Staubentfernung: Die wesentliche Funktion eines Schlauchfilters
Wenn bei einem industriellen Prozess Staub entsteht, kann dieser Staub in die Luft gelangen. Ein Schlauchfilter ist die ideale Lösung zur Kontrolle von Staubpartikeln in der Luft, auch Partikel genannt, für eine gesündere, produktivere Produktionsumgebung mit weniger Ausfallzeiten. Staub wird entweder zur Entsorgung aufgefangen, wenn es sich um Abfall handelt, oder um wertvolle flüchtige Stäube zurückzugewinnen, wie beispielsweise Lithiumcarbonatstaub, ein Mineral, das bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien verwendet wird. Es ist für den Gewinn des Herstellers von entscheidender Bedeutung, so viel wie möglich von diesem Staub im Produktionsprozess zu halten.
Die Größe der Schlauchfilteranlage variiert je nach Prozessanforderungen. Eine Schlauchfilteranlage kann so klein wie ein Kühlschrank sein und 500 CFM Luft filtern (das Volumen des Luftstroms gemessen in Kubikfuß pro Minute). Die typischen Anwendungsvolumenströme von Sly reichen von 250 CFM bis 100.000 CFM. Das Bild unten zeigt ein Beispiel für eine größere Schlauchfilteranlage von Sly, LLC.
Das Funktionsprinzip eines Schlauchfilters ist die induzierte oder erzwungene Luftfilterung. Die Luft wird gefiltert, wenn sie durch einen Beutel, das Filtermedium, strömt. Staubpartikel sind zu groß, um den Filter zu passieren, ähnlich wie Kaffeesatz zu groß ist, um einen Kaffeefilter zu passieren, es sei denn, der Kaffeefilter ist zerrissen. In einem Schlauchfilter wird der Staub an der Außenseite des Filterbeutels oder der stromaufwärtigen Seite aufgefangen und zurückgehalten, während die Luft stromabwärts weiterströmt.
Ein Schlauchfilter entfernt Partikel mit einer Abscheideleistung von über 99,9 %. Oft strömt die Luft weiter durch einen Kamin in die Atmosphäre, wobei verbleibende Partikel als Emissionen ausgestoßen werden. Manchmal erfordert ein Prozess die Rückführung der Abluft in den Innenraum, beispielsweise um den Wärmeverlust in kalten Klimazonen zu reduzieren.
Staub haftet an Staub
Ähnlich wie ein industrieller Staubsauger dient ein Schlauchfilter dazu, Staub aufzufangen und aus dem Luftstrom zu entfernen. Allerdings muss nicht der gesamte Staub aus dem Schlauchfilter entfernt werden. Innerhalb gewisser Grenzen ist eine Staubschicht auf dem Filtermedium sogar wünschenswert, da sie die Filterleistung verbessert. So wie eine Pumpe angesaugt werden muss, um einen ausreichenden Betriebsdruck zu erzeugen, benötigt ein Schlauchfilter oft Staub, um eine ausreichende Filterleistung zu erzielen. Staub ist der Grund für die Filterung und gleichzeitig ein wesentlicher Bestandteil der Filterung. Schauen wir uns an, warum das so ist.
Ein Blick auf den Luftstrom
Die staubbeladene Luft wird durch die Leistung des Ventilators durch den Schlauchfilter gesaugt. Die verschmutzte Luft wird entweder durch einen Druckventilator am Einlass (Überdruck) in den Schlauchfilter gedrückt oder durch einen Saugventilator am Auslass (Unterdruck) aus dem Schlauchfilter gesaugt.
Im Inneren des Schlauchfilters hängt eine Reihe von Säcken, die von Metallkäfigen gestützt werden, von oben an einer Rohrplatte. Die Filtersäcke, die wie 2,5 bis 3,5 Meter lange Strümpfe aussehen, sind über die Käfige gezogen. Die Materialien der Filtersäcke sind auf die jeweiligen Anwendungsbedingungen abgestimmt.
Ungefilterte Luft strömt in den offenen Hohlraum, der die zahlreichen Filterbeutel umgibt, in den Schlauchfilter ein. Anschließend strömt sie durch die Filterbeutel, die als Filtermedium dienen, wobei eine Schicht aus Partikeln an der Außenseite bzw. Oberfläche der Filterbeutel zurückbleibt. Die gereinigte Luft strömt dann weiter stromabwärts entweder zum Schornstein oder in den Prozessrückführkreislauf.
Impulsstrahlreinigung
Der Reinigungszyklus kann zeitgesteuert oder durch Erreichen eines voreingestellten Differenzdrucks aktiviert werden, der anzeigt, dass Staub aus dem Kollektor entfernt werden muss. Dieser Puls-on-Demand-Modus löst das Pulsstrahlsystem aus, um überschüssigen Staub aus den Beuteln zu entfernen, wenn der Höchstwert erreicht ist, und schaltet sich aus, wenn der Tiefstwert erreicht ist.
Viele Impulsstrahl-Reinigungssysteme verwenden ein rechtwinkliges Membranventil. Die Luft strömt aus einer Richtung ein und tritt in einem Winkel von 90 Grad wieder aus. Eine interne Membran regelt, wie viel Luft durch das Ventil strömt. Das Membranventil verfügt über eine obere und eine untere Kammer, die durch eine flexible Membran voneinander getrennt sind. Die untere Kammer ist mit dem Impulsrohr verbunden, die obere Kammer mit einem Magnetventil. Der Magnetkern verschließt eine Auslassöffnung. Wenn Strom vom Zeitgeber durch die Spule des Magnetventils fließt, entsteht darin ein Magnetfeld, das den inneren Metallkern nach oben zieht und das Magnetventil öffnet, sodass die Luft aus der oberen Kammer des Membranventils in die Atmosphäre entweichen kann. Das daraus resultierende Druckungleichgewicht im Inneren des Membranventils biegt die Membran, sodass die Luft aus dem Druckluftverteiler durch das Impulsrohr in den Staubabscheider strömen und die Reinigung beginnen kann.
Surface dust is dislodged by the pulses of compressed air and drops into the hoppers below. To minimize the amount of dust that gets re-entrained, the rows of bags are not pulsed in sequence. Throughout the procedure, the baghouse remains online. Filtration continues during pulse jet cleaning.
Entstaubung: Trichter
Sobald der aufgefangene Staub in die Trichter fällt, wird er kontinuierlich entfernt, um Ansammlungen zu verhindern, die zu Staubbrücken oder Verfestigungen führen könnten. In der Regel wird der Staub mit einer Zellenradschleuse oder einem Schneckenförderer aus dem Trichter entfernt. Eine Luftdichtung verhindert, dass der Staub im Trichter in den Luftstrom zurückgelangt.