Производственные фильтры: Виды, Применение и Технологии Очистки

Плохая экология и загрязнение окружающей среды оказывают негативное влияние на самочувствие жителей крупных городов. В связи с этим, использование фильтров становится важным элементом обеспечения чистого воздуха на производстве.

В системах вентиляции применяются современные изделия, отличающиеся конструкцией и эффективностью очистки воздуха. От характеристик и типа фильтра зависит его область применения.

Классификация фильтров по степени очистки

Существуют разные типы фильтров для вентиляции и кондиционирования, которые классифицируются по степени очистки. Для обозначения элементов используются символы:

• G1 - G4: Фильтры грубой очистки
• F5 - F9: Фильтры тонкой очистки
• H10 -H14 (HEPA): Фильтры высокой очистки
• U15 - U17 (ULPA): Фильтры сверхвысокой фильтрации

Фильтры грубой очистки (G1-G4)

Фильтры грубой очистки способны задерживать крупные частицы размером от 10 мкм: пыль, песок, тополиный пух, шерсть. Они бывают разных видов и используются в качестве первой ступени очистки воздуха.

Изделия используются в условиях большой запылённости для очистки воздуха в зданиях, промышленных предприятиях, холодильных машинах.

Фильтры тонкой очистки (F5-F9)

Для соблюдения санитарных норм в помещениях применяются фильтры тонкой очистки. Тонкая фильтрация гарантирует поступление свежего воздуха и здоровые лёгкие как на производстве, так и в домашних условиях.

Для изготовления продукции используются плотные полипропиленовые волокна или стеклоткани. Фильтры тонкой очистки используются в детских учреждениях, общественных зданиях, жилых домах для улучшения качества воздуха и снижения концентрации аллергенных веществ.

Фильтры высокой и сверхвысокой очистки (HEPA и ULPA)

HEPA фильтры: принцип работы и применение

Самые эффективные средства для фильтрации воздуха способны задерживать мельчайшие микробы и бактерии, поэтому их применяют в микролабораториях. Проходящий через фильтры полной очистки воздушный поток очищается примерно на 99 %.

Основным материалом изготовления фильтров является стекловолокно с диаметром ячеек менее 1 мкм, пропитанное специальными веществами. Самое эффективное в применении - это клееное стекловолокно с гидрофобным покрытием. Конструкция изделия исключает возможность утечек через резиновые уплотнения.

Основные типы фильтров и их конструкция

В системах вентиляции применяются современные изделия, отличающиеся конструкцией и эффективностью очистки воздуха. От характеристик и типа фильтра зависит его область применения.

Кассетные фильтры

Кассетный - фильтр грубой очистки. Принцип действия кассетного фильтра заключается в том, что он улавливает загрязнения из проходящего через него воздуха. Он устанавливается в систему вентиляции для очистки воздуха от загрязнений. Устройство состоит из прямоугольного корпуса и фильтрующего материала. Решётка на входе защищает от крупных частиц пыли и грязи. Кассетный фильтр используется в системах кондиционирования приточного типа, аппаратах для вентиляции, рекуператорах для защиты от попадания пыли.

Панельные фильтры

Панельный - плоский фильтр в виде рамки из оцинкованной стали. В корпус вставляется фильтрующий материал, прикреплённый опорной сварной сеткой. Панельный фильтр состоит из нескольких материалов различной плотности. Внешний грубый слой задерживает крупные частицы загрязнений. Изделия могут использоваться для грубой и средней очистки воздуха, в зависимости от применяемого материала. Панельные фильтры различаются между собой по форме воздуховода: круглый или прямоугольный, и по каркасной фиксирующей конструкции. Устройства бывают разной степени очистки: G2-G4, F5-F8. В отличие от кассетных, панельные фильтры используются в вытяжных вентиляционных системах.

Карманные фильтры

Карманный - высокоэффективный фильтр, выполняющий грубую и тонкую очистку воздуха. Принцип действия устройства состоит в фильтрации пыли с помощью конструкции из мешков, соединённых между собой в металлической рамке. Конструкция представляет собой металлическую оцинкованную рамку, в которую вставлены карманы. Карманные фильтры классифицируются по степени очистки и типу фильтрующих элементов. Изделия используются в комплекте с другими типами фильтров.

Принцип работы основан на действии нескольких физических процессов и явлений: диффузии, инерции, электростатического притяжения и др. Фильтрация происходит в результате изменения линий воздушных потоков и возможности взаимодействия частиц с волокнами. Частицы приклеиваются к фильтрующему материалу, их невозможно удалить. Поэтому фильтры не подлежат чистке, их необходимо своевременно менять.

Угольные фильтры

Угольный - удаляет запахи, токсины, пыль и вредные частицы. Причина заключается в том, что крупицы большего размера забивают поры и делают процесс абсорбции неэффективным.

HEPA-фильтры

HEPA - фильтр высокой эффективности, состоящий из множества хаотично расположенных тонких волокон, изготовленных из стекловолокна или полипропилена. Толщина волокон - 0,5 - 2 мкм. Конструкция состоит из металлических пластин, между которыми натянуты нити из металла. Фильтр способен улавливать мелкие частицы размером 0,01 микрон.

Фотокаталитические фильтры

Фотокаталитический - устраняет запахи, работает на основе ультрафиолетового излучения. Принцип работы фильтра состоит в окислении веществ на поверхности катализатора под действием УФ-излучения. Органические загрязнения разлагаются и окисляются, в том числе вирусы и бактерии. Фильтр эффективен в борьбе с бактериями, болезнетворными микробами и спорами плесени, находящимися в воздухе.

Фильтры ФЯГ

ФЯГ фильтр - состоит из рамки, выполненной из картона или оцинкованной стали. Гофрированный фильтр ФЯГ имеет преимущества по сравнению с плоскими фильтрами. Устройства могут быть включены в многоступенчатую систему воздухоподготовки, что позволяет существенно продлить срок службы дорогостоящих фильтров тонкой и ультратонкой очистки.

Промышленные фильтры для очистки газа и нефтепродуктов

Промышленные фильтры газа и нефтепродуктов - это мощные производительные устройства, применяемые индустриальными предприятиями для очистки от механических примесей сред, задействованных в технологических процессах. Устройство монтируют на участке всасывающей линии перед форсунками, расходомерами, запорной арматурой и другими узлами, механизмами и приборами трубопроводной системы. Способность фильтровать с разной степенью очистки обусловлена размерами ячеек сетки.

По принципу очистки промышленные фильтры разделяются на гравитационные, инерционные (циклонные), в которых твердые фракции выпадают в осадок под воздействием гравитации или центробежных сил. Агрегат предназначен для защиты насосного оборудования от присутствующих в рабочей среде взвесей.

Типы промышленных фильтров

• Щелевые агрегаты: Отличаются особой конструкцией: он состоит из набора пластин, между которыми образуются узкие щели, в которых задерживаются механические частицы при прохождении потока через фильтровальный элемент.
• Фильтры с засыпкой: Фильтрующим элементом в таком агрегате выступает колба, заполненная специальным материалом. Проходя сквозь колбу, нефтепродукты освобождаются от механических примесей, которые остаются внутри засыпки.
• Мембранные фильтры: Название устройства обусловлено типом фильтрующего элемента, представляющего собой полотно из лавсана, полиуретана или целлюлозы с микроперфорацией - мембрану. Для того чтобы возвратить мембране работоспособность после многочисленных циклов фильтрации, проводят ее регенерацию, или промывку.
• Фильтровальные установки: Это полноценная фильтрационная станция, скомпонованная из блока-фильтра, насоса, трубопроводной обвязки, запорно-регулирующей арматуры и расходомера и подключенная к электропитанию.
• Сепараторы: Сепаратор необходим, чтобы фильтровать сжатый воздух и повышать его качество. Существует особая технология фильтрации - коалесценция, базирующаяся на силах межмолекулярного притяжения. Явление коалесценции представляет собой укрупнение капель и пузырей, благодаря чему находящиеся в жидкой или газообразной среде примеси сливаются в более крупные объекты и извлекаются из потока.

Фильтры для котельных

Существует несколько типов промышленных фильтров, предназначенных для использования в котельных, включая рукавные фильтры, фильтры тонкой очистки и циклонные сепараторы. При выборе фильтров для котельной важно учитывать тип топлива, характеристики сгорания и объем выделяемых загрязнителей. Использование качественных промышленных фильтров в котельной позволяет не только существенно снизить уровень загрязнения воздуха, но и повысить общую эффективность производственных процессов.

Материалы для промышленных фильтров

Для производства фильтров используются специальные материалы, обладающие специфическими свойствами - эти материалы способны задерживать примеси и загрязнения. Все материалы, использующиеся для производства фильтров, подразделяются на сыпучие и пористые. Так, ткани, бумага, целлюлоза, фарфоровые и керамические пластинки - это пористые материалы. А измельченный уголь, кварцевый песок - сыпучие. Сыпучие материалы дифференцируются по величине зерен, пористые - по размеру пор.

Для жидких веществ, а также для фильтрации жидкостей, нагретых до высоких (свыше 100С) температур, применяются, как правило, неорганические фильтры. Неорганические фильтры целесообразно использовать и тогда, когда необходимо работать с агрессивными средами. Для фильтрации неагрессивных растворов и жидкостей можно применять органические фильтры.

Особенности химического производства

Специфика химического производства предполагает, что в процессах, в которых применяются различные фильтры, участвуют реагенты и вещества, которые обладают разными свойствами - от воды до агрессивных кислот и щелочей, от взвесей до масел. В фильтруемых материалах часто присутствуют агрессивные компоненты. Процессы фильтрации могут происходить в условиях высоких температур. В ряде производственных процессов несколько различных реакций проводятся поочередно с одним фильтром.

Преимущество проведения реакций одним циклом - снижение временных издержек, экономия производственных площадей и повышение производительности. Однако такие процессы сопровождаются выделением большого количества тепла, резкими изменениями кислотно-щелочного баланса, возникновением побочных продуктов (осадков и пр.). При неправильном подборе фильтровального материала фильтр быстро разрушается в таких условиях, из-за чего может страдать технология процесса.

Важность правильного подбора фильтровального материала

Подбор материала для фильтра важен и тогда, когда при фильтрации необходимо получить два продукта - и фильтрат, и осадок. Некоторые химические процессы проходят в условиях повышенного риска возгорания или повышенной взрывоопасности.