه های اولیه و عملیاتی را کاهش می دهد و آنها را برای برنامه های خاص مقرون به صرفه تر می کند.
هزینه های اولیه و عملیاتی – غبارگیرهای کیسه ای
به طور معمول هزینه های اولیه و عملیاتی بالاتر به دلیل پیچیدگی سیستم و نیاز به فیلترهای پارچهای قابل مصرف است.
تطبیق پذیری – سیکلون
همه کاره است اما بیشتر به عنوان یک دستگاه پیش تصفیه یا در کاربردهایی که حذف ذرات درشت کافی است، استفاده می شود.
تطبیق پذیری – غبارگیرهای کیسه ای
همه کاره و مناسب برای طیف وسیعی از صنایع و کاربردهایی که راندمان فیلتراسیون بالا مورد نیاز است، می باشند.
کاربرد در سراسر صنایع – سیکلون
مورد استفاده در صنایع مختلف از جمله نجاری، پردازش غلات، معدن و فلزکاری، سیمان و فرآوری مواد غذایی است، در صنایع دیگر نیز کاربرد دارد.
کاربرد در سراسر صنایع – غبارگیرهای کیسه ای
به طور گسترده در صنایعی مانند تولید سیمان، داروسازی و فرآوری مواد غذایی و دیگر صنایع استفاده می شود.
مصرف انرژی – سیکلون
به طور کلی مصرف انرژی کمتری دارد زیرا متکی به فرآیند فیلتراسیون پر مصرف نیست و فقط به یک فن برای ایجاد جریان هوا نیاز دارد.
مصرف انرژی – غبارگیرهای کیسه ای
ممکن است به دلیل نیاز به برق فن برای غلبه بر مقاومت فیلتر، انرژی بیشتری مصرف کند.
کار با مواد ساینده – سیکلون
می بایت از مواد مستحکم و بادوام برای مقابله با مواد ساینده ساخته شوند که آنها را برای جذب مواد ساینده و فرساینده مناسب کند، در اصل انتخاب جنس آن به محیط کاری وابسته است.
کار با مواد ساینده – غبارگیرهای کیسه ای
به انتخاب دقیق مواد کیسه فیلتر برای رسیدگی به مواد ساینده نیاز دارد.
فضای مورد نیاز – سیکلون
طراحی فشرده تری دارد و ممکن است برای کاربردهایی با محدودیت فضا مناسب باشد.
فضای مورد نیاز – غبارگیر کیسه ای
معمولاً به دلیل نیاز به فیلترهای پارچه ای متعدد و تجهیزات مرتبط به فضای بیشتری نیاز دارد.
به طور کلی
انتخاب بین غبارگیرهای کیسه ای و سیکلون به نیازهای صنعتی خاص، ویژگی های ذرات معلق و سطح مطلوب راندمان فیلتر بستگی دارد. در برخی موارد، ترکیبی از هر دو فناوری ممکن است برای دستیابی به کنترل بهینه ذرات استفاده شود.