نحوه عملکرد بگ فیلتر و انواع آن بر اساس عملکرد
بگ فیلتر یک سیستم غبارگیر صنعتی از نوع فیلتراسیون خشک است که با استفاده از کیسههای پارچهای، ذرات معلق موجود در جریان هوا یا گازهای صنعتی را جدا میکند. این دستگاه بهگونهای طراحی میشود که حتی ذرات با اندازه کمتر از یک میکرون نیز در سطح یا عمق کیسهها به دام بیفتند. جنس کیسهها معمولاً از الیاف مقاوم در برابر دما، خوردگی و فشار ساخته میشود تا در فرآیندهای صنعتی سنگین بتوانند پایداری لازم را داشته باشند. در صنایع سیمان، فولاد، چوب، آسفالت و بسیاری از واحدهای تولیدی، بگ فیلتر اصلیترین روش کنترل آلودگی هوا به حساب میآید و در بسیاری از کشورها، نصب آن الزام قانونی محیطزیستی محسوب میشود. در این مقاله از پویا پایشگر تولید کننده بگ فیلتر در اصفهان به بررسی نحوه عملکرد بگ فیلتر و اجزای تشکیل دهنده بگ فیلتر پرداخته ایم.
نحوه عملکرد بگ فیلتر چگونه است؟
عملکرد بگ فیلتر بر پایه عبور هوای آلوده از میان کیسهها و جلوگیری از عبور ذرات است. زمانیکه جریان هوا وارد بگ فیلتر میشود، ابتدا سرعت آن کاهش مییابد و مطابق اصول تهنشینی، ذرات سنگینتر در قسمت ورودی دستگاه نشست میکنند. سپس هوای نیمهتمیز به سمت کیسهها هدایت میشود. در این مرحله، هوا از بافت کیسه عبور میکند اما ذرات معلق به سطح خارجی کیسه میچسبند. این اتفاق به دلیل ساختار الیاف و اختلاف فشار دو طرف کیسه رخ میدهد. با ادامه فرآیند، لایهای از غبار بهنام Dust Cake روی سطح کیسه تشکیل میشود. این لایه برخلاف تصور عامه، بخش مهمی از فرآیند فیلتراسیون است؛ زیرا باعث افزایش راندمان جذب ذرات ریز میشود. با این حال، اگر ضخامت این لایه زیاد شود، مقاومت عبور هوا افزایش یافته و فشار دستگاه بالا میرود. برای جلوگیری از این مسئله، سیستم تمیزکاری بگ فیلتر بهصورت دورهای، کیسهها را پاکسازی میکند. این پاکسازی بسته به نوع بگ فیلتر میتواند با هوای فشرده، لرزش مکانیکی یا جریان معکوس هوا انجام شود.
مکانیزم بگ فیلتر چیست؟
مکانیزم بگ فیلتر بر اساس سه پدیده فیزیکی اصلی عمل میکند که هر کدام بخشی از ذرات را در فرآیند فیلتراسیون خشک به دام میاندازند. نخست، برخورد اینرسی است که طی آن ذرات درشت به دلیل اینرسی بالا قادر به پیروی از مسیر منحرفشونده جریان هوا نیستند و مستقیماً با سطح کیسه برخورد کرده و متوقف میشوند. دوم، گیر افتادن یا Interception است که در آن ذرات متوسط هنگام عبور نزدیک به الیاف پارچه، با آن تماس پیدا کرده و در سطح کیسه ثابت میشوند. سومین پدیده، نفوذ براونی است که برای ذرات بسیار ریز اتفاق میافتد؛ این ذرات به دلیل حرکت نامنظم مولکولی جهت جریان هوا را دقیق دنبال نمیکنند و در نتیجه با الیاف برخورد کرده و جذب میشوند. ترکیب این سه فرآیند موجب میشود بگ فیلتر راندمان بسیار بالایی در حذف ذرات با اندازههای مختلف داشته باشد و به یک سیستم مطمئن برای کنترل غبار در صنایع مختلف تبدیل شود.
انواع بگ فیلتر بر اساس نحوه عملکرد
بگ فیلترها بر اساس روش تمیزکاری کیسهها به چند گروه تقسیم میشوند. در بگ فیلترهای جت پالس، هوای فشرده با فشار بالا به داخل کیسه تزریق میشود و باعث جدا شدن لایه غبار از سطح آن میگردد. این نوع بگ فیلتر بهدلیل سرعت بالا و راندمان ثابت، مناسب محیطهایی است که بار غبار زیاد وجود دارد. در نوع شیکر، یک سیستم مکانیکی، کیسهها را با فرکانس مشخص تکان میدهد و غبار جدا شده به مخزن زیرین منتقل میشود. این روش بیشتر در واحدهای کوچکتر و صنایع سبک کاربرد دارد. نوع ریورسایر یا جریان معکوس نیز با ارسال هوا از سمت مخالف، کیسه را بهصورت کنترلشده منبسط کرده و غبار را جدا میکند. این نوع سیستم بیشتر برای دماهای بالا و کاربردهای حساس مورد استفاده قرار میگیرد. شناخت این روشها نقش مهمی در درک تفاوت بگ فیلتر و بگ هاوس و انتخاب سیستم مناسب برای هر نوع کاربری صنعتی دارد.
بیشتر بخوانید: انواع بگ فیلتر صنعتی در 5 دسته بندی مختلف؛ بررسی جامع
مزایای استفاده از بگ فیلتر
بگ فیلتر یکی از کارآمدترین سامانههای کنترل آلودگی هواست زیرا میتواند تا ۹۹.۹۵ درصد ذرات را جذب کند. این دستگاه بدون نیاز به مواد شیمیایی یا سیستمهای پیچیده، صرفاً با استفاده از اصول فیزیکی فیلتراسیون عمل میکند و به همین دلیل هزینههای نگهداری مناسب و عملکرد پایدار دارد. همچنین با انتخاب صحیح جنس کیسه و طراحی مناسب نسبت هوا به سطح فیلتر (Air to Cloth Ratio)، میتوان راندمان آن را برای شرایط گوناگون فرآیندی بهینه کرد. قابلیت کارکرد در محیطهای دارای دما و رطوبت متفاوت نیز از دیگر مزایای بگ فیلتر است.
عوامل مؤثر بر عملکرد بگ فیلتر
اصلیترین عامل مؤثر بر عملکرد بگ فیلتر نوع کیسه مورد استفاده است. کیسههایی از جنس پلیاستر برای دماهای متوسط مناسباند، در حالیکه الیاف نومکس، PPS و فایبرگلاس برای محیطهای با دمای بالا انتخاب میشوند. سرعت عبور هوا از کیسهها نیز نقش مهمی در کارایی دارد؛ اگر این سرعت بیش از حد بالا باشد، غبار بیش از اندازه به عمق کیسه نفوذ کرده و تمیزکاری دشوار میشود. رطوبت گاز ورودی نیز اهمیت زیادی دارد، زیرا رطوبت میتواند باعث چسبندگی غبار و گرفتگی کیسهها شود. کیفیت سیستم جتپالس یا لرزشدهنده و تنظیم صحیح اختلاف فشار نیز از دیگر عوامل کلیدی تأثیرگذار بر عملکرد دستگاه هستند.
کاربردهای بگ فیلتر
بگ فیلتر تقریباً در هر صنعتی که تولید غبار، دود یا ذرات معلق اتفاق میافتد، کاربرد دارد. بگ فیلتر کارخانه سیمان بهدلیل حجم بسیار بالای غبار کلینکر، آسیاب مواد و بخش انتقال، یکی از مهمترین و ضروریترین تجهیزات کنترل آلودگی در این صنعت محسوب میشود. در صنایع فولاد نیز بگ فیلتر برای کنترل غبار ناشی از کورهها و واحدهای ذوب به کار میرود. علاوه بر این، بگ فیلتر کارخانه آسفالت نیز نقش کلیدی در جمعآوری گردوغبار حاصل از فرآیند خشککن و میکسر دارد و یکی از تجهیزات اصلی برای رعایت استانداردهای زیستمحیطی است. کارخانههای آرد، خوراک دام، معادن، صنایع چوب، صنایع شیمیایی و واحدهای بازیافت نیز از جمله حوزههایی هستند که بدون استفاده از بگ فیلتر امکان کنترل انتشار ذرات و رعایت قوانین محیطزیستی برای آنها وجود ندارد.
جمع بندی
بگ فیلتر یک غبارگیر صنعتی بسیار کارآمد است که با عبور هوا از میان کیسههای پارچهای و تشکیل لایهای از غبار، ذرات معلق را با راندمان بالا جذب میکند. مکانیزم آن بر پایه سه اصل برخورد ذرات، گیر افتادن در الیاف و نفوذ براونی شکل میگیرد. عملکرد صحیح دستگاه وابسته به انتخاب درست کیسه، تنظیم مناسب سیستم تمیزکاری و مدیریت شرایط عملیاتی است. در مجموع، بگ فیلتر بهدلیل کارایی بالا و سازگاری با فرآیندهای مختلف، یکی از بهترین و ضروریترین روشهای کنترل آلودگی هوا در صنایع محسوب میشود.