Methoden zur Trockenstaubsammlung für industrielle Anwendungen

Sep 25, 2023

Dale Price, Präsident, M&P Air Components Inc. | 11. Juni 2021

Die effektive Entfernung von Staub und Schmutz aus der Luft ist ein entscheidender Aspekt bei jeder industriellen Anwendung. Denn in der Luft befindliche Partikel können Gesundheits- und Sicherheitsrisiken für das Personal darstellen, Geräte oder die Umgebung beeinträchtigen oder beschädigen und Produktionsprozesse beeinträchtigen. In diesem Artikel werden die vier Haupttypen von Trockenstaubabscheidern erläutert und erläutert, wie Sie die geeignete Technologie für Ihre Anwendung auswählen.

Die beste Staubsammelmethode für Ihre Anwendung hängt von den Luftstromeigenschaften, den Schadstoffeigenschaften (Partikelgröße, Feuchtigkeit usw.), den Umweltfaktoren sowie der Effizienz und den gesetzlichen Anforderungen ab. In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf Trockenstaubabscheider, die vier Haupttypen von Trockenstaubabscheidern und darauf, wie Sie die richtige Methode für Ihre Anwendung auswählen.

Trockenstaubabscheider werden üblicherweise in industriellen Anwendungen eingesetzt, um mithilfe reinigbarer Filter Staub, Rauch und Dämpfe aus einem kontaminierten Luftstrom zu entfernen. Im Allgemeinen werden Trockenstaubabscheider für „freundlichen“ Staub verwendet, der frei von Ölen ist und wenig Feuchtigkeit enthält (beachten Sie, dass Trockenstaubabscheider erfolgreich bei Luftströmen mit hohem Feuchtigkeitsgehalt eingesetzt werden können, wenn die Feuchtigkeit beim Durchströmen in der Dampfphase gehalten wird). Kollektor).

Trockenstaubabscheider können entweder als mechanische Trockenabscheider oder als Trockenmedienabscheider klassifiziert werden.

* Mechanische Trockenabscheider – Der gebräuchlichste Typ von mechanischen Trockenabscheidern ist ein Zyklon, der oft als Vorreiniger für andere Staubsammelmethoden verwendet wird. Wie viele Haushaltsstaubsauger nutzen Zyklon-Staubabscheider die Rotationsgeschwindigkeit, um eine Zentrifugalkraft zu erzeugen, die Staub und Schmutz aus dem Luftstrom trennt. Durch die schnelle Kreisbewegung werden Trümmer an die Wand des Zyklons geschleudert. Nach der Trennung vom Luftstrom fallen die Staubpartikel in einen darunter liegenden Trichter und die gereinigte Luft verlässt den Zyklon.

* Trockenmediensammler – Trockenmediensammler nutzen eine Vielzahl unterschiedlicher Medien, um Verunreinigungen aus dem Luftstrom zu filtern. Die gebräuchlichsten Arten von Trockenmedienabscheidern sind Schlauchbeutel- und Patronenstaubabscheider. Baghouse-Kollektoren saugen schmutzige Luft mithilfe langer Stoffschläuche (Beutel) an, um den Staub an der Innen- oder Außenseite der Beutel aufzufangen, und reinigen die Beutel regelmäßig von Staub, um den Staub zur Rückgewinnung oder Entsorgung aufzufangen, während gereinigte Luft aus dem Kollektor austreten kann.

Kartuschen-Staubabscheider funktionieren auf ähnliche Weise, nutzen jedoch plissierte Kartuschen anstelle von Beuteln zum Auffangen von Schmutz. Während viele verschiedene Medien verwendet werden, um spezifische Anwendungsanforderungen zu erfüllen, werden Polyesterbeutel am häufigsten für Pulse-Jet-Baghouses verwendet, und ein Zellulosemischungs-Mediensubstrat in Kombination mit einer Oberflächenbehandlung ist am häufigsten für Pulse-Jet-Kartuschenkollektoren.

Mechanische Trockenabscheider (Zyklon) sind normalerweise auf die Entfernung von Staub im Bereich von 5 bis 10 Mikrometern und größer beschränkt, während Trockenmedienabscheider für eine Vielzahl von Staub-, Rauch- und Dampfanwendungen mit Verunreinigungen im Submikronbereich eingesetzt werden können. Zyklone sind an einen weiten Bereich von Luftstromtemperaturen anpassbar, während Baghouses normalerweise für Luftströme bis zu 500 °F und Kartuschenabscheider für etwa 275 °F verwendet werden.

Ein Umkehrluftkollektor ist eine Art Beutelstaubkollektor für trockene Medien. Im Inneren der Staubsammeleinheit werden Stoffbeutel aufgehängt und gespannt. Wenn schmutzige Luft in das Gerät strömt, werden Schmutzpartikel an der Innenfläche des Beutels aufgefangen, während saubere Luft durch den Beutel austritt. Die Reinigung erfolgt in regelmäßigen Abständen bzw. sobald die Staubbelastung der Beutel einen definierten Grenzwert erreicht.

Um die Beutel zu reinigen, bläst ein Ventilator saubere Luft in die umgekehrte Richtung, wodurch der im Beutel angesammelte Staub aufbricht, sich vom Stoff löst und in einen darunter liegenden Trichter fällt. Da der Reinigungsprozess für Umkehrluftabscheider offline erfolgen muss, ist eine redundante Einheit erforderlich, um eine kontinuierliche Staubabscheidung sicherzustellen.

Umkehrluftkollektoren werden am häufigsten für großvolumige Staubsammelanwendungen bei hohen Temperaturen eingesetzt (z. B. Kraftwerke und Versorgungsunternehmen). Die Technologie war in den frühen 80er-Jahren weit verbreitet, hat jedoch aufgrund der Einführung neuerer Technologien und der unerschwinglichen Zusatzkosten für den Besitz und die Wartung redundanter Einheiten etwas an Attraktivität verloren.

Ein Pulse-Jet-Kollektor ist ein Trockenmedienkollektor, der entweder Beutel oder Kartuschen verwendet, um Staub und Schmutz aus dem Luftstrom zu sammeln. Ein wesentlicher Unterschied zwischen Pulse-Jet-Kollektoren und Reverse-Air-Kollektoren besteht darin, dass sich bei Pulse-Jet-Kollektoren Schmutz auf der Außenfläche des Beutels oder der Patrone ansammelt.

Darüber hinaus verfügen Pulse-Jet-Kollektoren über luftelektrische Reinigungssysteme, die zur Reinigung der Filter Druckluft verwenden. Druckluft wird 0,1 bis 0,3 Sekunden lang mit 80–100 psig in die Oberseite des Filters gepulst. Wenn Primärluft in den Filter eintritt, wird Sekundärluft aus dem Reinluftplenum angesaugt und mit Primärluft kombiniert, um den Luftstrom im Filterelement umzukehren. Der umgekehrte Luftstrom bildet an der Oberseite des Filters eine Blase, die über die gesamte Länge wandert, den Staubkuchen umstrukturiert und den Staub in den Trichter abgibt.

Bei Pulse-Jet-Kollektoren kann die Reinigung durchgeführt werden, während die Einheit online ist, sodass das System für den kontinuierlichen Betrieb keine redundanten Einheiten benötigt. Die Reinigung kann entweder nach einem zeitgesteuerten Reinigungsplan oder nach Bedarf erfolgen. Bei einem zeitgesteuerten Zeitplan wird die Reinigungsaktion in einem kontinuierlichen Zeitzyklus aktiviert, was eine einfache Steuerung ermöglicht und sicherstellt, dass das Gerät immer gereinigt wird, wenn es eingeschaltet ist. Zeitgesteuerte Reinigungszyklen verkürzen jedoch die Filterlebensdauer und verbrauchen viel Druckluft. Die bedarfsgesteuerte Reinigung wird aktiviert, wenn der Mediendifferenzdruck einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Dies ermöglicht eine längere Filterlebensdauer und einen geringeren Druckluftverbrauch. Patronen-Pulse-Jet-Kollektoren

Kartuschen-Pulsstrahlkollektoren sind mittlerweile der bevölkerungsmäßig am weitesten verbreitete Kollektortyp für die industrielle Fertigung. Die Beliebtheit von Kartuschen-Pulsstrahlkollektoren ist größtenteils auf die hohe Filtrationseffizienz, die geringeren Kapitalkosten, die geringere Größe und die größere Flexibilität ihres modularen Aufbaus im Vergleich zu alternativen Methoden zurückzuführen.

Für eine flexible Installation und Wartung sind die Kartuschenkollektoren seitlich beladen. Allerdings haben Patronen ihre Grenzen. Sie eignen sich am besten zum Sammeln trockener, nicht abrasiver Stäube und zur Handhabung mäßiger Staubmengen (ca. 2 g/cu ft). Patronen werden normalerweise nicht in Anwendungen verwendet, bei denen die Luftstromtemperatur 275 °F übersteigt, oder für Staub, der Öle oder klebrige Substanzen enthält, die an den Falten der Patrone haften können; Diese Anwendungen bevorzugen tendenziell Baghouse- oder Nasskollektoren.

Pulse Jet Baghouse-Kollektoren

Pulse-Jet-Baghouse-Kollektoren bieten einige der vielseitigsten Designs und eignen sich gut für die unterschiedlichsten industriellen Anwendungen. Baghouses passen sich gut an hohe Temperaturen und nicht standardmäßige Gasanwendungen an und sind im Allgemeinen toleranter als Patronenkollektoren.

Reverse-Jet-Trockenstaubabscheider, auch Reverse-Jet-Baghouses genannt, sind eine Mischung aus Pulse-Jet-Abscheidern und Zyklonverfahren. Reverse-Jet-Baghouses verwenden Verdrängergebläse oder Hochdruckventilatoren, um kontinuierlich Luft in die Einheit zu blasen und die Einheit zu reinigen, während sie online ist, sodass keine redundanten Einheiten erforderlich sind. Diese Kollektoren sind eine energiesparende Alternative zu anderen großvolumigen Staubsammelmethoden und bieten gleichzeitig eine vergleichbare Leistung.

Schließlich sind Zyklone eine trockene mechanische Form der Staubabscheidung und können entweder als Vorreiniger für einen Sekundärabscheider oder als Endabscheider verwendet werden. Beim Einsatz als Vorreiniger besteht der Zweck des Zyklons darin, entweder 1) Verunreinigungen aus dem Luftstrom zu entfernen, die die Leistung oder Funktion des Sekundärsammlers beeinträchtigen könnten, oder 2) hochwertige Verunreinigungen aus dem Luftstrom zur Prozessrückgewinnung zurückzugewinnen oder Wiederverwendung. Beim Einsatz als Endabscheider wird der Zyklon hinsichtlich seiner Geometrie und Leistung an spezifische Schadstoff- und Prozesseigenschaften angepasst und kann die gleichen Endwirkungsgrade wie ein Trockenmedienabscheider erzielen.

Um die Gesundheit und Sicherheit des Personals zu schützen, die Integrität Ihres Produktionsprozesses aufrechtzuerhalten und die Lebensdauer Ihrer Ausrüstung zu verlängern, ist es wichtig, Staub und Schmutz aus der Luft fernzuhalten. Die Wahl der richtigen Staubsammelmethode erfordert jedoch eine genaue Prüfung einer Vielzahl von Faktoren – von Staub- und Luftstromeigenschaften bis hin zu Energieeffizienzanforderungen und Installationsbeschränkungen. Die Zusammenarbeit mit einem sachkundigen und erfahrenen Hersteller von Entstaubungs- und Lüftungsgeräten kann Ihnen dabei helfen, die geeignete Lösung für Ihre Anwendung zu finden.

Dale Price ist Präsident von M&P Air Components Inc. (Huntington Beach, CA) und fungiert als New York Blower-Vertreter für Industrieventilatoren in Südkalifornien. Price verfügt über 38 Jahre Erfahrung in der Entwicklung und Anwendung von Staubabscheidern und industriellen Ventilatoranwendungen.

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